目的:探究骨形成蛋白4(BMP4)在血小板源性生长因子(PDGF)诱导的肺动脉重塑中的作用及其机制。方法:本研究为实验研究。使用细胞活力检测、蛋白活力测定、蛋白质印迹法、siRNA干扰技术等方法研究BMP4对肺动脉平滑肌细胞(PASMC)的作用。烟雾连续暴露12周小鼠构建肺动脉重塑的动物模型，免疫荧光检测肺动脉BMP4的表达。结果:相较于PDGF组，PDGF+BMP4组能够抑制Ⅰ型胶原蛋白的合成( P<0.001)和钙蛋白酶活性( P<0.001)。相较于对照组，蛋白激酶A(PKA)的活性增加( P<0.001)。已知PKA是钙蛋白酶活性的负调控因子。使用PKA激活剂后，PDGF诱导的钙蛋白酶活性下降( P<0.01)。siRNA沉默PKA，由BMP4下调的钙蛋白酶活性得以恢复( P<0.001)，并增加了Ⅰ型胶原蛋白的表达量( P<0.001)。与PDGF组相比，PDGF+BMP4抑制转化生长因子β 1(TGF-β 1)的活化( P<0.001)和Smad2/3的磷酸化( P<0.001)。在烟雾暴露的小鼠肺动脉中，BMP4蛋白表达降低( P<0.001)。 结论:BMP4通过激活PKA抑制钙蛋白酶-TGF-β 1信号轴，导致PASMC Ⅰ型胶原蛋白合成下降。BMP4作为一种保护因素阻碍肺动脉重塑。

目的:探讨腓骨蛋白-1(Fibulin-1)在高磷诱导的大鼠平滑肌细胞衰老相关钙化过程中的作用及其机制。方法:2020年9月至2021年9月自10只6~8周的雄性SD大鼠胸主动脉和腹主动脉提取大鼠原代血管平滑肌细胞。采用磷酸盐(2.5 mmol/L Pi)刺激大鼠平滑肌细胞钙化作为应激性衰老相关钙化模型。通过β-半乳糖苷酶染色评估细胞衰老。通过茜素红染色和细胞钙含量测定判断细胞钙化程度。蛋白免疫印迹法(Western Blot)检测平滑肌细胞在衰老相关钙化过程中发生表型转化的指标和Fibulin-1表达水平。使用siRNA敲低原代大鼠平滑肌细胞中Fibulin-1表达，免疫荧光检测Psmad3的表达，Western Blot检测Fibulin-1对平滑肌细胞表型转化指标的影响。用重组Fibulin-1培养，并同时加入转化生长因子(TGF)-β抑制剂A83-01和Psmad3抑制剂SIS3，通过Western Blot检测平滑肌细胞衰老和钙化指标。结果:在磷酸盐刺激大鼠平滑肌细胞钙化的应激性衰老模型中，Fibulin-1的表达上调( t＝11.20， P<0.01)，平滑肌细胞收缩表型标志物MHC、SM22α表达下调( t值分别为7.97、10.27，均 P<0.01)，成骨表型标志物OPN、Bmp2和衰老标志物P53的表达上调( t值分别为4.80、9.56、14.07，均 P<0.01)。Fibulin-1敲低后改善了细胞衰老程度和钙沉积( t＝12.90， P<0.05)、降低了平滑肌细胞表型转化蛋白OPN、Bmp2和衰老蛋白P53的表达( t值分别为5.92、10.15、8.28， P<0.05或 P<0.01)，同时TGF-β/信号转导蛋白(Smad3)及Psmad3表达被抑制( t值分别为12.90、7.46，均 P<0.01)。加入TGF-β/Smad3通路抑制剂后，重组Fibulin-1对平滑肌细胞表型转化蛋白OPN、SM22α和衰老标志蛋白表达P53的促进作用减弱( t值分别为4.52、9.82、3.85， P<0.01或 P<0.05)。 结论:Fibulin-1可通过TGF-β/smad3信号通路促进血管平滑肌细胞发生衰老相关钙化。

目的 研究膝骨关节炎肝肾亏虚证和痰瘀互结证患者关节液骨形态发生蛋白-2(BMP-2)和结缔组织生长因子(CTGF)的浓度特点及其与证候程度间的相关性.方法 留取并测定89例膝骨关节炎不同证候患者关节液BMP-2和CTGF的浓度,应用中医证候评分量表量化证候程度,分析关节液BMP-2和CTGF的浓度特点及其与证候程度间的相关性.结果 膝骨关节炎痰瘀互结证和肝肾亏虚证患者年龄、身高、体质量、生命体征、病程比较上差异未见统计学意义(P>0.05);膝骨关节炎肝肾亏虚证患者关节液BMP-2的浓度水平显著高于痰瘀互结证患者(z=-2.212,P<0.05);膝骨关节炎肝肾亏虚证患者关节液CTGF的浓度水平显著低于痰瘀互结证患者(z=-2.072,P<0.05);膝骨关节炎肝肾亏虚证患者关节液CTGF浓度水平与中医证候评分呈负相关(r2=0.240,P<0.05).结论 膝骨关节炎痰瘀互结证和肝肾亏虚证患者关节液BMP-2和CTGF浓度特点不同,肝肾亏虚证患者关节液CTGF浓度可以在一定程度上反映其证候的严重程度,上述发现与中医病因病机的分析相一致,其作用机制可能与转化生长因子β(TGF-β)/Smad信号通路的激活程度不同有关.

目的:探讨帕立骨化醇对肾性骨病(ROD)大鼠骨代谢及转化生长因子-β(TGF-β)/骨形态发生蛋白-7(BMP-7)/Smad通路的影响.方法:将90只大鼠随机分为6组:对照组、模型组、帕立骨化醇低剂量(0.2 μg/kg)组、帕立骨化醇中剂量(0.4 μg/kg)组、帕立骨化醇高剂量(0.8 μg/kg)组、骨化三醇(10 μg/kg)组,每组15只,对照组大鼠以普通饲料喂养,其余各组大鼠用含有腺嘌呤的饲料喂养,诱导建立ROD模型.分组进行药物治疗后,测定各组大鼠肾功能指标血尿素氮(BUN)与血肌酐(Scr)水平、血钙与血磷水平、股骨骨密度(BMD)、股骨生物力学指标最大载荷、弹性模量与屈服载荷、血清炎症因子IL-6、IL-17水平;采用蛋白免疫印迹法检测骨组织TGF-β/BMP-7/Smad通路蛋白表达情况.再次取45只大鼠随机分为3组:帕立骨化醇(0.8 μg/kg)组、TGF-β抑制(LY2157299,150 mg/kg)组、帕立骨化醇(0.8 μg/kg)+TGF-β抑制(LY2157299,150 mg/kg)组,每组15只,同样方法建立ROD模型.分组以药物治疗后,测定各组大鼠肾功能指标与股骨生物力学指标水平.结果:与对照组比较,模型组大鼠血钙水平、BMD、弹性模量、最大载荷、屈服载荷、骨组织TGF-β/BMP-7/Smad通路蛋白TGF-β及BMP-7表达、p-Smad3/Smad3显著降低(P<0.05),BUN与Scr水平、血磷水平、血清IL-6与IL-17水平显著升高(P<0.05).与模型组比较,帕立骨化醇低、中、高剂量组和骨化三醇组大鼠血钙水平、BMD、弹性模量、最大载荷、屈服载荷、骨组织TGF-β/BMP-7/Smad通路蛋白TGF-β及BMP-7表达、p-Smad3/Smad3均升高,BUN与Scr水平、血磷水平、血清IL-6与IL-17水平均降低,且帕立骨化醇各组之间呈剂量依赖性(P<0.05),帕立骨化醇高剂量组和骨化三醇组比较,大鼠各指标差异无统计学意义(P>0.05).与帕立骨化醇+TGF-β抑制组比较,帕立骨化醇组大鼠肾功能指标BUN、Scr与血磷水平降低(P<0.05),血钙水平、BMD、弹性模量、最大载荷、屈服载荷升高(P<0.05);TGF-β抑制组大鼠肾功能指标BUN、Scr与血磷水平升高(P<0.05),血钙水平、BMD、弹性模量、最大载荷、屈服载荷降低(P<0.05).结论:帕立骨化醇可通过激活TGF-β/BMP-7/Smad信号通路抑制炎症反应,改善ROD大鼠肾功能及骨代谢异常,降低血磷水平,提高血钙水平及骨密度,修复骨生物力学,改善骨病症状.

目的 基于长链非编码RNA研究养精种玉汤调控卵巢储备功能下降(DOR)模型大鼠原始卵泡启动的作用机制.方法 3日龄雌性大鼠分离卵巢后进行体外培养,设置空白组、模型组、脱氢表雄酮组和中药高、中、低剂量组,采用雷公藤甲素诱导DOR模型,分别予相应含药血清培养.HE染色观察生殖细胞并对卵泡计数,Western blot检测卵巢组织抗米勒管激素(AMH)、骨形态发生蛋白15(BMP15)、磷酸酶和张力蛋白同源物(PTEN)、MST、转化生长因子(TGF)-β1、p-Smad1蛋白表达,RT-PCR检测卵巢组织AMH、BMP15、PTEN、MST、LTCONS-00011173、TGF-β1、Smad1 mRNA表达.结果 与空白组比较,模型组原始卵泡及生长卵泡数量均减少(P<0.05),卵巢组织AMH、BMP15、TGF-β1、p-Smad1蛋白表达降低(P<0.05),PTEN、MST蛋白表达升高(P<0.05),AMH、BMP15、TGF-β1、Smad1 mRNA表达降低(P<0.05),PTEN、MST、LTCONS-00011173 mRNA表达升高(P<0.05);与模型组比较,DHEA组和中药高、中剂量组原始卵泡和生长卵泡数量增加(P<0.05),卵巢组织AMH、BMP15、TGF-β1、p-Smad1蛋白表达升高(P<0.05),PTEN、MST蛋白表达降低(P<0.05),AMH、BMP15、TGF-β1、Smad1 mRNA表达升高(P<0.05),PTEN、MST、LTCONS-00011173 mRNA表达降低(P<0.05).结论 养精种玉汤可能通过LTCONS-00011173介导TGF-β1/Smad1信号通路调控DOR模型大鼠原始卵泡启动.

肺动脉高压(PH)是由于内皮功能障碍以及其他因素导致的肺血管重构,进而引起肺动脉压力升高,最终导致右心衰竭甚至死亡.目前临床药物治疗虽可显著改善PH症状,但不能从根本上解决血管重构和右心衰竭问题,故亟待寻找新的治疗手段.内皮细胞在低氧刺激后可获得间充质表型,即内皮-间充质转化(EndMT).越来越多的研究表明,EndMT在PH肺血管重构中发挥重要作用.低氧条件下诱导EndMT的信号通路有:①转化生长因子β/骨形态发生蛋白(TGF-β/BMP)信号通路,该通路是由Smad介导,低氧通过抑制或诱导下游介质Smad的磷酸化水平,从而调节EndMT相关基因的表达;②Notch信号通路,低氧可增强Jagged/Notch信号通路促进EndMT过程;③Wnt/β联蛋白信号通路,低氧增加β联蛋白表达,激活Wnt信号通路,调节EndMT调控基因的表达.低氧诱导的EndMT作为重要致病因素在PH发病中具有重要意义.本综述以期为肺血管重构的改善提供新研究方向,并为PH的防治提供新有效策略.

激素性股骨头坏死(steroid-induced osteonecrosis of the femoral head,SIONFH)是由于糖皮质激素使用不当或过度而引起的髋关节疾病,发病机制尚未统一,临床疗效亦不佳.当前,没有效果明确的药物可以延缓疾病进程,而中医药治疗SIONFH在临床上取得一定疗效.即便如此,仍未能完整的从分子生物及细胞生物学角度阐明中药治疗SIONFH的作用机制.转化生长因子-β(TGF-β)/骨形态发生蛋白(BMP)/Smad信号通路的转导是防治SIONFH的研究热点之一,故该文阐明了该信号通路的转导机制以及与SIONFH的联系,检索了基于该通路治疗SIONFH的全部中药及复方并阐述其影响机制.基于中医对SIONFH的认识,现临床上使用补肝肾强筋骨以及活血祛瘀通络类的方药治疗SIONFH,且具有良好的疗效.中药通过调控该通路,可刺激骨髓间充质干细胞成骨分化,降低破骨细胞含量,减少脂肪生成,改善微循环,抗氧化损伤,促进股骨头内血管新生,从而促进股骨头损伤的修复.现基于TGF-β/BMP/Smad信号通路对中医药治疗SIONFH的研究进展做一综述,期许为中医药治疗SIONFH提供理论依据及参考.

背景:目前已证实力学刺激可以促进骨髓基质干细胞成骨分化,但其机制未完全明了.初级纤毛是重要的力学感受器并调控TGF-β1/BMP-2/SMAD等多种信号通路,很可能是骨髓基质干细胞力学调控的重要靶点.目的:探讨流体剪切力对骨髓基质干细胞成骨分化的影响及机制.方法:将大鼠骨髓基质干细胞分为对照组、力学刺激组(通过摇床施加流体剪切力学干预)、力学刺激+IFT88沉默组(力学刺激+使用siRNA沉默IFT88表达),干预24 h后,采用qRT-PCR检测转化生长因子β1、骨形成蛋白2的表达、Western blot检测磷酸化SMAD2/3蛋白的表达,初级纤毛免疫荧光染色及形态学分析.结果与结论:剪切力刺激可促进骨髓基质干细胞的初级纤毛表达,转化生长因子β1及骨形成蛋白2基因转录激活,提高磷酸化SMAD2/3蛋白表达.siRNA干扰初级纤毛生成后,这一力学反应效应明显减低.骨髓基质干细胞的初级纤毛面积改变比值与转化生长因子β1及骨形成蛋白2基因转录增高比例具有Spearman相关性.结果表明:初级纤毛/鞭毛转运系统介导了流体剪切力反应性的TGF-β1/BMP-2/SMAD信号通路激活,促进骨髓基质干细胞成骨分化.

目的 研究长链非编码RNA(lncRNA)H19 对骨质疏松老龄大鼠脂肪干细胞成骨分化的影响,并分析ln-cRNA H19 是否经骨形态发生蛋白/转化生长因子(BMPs/TGF)-β途径影响脂肪干细胞成骨分化.方法 选取老龄大鼠,维甲酸灌胃建立骨质疏松模型,建模成功后处死取腹股沟皮下脂肪,分离脂肪干细胞,培养至第3 代备用.将所制备的脂肪干细胞分为3 组,即不做任何处理仅做细胞常规培养的对照组、转染lncRNA H19 空载体的空载组、转染lncRNA H19 siRNA慢病毒载体的H19 siRNA组.测定3 组lncRNA H19 表达量、成骨分化能力、碱性磷酸酶(ALP)活性、成骨基因[Runt相关转录因子(RUNX)2、骨桥蛋白(OPN)、骨钙素(OCN)]表达量及BMPs/TGF-β信号通路蛋白BMP-2、TGF-β、Smad1、Smad2 表达量.结果 H19 siRNA组lncRNA H19 表达量较对照组、空载组均明显降低(P<0.05).H19 siRNA组ALP活性、成骨基因RUNX2、OPN、OCN、BMPs/TGF-β信号通路蛋白BMP-2、TGF-β、Smad1、Smad2 表达量较对照组、空载组明显升高(均P<0.05).结论 lncRNA H19 与骨质疏松老龄大鼠脂肪干细胞成骨分化有关,调控lncRNA H19 表达可促进脂肪干细胞成骨分化,其作用机制可能与BMPs/TGF-β信号通路被激活,成骨基因表达升高有关.

目的 研究刺老苞根皮水提物对成骨细胞TGF-β/BMPs信号通路的影响.方法 建立大鼠骨折模型,随机分为模型组,刺老苞根皮水提物低、中、高剂量(3.6、1.8、0.9 g/kg)组,ig给药7d后腹主动脉取血,分离血清;培养大鼠原代成骨细胞,经碱性磷酸酶染色、茜素红染色鉴定合格后,分别以对应组别的动物血清连续培养48 h,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和Western blotting技术分别检测各组细胞中骨形态发生蛋白质-2(BMP-2)、转化生长因子-β(TGF-β)、Smad家族相关蛋白1、2(Smad-1、Smad-2)mRNA和蛋白表达.结果 与模型组比较,刺老苞根皮水提物不同浓度的含药血清组BMP-2、TGF-β、Smad-1 mRNA表达均显著升高(P＜0.05、0.01),中、高剂量含药血清组Smad-2 mRNA表达显著升高(P＜0.05);低、中、高剂量含药血清组的BMP-2、TGF-β、Smad-l、Smad-2蛋白表达均显著升高(P＜0.05).结论 刺老苞根皮水提物通过上调TGF-β/BMPs信号传导通路中的BMP-2、TGF-β、Smad-1、Smad-2表达,促进成骨细胞增殖.