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目录1 拼音gǔ yí zhí2 英文参考bone transplantation3 概述首次报道植骨术距今已有300年，但有一定基础的骨移植（bone transplantation）实验和临床研究，则始自Olilier（1887）、Barth（1893）和Axhausen（1908）等，他们相继做了大量工作。此后，骨移植技术才逐渐广泛应用于临床。骨移植在骨科领主要用于、、及各种造成的骨缺损、等矫形手术。由于的游离骨块有一定的失败率，特别是大块骨移植，疗效尚不满意。多年来，为了寻求更有效的骨移植新，许多学者通过动物实验、应用及临床实践进行研究。20世纪60年代带蒂骨瓣应用于临床，是将移植骨瓣连同其上的或与肌肉一起，移植骨瓣依赖与其相连的肌蒂获得供应，20世纪70年代以来，随着显微的发展，现有技术已能成功地接通直径0.3mm以上的，可以将移植骨瓣连同其血管一次移植到受区，与受区血管，立即。这种骨移植不必经过缓慢的爬行替代过程完愈合，就是说，可进行“活骨移植”，这就为骨移植开拓了新路。在植骨材料方面，以自疗效为最佳，但其来源有限，目前同种异体骨作为替代材料已广泛应用于临床，使库骨的处理、技术和方法等有了很大的进展。至于异种骨移植，由于其强烈的排斥，很难应用于临床，但随着骨诱导理论的新进展，骨蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）及其他骨的发现和提纯，复合异种骨和合异种骨的实验研究和临床应用已获得进展。不少学者预测，异种骨的应用将会日益普及，并提出应重新异种骨移植的价值。
应用现代工程技术研制具有生物活性的仿生植骨材料，将成为21世纪骨移植研究领域的前沿和热点。
4 植骨取材目前植骨取材主要有以下四种：4.1 1.自体骨（Bone Autograft）取自体某一部位骨移植至自体另一部位，称自体骨移植。自体骨最常取自髂骨、和腓骨，分别提供松质骨、皮质骨，或全骨。自体骨移植无排斥反应，最大，骨诱导最强，效果也最满意。但取骨增加病人创伤，有一定并发症，来源有限。
自体骨移植后，移植骨与受区骨的融合同移植血管状况有密切关系。Stringe实明，只有在移植骨与周围软组织之间的剪力由于新生骨的形成而消除后，血管才能长入并使植骨最后融合。因此，骨移植后确切可靠的固定非常重要。
自体骨移植时，可根据不况选用松质骨、皮质骨，或全骨。
①松质骨：新鲜自体松质骨表大，可提供大量的表面，血管重建容易，可有效地发挥和骨诱导作用，诱导新骨形成，促进愈合。松质骨植骨表面部分的骨细胞由于的弥散而得以存活，并积极参与骨形成，此种植骨可迅速与骨融合。但松质骨不能提供机械支持，通常制成小条块状，用于充填空腔与缺损。植骨体积至关重要，＜75～125μm的骨粒迅速被，不能参与有效的成骨；但松质的厚度也不能过大，最好不超过5mm，这样可以迅速而完全地重新血管化。②皮质骨：适于提供性支持，起骨传导和骨诱导作用。此型植骨在临床上用于治疗骨折畸形连接与不连接，并有助于促进融合。
松质骨与后的早期反应，最初在移植物周围出现炎症和，松质骨在2d后即被血管包围，2周可以恢复血运；皮质骨在植入6d后方有血管侵入，1～2个月后才能完全恢复血运。故松质骨血运恢复快，爬行替代作用完成也快，新骨形成多，骨愈合早。由于后在骨表面先形成新骨，死骨逐渐被吸收，新骨随之增加，植骨处机械强度不减弱，最终恢复正常。皮质骨移植修复进程有所不同，初期血管再生的时间较长，先是破骨细胞增加，在皮质骨上造成骨吸收，扩大中央管（哈弗管）外口，以利血管及的进入，故皮质骨的机械强度降低。皮质骨移植后6周至6个月，强度减弱40%，1～2年后方趋于正常。皮质骨移植后，前半年其强度仅为正常骨的一半，至第2年才逐渐恢复正常。因此，临床上采用皮质骨移植时，最初6～18个月时易应力性骨折，应保护。勿过早负重。
Elves认为，新鲜骨移植后的成骨进程可分为两个阶段。第1阶段（移植后3周内）的成骨作用由移植骨上的细胞产生；第2阶段（移植后8周内）的新生骨由受骨床间充质而成。其理由为：①在用库骨移植时，因骨细胞已死亡，故无第1阶段的表现；②如将移植骨先用放射线照射，亦可使第1阶段的成骨受到明显影响；③第1阶段的成骨作用与供骨者的年龄有关，而与受骨者的年龄无关。
成骨细胞来源于移植骨与受者骨表面的成骨细胞、细胞、受者骨床上的软组织，以及血流中的游离成分等，其他如及骨的。Albrektsson用方法显示，移植骨表面细胞和隐窝内骨细胞均有，对早期形成编织骨的原始支架起重要作用。因此，须尽可能保护移植骨上的骨细胞，争取受骨区血供良好，以免骨。King将犬的胫骨做成骨膜管，成功地将其架桥式移植于骨缺损处，显示成骨能力良好。不同程度的手术创伤，可延长移植骨血管再生的时间，用切骨下的植骨片的愈合能力要比用高速电锯取的骨片血管再生时间短。因此，在取骨和准备受骨区时，均应尽可能减小对组织的创伤。手术灯照射、品、骨蜡、等均可影响骨细胞的活力。如将移植骨暴露在空1h，就会降低其成骨能力，而覆盖等渗盐水纱布则可使其成骨能力不受影响；灯下升温至42℃可杀死骨细胞。因此，最好将植骨片包在血液的盐水纱布中，勿直接受手术灯照射，并尽快移植至受骨区。受骨区亦应消灭死腔，清除，使创面血供良好，这样植骨易于成功。如自体骨不慎在手术中被，Bubuc提出应以0．6mol/L HCl60min，表钙后再以等渗盐水洗涤，并以75%灭菌10min后再用。不能高温，因加热至80℃以上可破坏骨的生物学，包括骨诱导因子。
自体骨移植虽无排斥反应，但因无血供，植骨块大部会死亡，影响新骨形成及骨愈合。如骨缺损较大（超过6cm），或受床曾经放射治疗或曾有或血供不良者，游离自体骨移植亦难成功。为此，应设法使移植骨血运不中断，不出现骨坏死，使移植骨与受区骨愈合成为一般骨折愈合的进程，达到愈合快，固定期短，肢体功能恢复的目的。近年来，已采用进行带血管骨移植，获得较好的效果。
4.2 2.同种异体骨（Bone Allograft）同一种属内，两个体之间的骨组织移植称为同种异体骨移植，即移植骨取自他人；取自近亲者称为移植或同血统移植（syngenesioplastic graft）。
同种骨移植已有100年历史。Friedenstein提出，人体内有两种可以成骨的前体细胞：定向成骨前体细胞（DOPC）和诱导成骨前体细胞（IOPC）。前者位于骨髓间质和骨表面，是可以转化为成骨细胞的。后,植骨片中存活的DOPC靠爬行替代，实现骨缺损愈合称为骨传导作用（osteoconduction）；IOPC是位于骨外中的间叶成分，也可能来自血流，只有当存在诱导因子时才能成骨，即称为骨诱导作用（osteoinduction）。同种骨移植的意义主要在于诱导宿主细胞形成新骨。同种骨移植与宿主的愈合不同于自体骨移植。异体骨移植的新骨形成缓慢，血管慢，稀疏。其效果欠佳的主要原因是免疫排斥反应。
移植物排斥反应主要是移植物内使受体致敏的结果。造成同种异体移植物排斥反应的抗原是表面的或糖蛋白。这些抗原分布于成骨细胞、造、、血管、和结缔组织基质。目前已确知移植抗原的主要复合体是主要组织复合体（major histocompatibility complex，MHC），人及许多动物都具有MHC。在人类，MHC位于第6对的短臂，并由许多紧密联锁的基因组成。这些基因控制着许多抗原的产生，与、排斥反应密切。人体的次要组织相容性基因群是的Y基因，称HY基因（histocompatibility gene）。Muscolo等采用鼠进行实验，在不同种系的大白鼠之间做异体骨移植，观察细胞和免疫反应，发现供者和受者的基因差异直接影响免疫排斥反应的程度。如不同系大白鼠有两对不同，而半异体亲代和子代，仅一对等位基因不同。
宿主对新鲜同种骨的初期反应与自体骨相仿。在第1周末，植骨周边部出现炎性反应；第2周末时炎性反应达到高峰，主要细胞型为。在以后的2个月中，仍以淋巴细胞为主，并有一组织屏障包裹同种骨。此后炎性反应可减弱，但也可转为慢性炎症，可持续8个月以上。初期同种骨周围再生血管类型与自体骨也大致相同，但端对端吻合不常见。在第1周末，炎性细胞可包围血管，使血管闭塞，可见血管壁样化。一旦同种骨因血管功能不全而坏死，约在植骨后4周宿主组织即发动第2期成骨活动。同种骨的二期成骨及2个月塑均不如新鲜自体骨完善。
免疫反应对于组织移植的成活关系重大。未经处理的同种骨，可激发免疫反应，导致移植骨被排斥或被吸收。为了减少免疫反应，许多学者对异体骨采用多种物理或化学方法处理，使用最多的是冷冻法或冷冻法。一般认为，冷冻或冷冻干燥后的异体骨生骨能力较强，冷冻干燥骨比冷冻骨更弱。皮片排斥试验、细胞、试验都已证明，冷冻干燥处理能使异体骨抗原性消失或减弱。冷冻干燥骨经60的γ射线照射，即2×104Sv（2×106rem）后，免疫抗原的有机发生改变，骨的抗原被破坏，但同时亦使骨基质丧失骨。
自Lexer于1908年首次报道用大段带关节软骨的骨端为切除术病人行半关节移植后至20世纪60年代，由于发现了抗原性低的冷冻骨，该手术重新受到重视。冷冻骨的优点还在于了其强度，移植可带一些和，以利于恢复肢体功能。冷冻前用8%二甲亚砜（DMSO）或10%关节软骨可使相当部分的软骨细胞保持存活。Mankin于1983年报道了150例冷冻骨移植的，在随诊2年以上的91例中，有62例为半关节移植术，其中64.5%效果优良，17.7%尚可。感染使绝大多数病人的治疗失败，而植骨折断则有60%尚可挽救。国内报道，用异体骨半关节移植治疗关节端肿瘤的疗效满意。也有个案报告同种异体全节移植，远期随访有较好的持重功能。大段植骨的最后效果如何迄今极少有可靠的研究。
Urist等以多年来大量的实验证明，同种骨具有很强的成骨诱导力。骨库同种脱钙骨经过化学灭菌，提取抗原和自溶处理，可消除可溶性，结果新骨形成的发生率及其形成量，均比完全的新鲜同种骨、无菌采集的冷冻干燥全骨或60Co照射灭菌的冷冻干燥骨要多，并证实这种低抗原性脱钙骨基质的优越性。他认为，如此处理后主要是摧毁了其中具有抗原性的细胞膜及可溶性，剩下的基质抗原性很弱，但仍有很强的骨诱导力。Bubuc证明，脱钙骨仅须脱去表面9%～10%骨无机盐，即与完全脱钙骨在相同时间内诱导形成的新骨量相等。Oikarinen在家兔棘突融合实验中证明，同种脱钙骨基质植骨明显优于同种深低温冷冻皮质骨，并认为同种脱钙骨在库存骨中更接近新鲜自体骨。国内报道，同种脱钙骨移植管长入和新骨形成的速度比同种冷冻干燥骨和同种脱有机质骨快。这些研究结果表明，同种脱钙骨具有重要的研究价值。
临床上进行异体植骨后，受体排斥反应并不明显，似乎不像其他组织移植那样会成为严重的临床问题，这一方面可能与骨组织的结构特点有关，另一方面可能存在免疫。早在1955年,Bonfiglio等就将骨的浸出液注入兔体内，以后再做异体植骨，从而降低了免疫反应的程度。Heslop等认为，异体骨移植后抗原物质被机体吸收的速度非常缓慢，犹如先将抗原物质接种到体内，因而产生免疫促进作用，其机制值得进一步探讨。
建立骨库，是便于将事先采集贮存并经过处理的同种骨甚至异种骨用于治疗，为临床使用安全有效的骨移植材料提供保证。1942年，Inclan提出冷冻和冷冻干燥贮存同种骨的方法是骨库的雏形。随着供骨来源的增加和骨库方法学的改进，世界各地陆续建立骨库，主要贮存同种异体骨，其来源有6h以内的新鲜尸体骨（包括死婴及骨）。但必须事先完成法律手续，并选择无、及（）、胶原和代谢性等年轻者。供骨的另一来源是从一些无菌手术中得到的，如开胸时切除的、行人工头时切除的股骨头等；也可从性截肢中取得。在骨组织获取和移植之前，必须获悉供者的有关病史及死因，并通过实验室等对供骨进行评价，决定能否应用。对异体骨制备、贮存和消毒等均应严格遵循骨库的运行原则。
（1）供骨来源及库骨选择标准：库骨主要来源于尸体骨，其获得与、角膜或整个尸体的获得一样，均须供者本人愿意，或得到死者亲属的认可，或死亡后无家属认领可进行，供骨的另一来源是可从一些无菌手术中得到，以及无证的死婴骨等。在骨组织获取和移植之前，必须获悉供者的有关病史及，并通过实验室检查等对供者进行评价，以排除潜在的严重性疾病，或移植骨等。美国组织库协会对供骨做了相应的：①供者不应有反复或慢性感染病等；②死亡前依赖呼吸机不应超过72h，因其易导致呼吸道感染，造成潜隐性，增加感染率；③无肝炎、肿瘤、等疾病史；④无吸毒史；⑤死亡前无长程或大治疗史，以免掩盖感染的存在；⑥血、尿化验检查。
（2）采骨：尸体骨取骨术可在条件（但不是无菌条件）下进行，取出的骨须进行二期灭菌；如能在严格无菌条件下进行，则可免去二期处理或用适当温和的方法处理。无论采取何种方法，必须注意无菌，且不破坏骨的生物特性，移植前必须清除灭菌过程中产生的物质。
无菌取骨宜在标准手术室内下进行。若为多脏器供者，取肾、取皮、取骨等同时进行，则须多名医护人员有次序地合作，先取肾，从躯干背部及背面取皮，再在尸体取骨。上肢自喙突至腕部，股骨取外侧入路，胫骨取前入路，最后取，以免伤及而导致感染。取倾斜45°位，供侧朝上。此外，可穿刺取血、导尿取残存送培养及检查；骨表面用拭子送培养。摘取腹股沟并置于HamF-12，和冷冻贮存淋巴细胞，进行。取骨后彻底剔除肌肉及骨膜等软组织，必要时保留主要韧带、肌腱和，以便肢建时增加骨关节的性。为降低组织排斥反应，应彻底刮除骨髓组织。为保护关节软骨细胞存活，须用10%无菌甘油等渗盐水浸泡15～30min。对浸泡过的软骨及制备好的骨表面喷洒合适的抗生素液，置于无菌袋内，用无菌敷料单三重包扎，或置于无菌玻璃容器内保存，标明供者姓名、日期、骨的类型，然后贮存于4℃冰箱18～24h，再放入－80℃深低温冰箱或用冷冻干燥等方法贮存。
（3）贮骨及灭菌方法
①冷冻保存（cryopreservation）：一是用普通冰箱（－2～－30℃）由于在－15℃时快速出现冰，易导致结构机械性，且在此温度下骨的某些酶仍具活性，最终可破坏骨组织，故贮骨一般不得超过6个月。二是用深低温冰箱（－80℃）：温度降到－80℃时，处于静止状态，酶对骨的破坏最小，贮骨可达数年。此法耗资小，在冷冻保护剂作用下可保持关节软骨细胞存活。三是用液氮深度冷冻保存（－196℃）：异体骨以0.5～2.0℃/min的速度先降至－40～－60℃，然后迅速置于气相液氮降至－100℃，再放入液相氮中冷冻贮存。此时运动极小，组织不至被破坏，骨抗原性明显降低，但因液氮消耗迅速，费用大，难以推广应用。
从实验或临床角度看，冷冻贮骨的仍有部分存在，且冷冻法虽能，但不能达到完全灭菌，因此必须加强无菌操作。为了防止移植骨污染，常须辅以其他灭菌方法。
②冷冻干燥法（freeze-drying；lyophilization）：先将异体骨冷冻至－70℃，然后放入真空容器内继续降温，直到残余湿度减少至2%～5%，再置于玻璃或塑料容器内密封后，在室可较长时期保存。应用前，可将骨块水化，恢复其生物学性能。从理论上讲，如能完全维持真空状态，供骨可以无限期地贮存。实验证实，由于局部淋巴结对冷冻干燥移植骨不产生反应，也测不到，且移植骨不能产生第2次皮肤，故推测其免疫活性已遭破坏或被明显降低，临床应用疗效较好，是一种满意的骨移植材料。其缺点是微小骨折可导致骨特性改变，尤其使其脆性增加，抗扭和抗弯强度明显降低。由于此法不能灭菌，有时保存了细菌，因此，要求严格无菌操作或合并采用其他灭菌法。
③脱钙法（decalcification）：脱钙骨有全骨脱钙和表面脱钙（脱钙10%）两种。目前较常用的骨碎片脱钙过程为：流水洗除骨髓后投入0.6mol/L的（每克组织需溶液100ml），置于2℃下24h，即可清除骨基质中的。大量动物实验和临床应用都已证实，脱钙骨具有明显的骨诱导能力，易被血管化和吸收替代，但作为植骨材料质软而无支撑固定作用。
④照射法（irradiation）：用60Coγ射线照射，其作用为破坏骨的免疫原性，对贮存骨灭菌消毒，常用剂量为（2～3）×104Gy，而使失活则需4×104Gy。但这一剂量将严重降低骨的诱导能力，使骨的生物力学特性遭到破坏。
⑤法：通过对的蛋白质、、的烷基化作用将微生物杀灭。其主要特点是杀菌谱广，杀菌作用及穿透力强，对细菌繁殖体、、、病毒均有良好的杀灭作用。用于消毒骨移植物时，对多孔状松质骨易穿透，对的皮质骨（如股骨干）能穿透约6mm。残留的环氧乙烷及反应产物氯乙醇和可产生等，故消毒后应有足够时间让其，控制其残留量在规定的安全范围以内。
（4）记录：保持完整的记录对骨库工作至关重要。记录内容包括供者姓名、单位、详细病史、死因、供骨的结果和血、尿、体液等实验检查结果，以及供手术中大小用的供骨片等。建立各种登记卡及图表，通过计算机，运用数学图形器，为寻找所需供骨和供、受骨的大小、等提供方便。
4.3 3.异种骨（Bone Xenograft）异种骨移植指不同种属个体之间的骨组织移植，常用处理过的小作为骨移植材料，在临床上具有重要意义。动物骨来源广，取材方便，可避免自体骨移植二次手术可能引起的并发症，也可缩短手术时间，且没有同种异体骨移植可能导致的传染病。
对任何异体或组织移植而言，免疫排斥反应是移植术取得成功的主要障碍。异种骨移植后，移植局部有炎性渗出，伤溃，移植骨受排斥，最终导致手术失败，这是近百年来异种骨移植面临的主要难题。但异种骨移植亦有其独特之处，如无须像肝、肾等移植器官一样保持存活及正常功能状态，移植骨仅具有的机械充填、支架作用和诱导成骨能力。
多数学者认为，各种类型的骨移植，除带血管蒂自体骨移植外，都是以死骨形式移植，最终为宿主吸收替代而转变为受体的新生骨组织，即所谓爬行替代（creeping
substitution）。有鉴于此，骨移植允许在移植前对植骨进行各种处理，以清除或减弱植骨中引起免疫排斥的抗原成分，但如何能在处理后保留其诱导成骨能力，这也是百年来异种骨移植研究的核心问题。
（1）异种骨移植的成骨活性物质：技术分离表明，骨基质中，非胶原组成部分含有几十种不同的蛋白质成分，其中包括许多骨生物活性物质，如素（osteonectin）对磷灰石有强亲和力，可促进钙与Ⅰ型胶原结合，促进骨质；骨钙素（osteocalcin），又名含γ-蛋白、基质谷氨酸蛋白等，是一种良好的骨生成标记物，在基质钙化的生理过程中具有重要作用。其他还有骨骼连接因子（SCF）、骨化学趋化因子等。但与骨诱导理论关系最为密切的还是骨生成蛋白（BMP），对其研究最为广泛，了解也最多。
BMP与众多生长因子的增殖作用有所不同，它是一种类似发生作用的定向分化诱导因子，可诱导间胚叶分化组织细胞向成骨方向分化增殖。BMP广泛分布于哺乳动物的骨基质中，其结构组成在不同种属间具有高度同源性。
（2）异种骨移植的抗原性：骨是一种复合组织，除了骨本身的细胞组成和骨胶原其质外，还包括、组织、小血管和血液成分及纤维结缔组织等。所有这些成分表面都具有基因控制的特异性抗原，因此，在异种间进行组织移植后，这些抗原就会发生免疫反应，引起排斥反应。参与免疫反应的因素很多，一般认为以特异性和体液免疫为主。
骨移植后全面评价受体的免疫反应情况，需进行细胞免疫和体液免疫等方面的检查。植骨局部的组织学检查可靠，是反映细胞免疫的指标之一，但因取材所限，以往仅检查受体全身性细胞免疫功能，以植骨免疫的程度，这方面指标包括淋巴细胞转化试验、形成试验、及多种形式的等。在体液免疫方面，可以测定受体中含量，抗骨抗原的特异性抗体的产生，以及抗原抗体复合物等。通过上述检查，可对植骨受体的免疫反应水平做出，对移植骨的抗原及其发展归宿做出判断。国内用不脱钙骨方法和免疫染色技术，曾对各种类型的异种骨移植进行了系列研究和直接观察，对异种骨的抗原组成及其意义有了新的认识。发现植骨后1～2周，受体内即可获得特异性抗骨抗体，3周时抗体滴度达到高峰，以后随着植骨吸收和抗原不断被清除，受体血清中抗体滴度不断下降。经处理的异种骨移植术后6～8周，受体血清中抗骨抗体接近消失；而新鲜异种骨移植时，高滴度的抗体水平持续到术后12周以上。同时，尚观察到异种骨移植抗原主要位于骨细胞和中央管（哈佛管）上，而异种骨基质染色阴性。
免疫排斥反应不仅妨碍植骨与被诱导组织的直接接触，还破坏植骨成分，造成局部炎性反应。如何消除异种骨抗原性同时保留其成骨能力，是近百年来异种骨研究的核心问题。关于植骨处理方法文献报道多种多样，诸如脱钙、深低温冷冻干燥、煮沸、高温煅烧、放射线照射及化学脱蛋白等，但迄今为止对异种骨无一种能取得满意效果。有些处理过于温和，不足以消除异种骨的抗原性；有些则过于强烈，在去除植骨抗原性的同时也破坏了其成骨活性物质。经脱蛋白处理的异种骨缺乏诱导成骨能力，仅具有被动支架作用（如脱蛋白无机骨），这类材料仍有商品出售（Kiel骨），也有不少应用的报道。但种种方法均未能解决最大限度发挥异种骨的诱导成骨能力这一问题。异种骨抗原性和诱导性具有共同的物质基础，消除抗原性的处理必然破坏其成骨物质。如果将两者分开处理，可能是解决这一问题的关键。
复合异种骨研究已取得重要进展。近年来研究发现，骨髓中的和等能产生众多生长刺激因子。一些实验研究表明，自身红骨髓可直接促进骨折愈合和骨缺损的修复。异种骨经脱蛋白处理后抗原性微弱或消失，植入机体后可发挥骨传导作用，便于宿主和纤维结缔组织长入。在有复合自身红骨髓的情况下，异种脱蛋白骨作为支架为前者提供适宜的诱导分化。
国内报道的重组合异种骨为异种骨移植研究开辟了新的途径。从异种皮质骨中提取具有高效诱导成骨活性的BMP；将异种松质骨经脱蛋白处理，制成无抗原性的多孔性支架供BMP结合，两者复合移植不仅可避免异种骨移植强烈的免疫排斥反应，而且浓缩了植骨的成骨活性物质，使成骨能力显著提高。系列学研究表明，重组合异种骨中松质骨载体移植后，对机体体液免疫和细胞免疫系统均不会产生刺激作用，无明显抗原性。异种BMP移植后，体液免疫反应微弱，可检出的抗体滴度很低；而对细胞免疫系统则表现为负调节作用，可抑制淋巴细胞的增殖，降低IL-2、IL-6、TNF-α等因子的表达水平。由于细胞免疫在移植免疫中起主要作用，而BMP具有抑制细胞免疫的作用，因此异种BMP移植后不会引起免疫排斥反应，其微弱的体液免液反应不会影响BMP的成骨活性。在实验研究的基础上，重组合异种骨已成功应用于治疗骨不连、新鲜难愈性骨折、骨肿瘤刮除后空腔性缺损、创伤及感染所致部分骨缺损，以及、关节植骨融合术。上述实验及临床研究结果表明，重组合异种骨是一种安全有效的新型植骨材料，具有广阔的应用前景。
4.4 4.人工植骨材料（Artificial Bone Graft Materials）目前，进入临床应用的人工骨主要是羟基磷灰石、等类材料，其特点是组织相容性良好，新骨容易长入，但不具有诱导成骨活性，仅起载体支架作用，且绝大多数降解缓慢，长期占位，妨碍骨组织的塑型重建，远远达不到植骨材料的要求。
随着现代技术、仿生技术，特别是组织工程技术的发展，人工植骨材料已成为骨移植研究领域的热点和发展方向。人工骨的材料从单纯钙磷无机盐、聚合物向无机盐—胶原—高分子聚合物等高度仿生的复合材料发展。人工骨的技术由简单的成孔、铸模成型、煅烧结晶等方法向微三维成像、电脑化设计和快速成型制造技术方向发展。人工骨的性能也将从单纯载体支架作用向兼有骨诱导（生长因子作用）、骨传导（载体支架作用）和直接成骨（成骨细胞）作用的目标发展。组织工程活性骨将有望作为自体骨移植的替代材料，成为最早应用于人类的“”。相关文献浏览本页的人还关注了以下词条:
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【摘要】 研究表明，骨形态发生蛋白7(BMP7）与胃肠道肿瘤之间存在高度相关性。随着对肿瘤分子机制研究的深入，近年来胃肠道肿瘤与BMP7之间的关系已成为研究的热点。本文就BMP7的生物学特性和信号通路作一简单回顾，并对BMP7在胃肠道肿瘤中的表达其相关药物对肿瘤的治疗几方面进行综述。
【关键词】 骨形态发生蛋白7& 胃肠道肿瘤
【中图分类号】R73-3&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 【文献标识码】A&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 【文章编号】（7-01
&&&&&&& 人骨形成蛋白7(BMP7)又称成骨蛋白1(OP1)是骨形态发生蛋白家族的成员，具有广泛的生理功能及较强的骨诱导能力。
&&&&&&& 1& 骨形态发生蛋白7的结构
&&&&&&& 成熟的BMP7由前体的多肽产物经酶水解后，两条含139个氨基酸组成的多肽链经二硫键结合后形成的同源二聚体糖蛋白组成，分子量约为35000，其空间结构形似&手掌&。天然hBMP-7存在同源和异源二聚体形式，二聚体形式的hBMP-7是其生物学活性主要形式。
&&&&&&& 2& 骨形态发生蛋白7的分子生物学特性
&&&&&&& 骨形态发生蛋白(BMPs)是转化生长因子-&(TGF-&)超家族中的一个亚群，从脱矿化骨的骨基质中发现，因其能诱导骨、软骨以及皮下、肌肉等部位异位骨的形成而得名。目前已发现15种BMP及40种BMP相关蛋白。
BMP7的信号传导途径:
&&&&&&& TGF-&超家族成员的受体均包括I型和II型两种受体，属于丝氨酸/苏氨酸激酶受体家族，BMP7受体也包括I型和II型两种受体，I型受体包括ActRI、BMPR-IA和BMPR-IB，II型受体包括ActRII、ActRIIB和BMPRII。BMP7生物学效应是通过与II型受体结合，使I型受体发生磷酸化，该信号转导过程中还涉及TGF-&信号转导中的转录因子Smads，包括受体调节性Smads（Smadl，Smad5），共同作用性 Smad（Smad4）和抑制性 Smad（Smad6）。磷酸化的I型受体先作用于Smadl或Smad5羧基端末端2个丝氨酸，使之磷酸化，随后Smadl或Smad5再和Smad4结合为复合体，移到细胞核内，再作用于特定基因的启动子，引起相应的生物学效应。活化的I型受体还可以与抑制性Smad（Smad6）结合，并对下游的信号传导进行负性调控。BMP7的内源性拮抗物有noggin、follistatin、gremlin，它们可与 BMP7结合而抑制其作用。
&&&&&&& 3& 骨形态发生蛋白7的作用机制
&&&&&&& 有研究发现，内源性BMP7可以通过抑制性Smads途径来抑制信号传递蛋白Smads的转移，阻断TGF.p的信号转导，从而抵消TGF-&的活性，调节细胞外基质(ECM)的合成与降解，发挥抗纤维化作用。
&&&&&&& Yan 等认为 BMP7 是 P53家族的靶基因，能够调节与P53生理水平相关的细胞存活能力。
&&&&&&& 4& 骨形态发生蛋白7与肿瘤
&&&&&&& 4.1 BMP7与肠道肿瘤的相关性
&&&&&&& 本人在实验中探讨了结直肠癌病人血浆中BMP7的含量和正常人的有无区别。结果表明：56例结直肠肿瘤患者中，35例术前血清BMP7水平为阳性；60例健康对照者血清中BMP7未检测到，两组间血清BMP7蛋白水平表达有显著性差异(P&0.01)。结合临床肠癌组病人CEA的结果发现：BMP7对结直肠癌的检测与CEA检测结果非常一致，但肠癌患者BMP7检测的阳性率高于CEA的阳性率，BMP7对肠癌患者更敏感、特异，是检测肠道恶性肿瘤的较灵敏指标。
&&&&&&& 4.2 BMP7与其他肿瘤的关系
&&&&&&& Yang等研究指出BMP7基因在不同前列腺癌细胞株中的表达情况并不一致，但BMP7与受体结合通过Smad信号途径都能抑制前列腺癌细胞凋亡，而此凋亡过程的调控与凋亡前体蛋白和抗凋亡蛋白关联不大。后来他们报道了BMP7能够增强存活素的活性，影响Smad和氨基端激酶（JNK）活性，减少前列腺癌细胞的凋亡，而JNK抑制因子能够中断BMP7抑制凋亡的作用，从而认为JNK信号途径是BMP7基因抑制肿瘤细胞的另一种重要途径。&&&&&&& Doak等研究指出，BMP7广泛表达于前列腺癌细胞中，而较少表达于高分化前列腺肿瘤和良性前列腺组织，因此推测BMP7基因与前列腺恶性肿瘤的发生、发展以及侵袭性密切相关。
&&&&&&& 5& 骨形态发生蛋白7其相关药物在肿瘤治疗中的潜在应用
&&&&&&& 人骨形态发生蛋白-7(hBMP-7)又称为成骨蛋白-1(OP-1)，由于其具有较强的骨诱导能力而受到人们广泛关注。它与Ⅰ型胶原蛋白的缓释体移入骨干缺损部位，会导致有功能的新骨形成，显示出应用于骨与关节及软骨缺损修复的前景。而且同时对神经系统、造血系统的分化发育也有调控作用。
&&&&&&& 墨尔本蒙纳殊大学的免疫学教授刘俊平在对BMP7的研究过程中，发现这种蛋白质除了能够在胎儿发育期间促进骨骼的形成之外，还有一种新的功能，即抑制&危险&的端粒。这也是医学界首次发现BMP7可以抑制癌症。
&&&&&&& 6& 结束语
&&&&&&& BMP7和TGF-&超家族的其他成员在肿瘤演进过程中的双重作用越来越受到人们的重视。肿瘤的发生发展是一个多基因参与、多因素介导的过程，BMP7及其信号传导途径在肿瘤发生及发展过程中，也需要与别的基因协同发挥作用。相信随着研究的进一步深入，BMP7的研究可为肿瘤的生物治疗提供一个新的思路。
[1]Nussenbaum B, Rutherford RB, Teknos TN, et al. Ex vivo gene therapy for skeletal regeneration in cranial defects compromised by postoperative radiotherapy[J]. Hum Gene Ther, ):.
[2]钱晖，谢颖，彭秀娟，等.BMP7基因定量检测在结直肠癌和胃癌诊断中的意义.临床检验杂志,):443-446.
基金项目：国家自然科学基金项目（）；江苏省医学领军人才（LJ200614）；江苏省自然科学基金项目（BK2008232）；江苏大学 科技创新团队和拔尖人才项目（）。
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