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李亚非
实验发现,把一种称为“骨形态发生蛋白”(bone morphogenetic protein,BMP)的物质种植在小白鼠的肌肉中,可以在肌肉中“凭空”出现一块骨头,种植在人体骨不连的部位,可以使多年不愈合的难治性骨不连愈合。这就是“骨形态发生蛋白”的神奇之处。 那么“骨形态发生蛋白”的由来如何呢?1963年是美国的Marshall R.Urist教授发现的。Urist在研究中发现,把脱钙的皮质骨植入动物的肌肉中,1-2周后会有新骨形成。他的结论是,植入的骨虽是死的,但其中可能含有某种物质在诱导新骨的形成。Urist从皮质骨中提取物获得了对成骨至关重要的“骨形态发生蛋白”,在全世界范围内掀起了成骨诱导研究的热潮。 “骨形态发生蛋白”在临床的价值无可限量。近年来基因重组的骨形态发生蛋白- 2和骨形态发生蛋白-7的安全性和有效性得到了充分的证实,美国FDA也于2002年7月批准重组骨形态发生蛋白-2用于脊柱融合。骨形态发生蛋白能够诱导动物或人体间充质细胞分化为骨、软骨、韧带、肌腱和神经组织。基于骨形态发生蛋白的安全性和高效诱导成骨活性被越来越多的实验所证实,在一些国家骨形态发生蛋白已进入大规模的临床实验阶段。 在骨科领域中,骨形态发生蛋白的临床应用有以下几个方面。 1 治疗新鲜骨折。某些骨折发生骨不连的可能性较大,应用骨形态发生蛋白的高效成骨活性,可以降低其骨不连的发生率。如治疗新鲜胫骨骨折、股骨骨折、尺骨骨折和桡骨骨折,骨形态发生蛋白在治疗新鲜长骨骨折方面是安全有效的 2 治疗骨缺损、骨不连 骨缺损、骨不连是骨科棘手的难题之一。复合骨形态发生蛋白的骨移植效果优于骨移植治疗的金标准—自体骨移植,或二者比较差异无显著性。近年来,国内外一些研究者已着手骨形态发生蛋白在骨缺损、骨不连患者上的临床研究。我们采用骨形态发生蛋白复合自体骨、异体骨治疗顽固性骨不连获得优良愈合。还采用骨形态发生蛋白复合自体骨髓注射促进骨折愈合。本人作为主要研究者的“骨形态发生蛋白和异种骨系列研究”课题,曾经获得国家科技进步二等奖,获得国家药监局批号,正式投入市场供临床治疗骨缺损、骨不连患者。目前FDA已批准骨形态发生蛋白-7在美国多中心、大规模治疗胫骨骨不连的临床实验,为骨形态发生蛋白早日上市提供实验依据。 3 脊柱融合 脊柱外科常用到脊柱融合术,为了提高脊柱融合的效果,学者们证实骨形态发生蛋白可促进脊柱融合,目前已有基因重组骨形态发生蛋白应用于临床。关于“骨形态发生蛋白”在脊柱融合方面的临床疗效评估,还需要在未来的大量随机化对比研究中证实和推广。 4.治疗股骨头缺血性坏死 股骨头缺血性坏死是骨科临床的难点和热点之一,传统的治疗方法无论是非手术还是手术,大多以关节废用为结局,而不得不行人工关节置换术。然而对中青年患者而言,人工关节的使用年限不能满足患者的要求。由于骨形态发生蛋白治疗骨折和骨缺损的疗效明确,骨形态发生蛋白应该能够修复股骨头坏死清除死骨后形成的缺损。在髓芯减压的孔道中应用骨移植和骨形态发生蛋白是临床治疗股骨头坏死的一个潜在方法。基于上述观点,国内外学者开始了这方面的动物实验和临床试验。我们对108例股骨头坏死1-3期患者髓芯减压后移植腓骨、骨形态发生蛋白和自体骨髓,随访8年获得满意效果。虽然骨形态发生蛋白在治疗股骨头坏死方面的有效性和安全性还需进一步研究,但它作为一种发现最早、研究最多、成骨能力也最强的细胞因子,在治疗股骨头坏死方面仍然具有光明的前景。 5.骨形态发生蛋白与基因治疗 由于骨形态发生蛋白在体内被机体的酶类降解可以很快失去作用,促使许多研究者将目光投向了骨形态发生蛋白的基因治疗研究。用基因转移(gene transfer)和基因转染(gene transfection)。基因转移是将带有目的基因的载体直接注入体内,基因转染是体外细胞培养,转染骨形态发生蛋白目的基因后再注入体内。这样的细胞可以持续生产、释放骨形态发生蛋白,发挥作用。但是,由于未做长期的实验观察,对于其后期的组织衍变过程尚缺乏实验资料。同时,对于基因治疗中存在的不可控性和基因突变等问题都需要长时间的观察。所以,要将骨形态发生蛋白基因用于临床骨组织修复还需要更深入的研究。
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