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研究发现BMP2/7异源二聚体蛋白成骨效率高于BMP同源二聚体蛋白,并克服了BMP同源二聚体的缺点,在骨修复再生方面有广泛应用前景。本实验希望通过体内研究及体外研究,对BMP2/7异源二聚体成骨、破骨作用特点和成骨信号通路进行初步探讨。第一部分RhBMP2/7异源二聚体诱导种植体周围骨缺损修复体内试验方法：18只小型猪,建立种植体周围骨缺损模型,并使用相同低浓度(30ng/mm3) rhBMP2、rhBMP7同源二聚体及rhBMP2/7异源二聚体促进骨修复,用组织学及骨形态计量学方法检测术后2,3,6周缺损区新骨形成情况,免疫组化方法分别在术后2,3,6周检测新骨中骨钙素、ALP、I型胶原表达。结果：术后2,3,6周rhBMP2/7组骨缺损区新骨形成百分率显著高于对照组、rhBMP2及rhBMP7组(P<0.05)。术后2,3,6周,rhBMP2/7组I型胶原、ALP及骨钙素表达均强于rhBMP2、rhBMP7同源二聚体组及对照组。结论：本研究首次通过体外实验证实,与rhBMP2、 rhBMP7同源二聚体相比,rhBMP2/7异源二聚体能够以较低浓度(30ng/mm3)应用即可有效诱导骨再生。第二部分RhBMP2/7异源二聚体诱导种植体周围骨缺损破骨发生体内试验方法：小型猪种植体周骨缺损模型与第一部分相同,在2,3,6周时行TRAP特异性染色检测新骨中破骨细胞的表达及数量；采用免疫组化方法在2,3,6周时检测新骨中OPG、RANKL表达。结果：术后2,3周时,rhBMP2/7组的骨缺损区破骨细胞计数均低于对照组、rhBMP2和rhBMP7组(P<0.05)；rhBMP2/7组的OPG表达较rhBMP2组及rhBMP7组高(P<0.05),rhBMP2/7组的RANKL表达较rhBMP2组及rhBMP7组低(P<0.05)；术后6周时各组破骨细胞计数及OPG, RANKL表达无显著差异。结论：rhBMP2/7在低浓度有效促进成骨的同时,对破骨发生的激活弱于rhBMP2及rhBMP7; rhBMP2/7能影响OPG/RANKL/RANK调节系统,促使骨重建活跃期OPG表达增加,而RANKL表达则增加较少,进而调节骨重建。第三部分RhBMP2/7异源二聚体诱导成骨发生细胞通路初步探讨方法：体内实验部分,小型猪种植体周骨缺损模型与第一部分相同,采用免疫组化方法分别在2、3、6周时检测smadl、smad4、smad7、runx2的表达,对BMP2/7异源二聚体在BMP-Smads通路各节点相关因子表达进行研究。体外实验部分使用相同浓度梯度(0,20,50,150,200ng/ml) rhBMP2/7异源二聚体、rhBMP2和rhBMP7同源二聚体在体外诱导成骨前体细胞MC3T3-E1细胞,采用RT-PCR方法对BMP-Smads通路中各节点蛋白基因表达进行研究。结果：体内实验部分,第3、6周,各实验组之间Smadl. Smad7免疫组化表达未见显著性差异(P>0.05)；第2、3周,Smad4在各组中中表达无显著差别(P<0.05)；第2﹑3周,Runx2在BMP2/7组较BMP2.BMP7组表达强。体外实验部分,1天时,rhBMP2/7上调Smadl基因的水平在0-150ng/ml时均低于rhBMP2但高于rhBMP7;上调Smad4基因的水平在0-200ng/ml时均低于rhBMP2;上调Smad7及runx2基因的水平低于rhBMP2,但高于rhBMP7.4天时,rhBMP2/7上调Smadl基因的水平在25-100ng/ml时均低于rhBMP2但高于rhBMP7;上调Smad4基因的水平在0-45ng/ml时均高于rhBMP2;上调Smad7和runx2基因的水平高于rhBMP2和rhBMP7(P<0.05).结论：动物实验和细胞实验中,与rhBMP2和rhBMP7相比,rhBMP2/7对BMP-Smads通路各节点因子的表达促进作用不明显；推测rhBMP2/7在BMP-Smads通路后期磷酸化环节可能有增加激活Smadl.Smad4,减少抑制作用Smad7表达的机制存在。