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BMPs属于TGFβ超家族,最初是作为骨生长因子被发现的,目前共分离和鉴定了20余种BMPs。骨形态发生蛋白(BMPs)在器官发育和组织损伤再生等过程中发挥着重要作用。目前,已报道的具有诱导成骨活性的BMPs主要是BMP2、4、7等。近年来的研究发现BMP9具有强大的诱导成骨能力,但是由于其被关注的时间较短,所以对BMP9信号转导过程以及诱导成骨的分子机制还缺乏了解。BMPs是通过跨膜丝氨酸/苏氨酸激酶受体传递信号的。TGFβ受体分为Ⅰ型受体与Ⅱ型受体,其中Ⅱ型受体处于持续磷酸化状态,即持续激活的状态,而Ⅰ型受体则需要Ⅱ型受体磷酸化相应位点后才能被激活,Ⅰ型受体激活后,再磷酸化激活下游的转录因子Smads。Ⅰ型受体和Ⅱ型受体复合物是BMPs信号途径的必要分子。其中Ⅰ型受体,在BMPs信号转导过程和功能发挥中起着承上启下的关键作用。我们实验室前期工作,利用显性负性突变型TGFβⅠ型受体的腺病毒和BMP9共同作用发现,ALK1、ALK2这两种Ⅰ型受体很可能与BMP9诱导成骨有关。基于此,本研究拟对Ⅰ型受体ALK1和ALK2参与BMP9诱导成骨的作用进行进一步验证。本研究利用T-C He等设计的一种siRNA筛选系统(pSOS系统)成功构建和筛选了能有效干扰ALK1和ALK2表达的siRNA的腺病毒,在体内体外水平验证了ALK1和ALK2对于BMP9诱导成骨的影响。在体外实验中,siALK1、siALK2可以有效抑制碱性磷酸酶、钙盐、荧光素酶的活性,而这三项是验证BMP9信号传导和体外成骨的重要指标。实验结果说明,siALK1、siALK2抑制了BMP9的信号转导,并抑制了BMP9诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化。在体内实验中,siALK1、siALK2有效抑制了裸鼠皮下包块形成的大小,H&E染色、Alcian blue染色的组织学评价说明包块中骨基质较少,软骨基质较多,表明其成骨过程不活跃且较滞后。体内实验说明siALK1和siALK2在动物水平抑制了BMP9的诱导成骨效应。综上,通过RNAi抑制ALK1、ALK2后的体内体外实验,,鉴定和验证了ALK1、ALK2是参与BMP9信号转导和诱导成骨过程的Ⅰ型受体,发挥着承上启下的重要作用,本研究将有助于进一步阐明BMP9诱导成骨的机制。