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Bone-conditioned medium contributes to initiation and progression of osteogenesis by exhibiting synergistic TGF-β1/BMP-2 activity

机译:骨骼条件培养基通过发挥协同的TGF-β1/ BMP-2活性来促进成骨的开始和发展

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摘要

Guided bone regeneration (GBR) often utilizes a combination of autologous bone grafts, deproteinized bovine bone mineral (DBBM), and collagen membranes. DBBM and collagen membranes pre-coated with bone-conditioned medium (BCM) extracted from locally harvested autologous bone chips have shown great regenerative potential in GBR. However, the underlying molecular mechanism remains largely unknown. Here, we investigated the composition of BCM and its activity on the osteogenic potential of mesenchymal stromal cells. We detected a fast and significant ( P ?
机译:引导性骨再生(GBR)通常利用自体骨移植物,脱蛋白的牛骨矿物质(DBBM)和胶原膜的组合。从局部收获的自体骨碎屑中提取的预涂有骨条件培养基(BCM)的DBBM和胶原膜在GBR中显示出巨大的再生潜力。然而,基本的分子机制仍然是未知的。在这里,我们调查了BCM的组成及其对间充质基质细胞成骨潜力的活性。我们检测到在10分钟内从自体骨中快速且显着(P 0.001)释放了转化生长因子-β1(TGF-β1),而40分钟后从骨骼中延迟释放了骨形态发生蛋白2(BMP-2)。向前。在短时间内(10、20或40分钟)收获的BCM(对应于典型的外科手术时间)显着增加了BCM处理的细胞的增殖活性和胶原基质的产生。长期(1、3或6天)提取的BCM促进成骨细胞分化和成熟的后期。短期提取的BCMs,其中检测到TGF-β1,但未检测到BMP-2,降低了晚期分化标志物骨钙素的表达。然而,当两种生长因子同时存在于BCM中时,未观察到对成骨细胞分化的抑制作用,表明TGF-β1/ BMP-2活性具有协同作用。因此,在重组TGF-β1和BMP-2共同刺激的细胞中,由于延长的BMP信号转导和降低的BMP表达,我们显示出TGF-β1对BMP-2诱导的成骨细胞分化具有显着的刺激和剂量依赖性作用。 BMP-2拮抗剂头蛋白。总之,我们的数据提供了对使用自体骨移植物进行BCM的GBR程序产生良好结果的分子机制的新见解。再生疗法:促进骨骼形成的细胞培养基“骨骼条件培养基”可以通过促进骨骼形成细胞的增殖和成熟来改善口腔骨骼再生疗法。在最近的研究表明使用骨碎屑制备的细胞培养基在此类治疗中的益处的基础上,瑞士伯尔尼大学的玛丽亚·阿斯帕鲁霍瓦(Maria Asparuhova)领导的研究人员着手阐明了这种培养基的作用机理。研究小组发现BCM与骨屑一起短时间(短至十分钟)孵育,可以提高信号蛋白TGF-β1的水平,从而增强小鼠骨髓细胞的增殖,同时下调成熟度。长时间孵育的BCM还会产生另一种蛋白质BMP-2的升高水平,从而促进骨形成细胞的成熟。这项研究揭示了这两个因素在口腔骨骼发育中的顺序作用,以及在再生疗法中使用BCM的潜在生理作用。

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