BMPs属于TGF-β超家族的一员,在胚胎发育及骨骼形成中扮演着重要的角色。虽然如今只有几种BMP被证实有促进骨形成的作用并应用于临床(主要为BMP2及BMP7),但并未有报道确其认为具有最强成骨作用的BMP。本课题从两个方面着手,一方面是从体内实验探索BMP9的特殊的信号转导通路:另一方面从体外实验去证明BMP9是最强的成骨诱导因子。第一部分是通过基因芯片、Real-time PCR、Western-Blotting等方法探索BMP9是否遵循传统经典BMP信号传导通路介导骨形成的理论机制。比较BMP2、9作用下小鼠多潜能干细胞C3H10中BMP信号传导通路核心基因Smads的表达差异;同时采用RNA干扰的方法沉默Smad4表达以减弱经典BMP信号传导系统的作用,比较BMP2、9作用下诱导C3H10体外成骨的差异。结果是与BMP2作用下C3H10中BMP信号传导通路核心基因Smads表达皆升高相比,BMP9刺激下上述基因无明显表达上调;Smad4基因表达沉默后,BMP9诱导干细胞体外成骨的作用无明显抑制。BMP9并不完全遵循传统经典BMP信号传导通路而发挥诱导成骨的生物学作用。第二部分是比较腺病毒介导的人骨形态发生蛋白一9(Adv-hBMP9)和Adv-hBMP2纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合物在损伤部位的骨缺损重建修复效果。新西兰白兔36只,随机分成三组,制成双侧桡骨中段13mm骨缺损模型。A组:植入Adv-hBMP9+纳米羟基磷灰石/聚酰胺骨;B组:植入Adv-hBMP2+纳米羟基磷灰石/聚酰胺骨;C组:注入Adv-GFP+羟基磷灰石/聚酰胺骨。在2,4,8,12,16周各时相点分别进行大体观察、x线照片、组织学切片。结果是BMP9组骨缺损完全修复,BMP2组骨缺损部分修复,而GFP组骨缺损修复明显欠佳。重组腺病毒介导的BMP9对桡骨骨缺损后的成骨修复作用强于BMP2。我们的研究为BMP9的成骨中的作用机制及信号途径打下一定基础,为临床上利用BMP9基因治疗骨骼系统相关疾病提供更强的骨诱导因子。