本发明专利技术公开了生物硅在制备促进BMP-2表达的促进剂中的应用、生物硅在制备BMP-2/Smad/Runx2信号通路激活剂中的应用，以及生物硅在制备促进成骨细胞合成骨胶原蛋白的药物中的应用；所述生物硅的浓度为10-20μM，生物硅优选为原硅酸。本发明专利技术经实验首次证实生物硅可以显著增加BMP-2的表达；而BMP-2的高表达可以通过Smad信号通路上调Runx2的表达，Runx2在成骨细胞系中的高表达，促进了成骨细胞合成骨胶原蛋白，在相应药物开发中具有极大的应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及一种生物娃在制备BMP-2/Smad/RUNX2信号通路激活剂中的应用，属 于生物医药
技术介绍
骨质疏松是W骨量减少、骨的微观结构退化为特征的，致使骨的脆性增加W及易 于发生骨折的全身性骨骼疾病。2006年我国统计显示，60岁W上的老年人骨质疏松发病率 为59. 85%，超过9000万人。因骨质疏松而发生骨折的发病率达20%，并且骨折具有"四高 一低"的特点，即高发病率、高死亡率、高致残率、高费用和低生活质量，给病人家庭和社会 带来沉重的负担，严重威胁着老年人的生活质量。在英国，因骨质疏松所花费的医保费用已 达到10亿多英镑。 骨质疏松的发病原因是多方面的，遗传和激素是引起骨量下降的两大主要因素， 同时年龄增长、营养缺乏、吸烟、醒酒W及缺乏体育锻炼也是引起骨质疏松的因素。尽管理 论上可W改变运些非遗传因素，但是实际上运些改变是很困难的，因此抗骨质疏松的药物 被广泛应用。骨质疏松是破骨细胞的骨吸收作用大于成骨细胞的骨形成作用而引起的。目 前已开发出W抑制骨吸收为目的的治疗骨质疏松药物，如二憐酸盐，雌激素，雌激素受体调 节剂等；但是很少有增加成骨细胞从而促进骨形成的药物的报道（重组人甲状旁腺素，锁 W及氣化钢除外）。 成骨细胞分化是受到体内外多种因素作用的结果，其中，控制分化的关键转录因 子起到决定或维持作用。研究表明，骨形态形成蛋白-2度onemo;rphogeneticp;rotein-2， BMP-2)能够促进非成骨细胞的成骨作用，被认为是骨形成的促进剂。目前已筛选到 statins运类小分子来诱导BMP的表达从而增强骨形成（Mundyetal.，1999)，但目前临床 上用于促进BMP的表达的药物还相对较少，因此，进一步开发具有BMP-2促进作用的药物具 有十分重要的临床应用价值。 娃在自然界中W不可溶性的娃酸盐广泛存在，但是少量的娃也存在于水中，主要 W原娃酸（Si(0H)4)的形式溶于水。在PH值为7左右，浓度大于2mmol/L时，原娃酸从可溶 性的二聚体聚合形成胶体状甚至固体状的娃。一些植物和低等动物由于需要运种聚合娃来 支撑和生长，因此它们可促进运一变化。人正常饮食中的娃主要来源于W下途径：消化道吸 收的水溶性的或食物水解产生的原娃酸；植物中含有的非水解聚合娃；泥沙或尘±污染W 及食品添加剂中的娃酸盐。但是只有原娃酸可W被吸收，并且其吸收效率超过50%。人体血 液中娃浓度在餐前为2-10μM，餐后达到20-30μM，并且每天通过尿液排出大约700μmol。 尽管其在体内的含量只有l-2g，并且具体功能也不十分清楚，但娃是影响骨量的 重要微量元素之一，因此，进一步研究娃在成骨细胞分化中的所起的作用具有十分重要的 研究价值。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术的目的是提供一种生物娃在制备BMP-2/Smad/RUNX2 信号通路激活剂中的应用。 本专利技术首次通过实验证实：一定浓度的生物娃可W作为BMP-2表达的促进剂。 进一步的，本专利技术首次发现：生物娃通过BMP-2/Smad/RUNX2信号通路起到调控成 骨细胞合成骨胶原蛋白的作用。 为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案： 本专利技术的第一个目的是提供生物娃在制备促进BMP-2表达的促进剂中的应用。 上述应用中，所述生物娃的浓度为10-20μM，优选为10μM。 上述应用中，所述生物娃优选为原娃酸。 本专利技术的第二个目的是提供生物娃在制备BMP-2/Smad/RUNX2信号通路激活剂中 的应用。 进一步的，上述生物娃在制备促进成骨细胞合成骨胶原蛋白的药物中的应用也是 本专利技术的保护范围。 上述应用中，生物娃的浓度优选为10μM。 本专利技术的有益效果： (1)本专利技术经实验证实：一定浓度的生物娃可W显著增加ΒΜΡ-2的表达；ΒΜΡ-2 是BMP-2/Smad/RUNX2信号通路的关键受体，ΒΜΡ-2的高表达可W通过Smad信号通路上调 RUNX2的表达，RUNX2在成骨细胞系中的高表达，促进了成骨细胞合成骨胶原蛋白，在相应 药物开发中具有极大的应用价值。 (2)生物娃的浓度是促进BMP-2的表达及调控BMP-2/Smad/RUNX2信号通路的关键 因素，生物娃的浓度并非越高越好，在实验过程中发现，高浓度的生物娃反而会抑制BMP-2 的表达。本专利技术中经过多次实验找出了能够促进BMP-2的表达及作为BMP-2/Smad/RUNX2 信号通路促进剂最优的生物娃浓度（10μΜ)，该浓度下的生物娃对BMP-2表达的促进作用 最为显著。【附图说明】 图1:Westernblotting法检测MG-63和U2-0S细胞系中I型胶原蛋白 (COkl)、骨巧素、BMP-2、Smadl/5、P-Smadl/5及RUNX2蛋白表达水平结果；两个细胞系中 BMP-2,P-Smadl/5,RUNX2,C0L-1和骨巧素的表达比对照组明显增加。 图2 :MG-63细胞碱性憐酸酶（AL巧活性检测结果；在四组不同娃浓度条件下作用 7天，10μΜ和20μΜ条件下，碱性憐酸酶浓度均高于对照组，其中10μΜ时最明显。[002引图3 :细胞免疫巧光法检测加入娃（10μΜ)后ΒΜΡ-2、P-Smadl/5及RUNX2的变化 情况。实验组巧光强度较对照组明显增强。 图4 :大鼠骨髓间充质干细胞经过21天的诱导，巧结节染色情况；10μΜ浓度下较 对照巧结节数量明显增多。 图5:预先加入ΒΜΡ-2受体阻断剂noggin巧OOng/ml)作用化，再加入原娃酸浓度 为10μΜ的培养基，两个细胞系的中I型胶原蛋白佑化-1)、Smadl/5、P-Smadl/5及RUNX2 蛋白表达水平。【具体实施方式】 结合实施例对本专利技术作进一步的说明，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本 专利技术，并不对其内容进行限定。 实施例1 : 1.实验材料；[002引 （1)细胞： 人成骨样细胞：MG-63和U2-0S细胞系； 大鼠骨髓间充质干细胞。W上细胞均购自上海齐氏生物科技有限公司。 似碱性憐酸酶检测试剂盒，购自南京建成生物工程研究所。 (3)细胞免疫巧光法检测试剂： 细胞：MG-63 ; 一抗：Anti-BMP-2antibody(购自美国Abeam公司）、Anti-P-Smadl/5/antibody (购自美国〔6115;1邑(〔51')公司）、4]11:;11:比〇(17(购自美国413。曰1]1公司）； 巧光二抗：GoatAnti-RabbitIgGH&L(Alexa口uor货488)购自美国Abeam公司； DAPI溶当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
生物硅在制备促进BMP‑2表达的促进剂中的应用。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈允震，董盟，焦广俊，
申请(专利权)人：山东大学齐鲁医院，
类型：发明
国别省市：山东;37
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