骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)又称骨形成蛋白,是一组具有类似结构的高度保守的功能蛋白,属于TGF-beita家族。BMP能刺激DNA的合成和细胞的复制,从而促进间充质细胞定向分化为成骨细胞。
1979年,Urist首先从兔骨中提取BMP;1990年,Ozkaynak从牛成骨蛋白提取物中分理出3种转化生长因子-β超家族的同序物,为BMP-2、3、7。骨形态发生蛋白目前已经有20多种,是由一种单体以一个二硫键结合而成的二聚体分子。在胚胎发育以及出生以后,骨形态发生蛋白以及其他转化生长因子-β超家族成员通过介导一些基本的程序发挥重要作用,如细胞增殖、分化、凋亡、迁移以及躯体发育模式、器官的形成与组织的稳定和修复、再生、炎症以及机体免疫。出生以后,骨形态发生蛋白在许多领域继续发挥重要作用,包括骨及软骨的形成、血管的稳态等。此外,骨形态发生蛋白还可以在一些病理情况下发挥作用,如癌变、纤维化、炎症疾病及功能障碍的再生等。
根据新思界产业研究中心整理发布的《
2020-2025年骨形态发生蛋白行业深度分析及"十四五"发展规划指导报告》显示,当前,全球许多临床及研究机构均在对骨形态发生蛋白进行了解,以获取其在各种慢性和骨相关疾病中潜在的治疗应用。目前,全球骨形态发生蛋白中仅有rhBMP-2和rhBMP-7是可商购的。骨形态发生蛋白和这些蛋白质中的干细胞结合,通过与间充质干细胞的受体结合而触发细胞内信号通路,从而导致干细胞转化为组织特异性祖细胞,这些细胞参与肌肉骨骼组织形成,细胞外生长和基质的合成。
当前,由于社会老年人口的增加,骨质疏松、关节炎和其他肌肉骨骼疾病的风险呈现递增趋势,骨移植手术量持续增长,但是骨移植物存在恢复时间长、合适移植物获取难和手术部位麻木等缺点。而骨形态发生蛋白等先进材料引入骨融合手术可以为骨骼和软骨提供生长的支架,触发骨合成的内部途径。
目前,全球主要的骨形态发生蛋白参与企业主要包括美敦力、Ember Therapeutics Inc、Cellumed Co. Ltd等。
新思界
行业分析人士表示,目前关于不同骨形态发生蛋白对于相同的细胞和组织类型活动的协调方式以及信号通路的作用还需要进一步研究,加强对于骨形态发生蛋白的研究有利于骨科疾病的治疗方式创新。