骨形态发生蛋白 (BMP)是近年来的研究热点之一,它是TGF-β的超家族成员之一,目前已经报道了13种BMP,而且数目仍在继续增加。BMP能使体外培养中已经表现反分化软骨细胞恢复软骨表型,重新表达软骨细胞特异性物质。BMP-7(OP-1)是BMP家族中的一员,其对无血清培养的高密度单层细胞和悬浮在琼脂糖中的软骨细胞有促进生长和成熟作用,可增加其碱性磷酸酶活性和提高mRNA和II型胶原的合成能力。实验发现rhBMP(OP-1)能有效促胚胎和成人关节软骨细胞合成蛋白多糖和II型胶原,而 I、III 型胶原没有增加。也有实验证明OP-1对人软骨细胞特异性胶原、蛋白多糖的促合成作用比IGF-I、TGF-β和激活素更显著。
在培养软骨细胞生长周期的不同时期,BMP的作用也不同,rhBMP调节软骨细胞增殖、分化作用依赖于细胞的成熟状态,且静止区软骨细胞更敏感,同时对软骨细胞的自分泌也有作用[28]。Kaps等[29]通过转导人重组BMP2、4、5、6、7的碱基互补DNA至牛关节软骨细胞,发现BMP7不仅能够促进软骨细胞增殖、分化,还能够在裸鼠体内抑制成纤维细胞侵蚀、破坏。证实BMP可在软骨组织工程中作为一种有效的生物因子工具发挥作用。