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Erschienen in: International Orthopaedics 4/2015

01.04.2015 | Original Paper

Bone morphogenetic protein-7 enhances bone-tendon integration in a murine in vitro co-culture model

verfasst von: Tim Schwarting, Michael Benölken, Steffen Ruchholtz, Michael Frink, Philipp Lechler

Erschienen in: International Orthopaedics | Ausgabe 4/2015

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Abstract

Purpose

Bone-tendon healing following anterior cruciate ligament reconstruction is reportedly enhanced by bone morphogenetic protein (BMP)-7. To improve our understanding of the underlying biologic processes, we examined the effects of BMP-7 on region-specific gene expression in vitro.

Methods

A murine in vitro co-culture model simulating the osteoblast, interface and fibroblast regions was established. The dose- and time-dependent region-specific effects of BMP-7 exposure on gene expression of Alpl, Bglap, Col1a1, Runx2 and Spp1 were analysed by quantitative PCR.

Results

At the osteoblast region, BMP-7 significantly increased Alp, Bglap, Col1a1, and Runx2 expression, while Spp1 expression was suppressed. At the interface region, BMP-7 exposure resulted in a trend towards increased expression rates of Alpl and Col1a1, whereas Bglap (P < 0.001) and Runx2 (P < 0.01) were significantly upregulated without any detectable effect on Spp1 expression. At the fibroblast region, BMP-7 increased Alpl (P < 0.001), Bglap (P < 0.001) and Runx2 (P < 0.001) expression, but no significant effects were seen on Col1a1 or Spp1. Exposure to BMP-7 (100 ng/ml) had its most pronounced biologic impact on day ten.

Conclusion

BMP-7 stimulation showed beneficial region-specific effects on bone-tendon healing in vitro, such as enhanced expression of parameters for ossification and fibroblast transdifferentiation, both key processes during successful graft integration.
Literatur
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Metadaten
Titel
Bone morphogenetic protein-7 enhances bone-tendon integration in a murine in vitro co-culture model
verfasst von
Tim Schwarting
Michael Benölken
Steffen Ruchholtz
Michael Frink
Philipp Lechler
Publikationsdatum
01.04.2015
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
International Orthopaedics / Ausgabe 4/2015
Print ISSN: 0341-2695
Elektronische ISSN: 1432-5195
DOI
https://doi.org/10.1007/s00264-015-2688-8

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