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骨损伤等骨相关疾病的发生严重影响了人们的健康生活和工作,且骨损伤修复过程缓慢,医疗花费大,是医学和科学急需解决的难题之一。随着分子生物学的发展,基因疗法、细胞治疗及生长因子的治疗逐渐成为骨损伤治疗热点。其中生长因子尤其重要,已成为国内外治疗骨折与骨损伤的研究重点。那么,寻找一种可加速骨修复进程并且降低治疗费用的生长因子具有重要意义。研究表明IGF-1作为生长因子在生长和发育过程中能够调节骨骼的生长,且IGF-1的C端因可变剪接形成的三种E肽具有调控骨骼及肌肉发育的的功能,而骨又是体现体型大小的一个最直观的指标,因此本研究在大型猪(大白猪)和小型猪(巴马香猪)的7种组织中检测IGF-1的3种E肽表达量,结果显示Ea与Ec的表达量存在显著差异(P<0.01),表明Ea和Ec可能参与了骨的生长。经文献检索发现,Ec又被称为力生长因子(MGF)。MGF在许多组织受损后都发生高表达,并参与骨骼肌、神经、心肌等组织的损伤修复过程,且易于纯化与合成,可独立于IGF-1不与IGF-1R受体结合发挥作用。已有研究表明在力学过载情况下成骨细胞中可过量表达MGF的mRNA。骨损伤愈合的过程中,在细胞水平主要涉及成骨细胞的增殖、分化及矿化过程,其中成骨细胞主要参与新骨生成的工作。目前对于MGF多肽的研究多集中在人、鼠、猪的MGF-40E肽与MGF-24E肽中,对其他物种可能存在的更短MGF E肽的研究还未发现,本研究首先通过对NCBI数据库获得的不同物种的MGF E肽进行序列分析比对,然后根据多肽的二级结构和氨基酸的疏水性差异,最终选择了4类具有代表性的MGF E肽进行合成,分别为T-MGF-25E肽、M-MGF-25E肽、T-MGF-19E肽、M-MGF-19E肽。基于筛选出的4类MGF E肽,本研究首先检测其对成骨细胞MC3T3-E1增殖的影响,结果显示4类MGF E肽均能促进成骨细胞增殖,且在72 h的T-MGF-19E肽可明显将MC3T3-E1细胞阻滞在S期与G2期,促进DNA的合成,从而促进细胞增殖(P<0.01),表明在骨修复过程中T-MGF-19E肽作用效果更显著。然后本研究通过检测成骨细胞分化程度标志蛋白ALP的酶活来探讨4类MGF E肽诱导MC3T3-E1的分化能力差异,结果显示M-MGF-25E肽能够促进成骨细胞早期分化(7d),T-MGF-19E肽能够促进成骨细胞末期分化(14d)(P<0.05)。同时检测了成骨细胞分化过程中涉及到的相关分化因子(OCN、OPN、Col 1、Runx2、OSX)表达量情况,与ALP活性检测结果相似,M-MGF-25E肽能够促进成骨细胞早期分化,T-MGF-19E肽能够促进成骨细胞末期分化,但统计学分析差异并不显著(P>0.05)。成骨细胞体外矿化成熟是成骨细胞的标志性指标,预示着成骨细胞进入成熟期,在21d时,MGF 19E肽促进矿化能力显著强于MGF 25E肽,并且T型MGF E肽强于M型MGF E肽,其中T-MGF-19E肽矿化结节最为显著(P<0.01)。以上结果综合表明T-MGF-19E肽可显著促进成骨细胞转化成骨细胞。基于在细胞水平检测4类MGF E肽对成骨细胞的增殖、分化及矿化的影响结果,初步明确了4类MGF E肽对骨损伤修复的影响,即T-MGF-19E肽对于骨损伤修复及成骨具有良好的效果,然后通过体内实验验证T-MGF-19E肽是否具有骨损伤修复能力。本研究选择3月龄的新西兰大白兔建造长度10 mm的桡骨损伤模型,分为T-MGF-19E肽低剂量和高剂量实验组的进行体内验证,同时设置生理盐水组为对照组,通过对损伤部位进行X-射线检测和HE组织染色,均表明T-MGF-19E肽确实具有骨损伤修复功能,并且T-MGF-19E肽低剂量组的恢复效果强于T-MGF-19E肽高剂量组。以上结果解析了4类MGF E肽对于骨损伤机制及兔的骨损伤的影响,并证明T-MGF-19E肽能促进骨损伤修复,为MGF E肽在骨损伤修复领域的开发利用提供进一步的理论数据。