骨形态发生蛋白(BMP-2)能单独诱导骨形成,促进成骨细胞分化的局部生长因子。BMP-2存在扩散速度快,易被蛋白酶分解的缺点,使得BMP-2与细胞膜表面受体结合的机会较少,促进细胞分化的作用受到限制。研究发现,像硫酸软骨素、肝素之类的硫酸化多糖,与BMP-2一起作用,能使BMP-2的半衰期延长,促进成骨细胞分化。本实验对刺参多糖进行提取分离纯化后,研究刺参多糖协同BMP-2对MC3T3-E1细胞成骨分化活性的影响。采用液相色谱法测定刺参多糖的分子量与单糖组成;以MC3T3-E1细胞为模型测定纯化后刺参多糖协同BMP-2促成骨活性的能力;MTT法、BCIP/NBT显色试剂盒测定MC3T3-E1细胞的细胞活性、碱性磷酸酶(ALP)活性;茜红素染色法、Von Kossa染色法、Elisa法对成骨分化晚期标志物钙结节及骨钙素含量进行检测;采用免疫荧光法检测BMP-2与细胞的结合能力;用Western Blot、RT-PCR法分别在蛋白和基因水平上检测成骨分化相关蛋白Runx-2,相关基因BMP-2、Col1、OCN的表达。所提取分离后的刺参粗多糖,纯化后得到SP-1、SP-2两种组分,其分子量分别为199.256 kDa,5.21 kDa。SP-1主要由岩藻糖、半乳糖、葡萄糖、氨基半乳糖、葡萄糖醛酸、甘露糖组成。SP-2主要由氨基半乳糖、氨基葡萄糖、甘露糖组成。BCIP/NBT显色试剂盒测定ALP活性发现SP-2在5μg/mL与50 ng/mLBMP-2联合作用后与BMP-2单独作用比,能显著提高成骨分化前期标志物ALP的活性。茜素红染色法、Von Kossa染色法与Elisa法表明50 ng/mLBMP-2与5μg/mL SP-2协同作用较BMP-2单独作用,能显著提高成骨分化后期矿化结节的产生与OCN的生成。利用IF法分析出SP-2浓度为5μg/mL时,更多BMP-2与细胞表面受体结合,而且结合更稳定。Western Blot与RT-PCR实验进一步证明SP-2在5μg/mL时与BMP-2联合作用后可以促进BMP-2/Smad信号通路中BMP-2、Runx-2、Col1、OCN的表达。SP-2协同BMP-2通过调控BMP-2/Smad信号通路促进MC3T3-E1细胞增殖、分化早中晚期标志物ALP、Runx-2、Col1、OCN的分泌,促进分化后期细胞的钙化。这表明SP-2能促进成骨细胞的分化,为开发辅助骨质疏松、骨折等症预防的新型功能性食品提供一种新的思路。