BMP-4（骨形态发生蛋白4）是TGF-β超家族中发挥核心作用的分泌信号分子，是调控胚胎早期背腹轴建立、中胚层诱导、骨骼形成及器官发育的关键形态发生素。在成体中，BMP-4继续参与组织稳态、损伤修复与再生过程。它通过激活经典的BMP-SMAD1/5/9信号通路（以及非经典的MAPK通路），调控下游靶基因表达，决定细胞命运。在干细胞与再生医学领域，BMP-4是诱导多能干细胞（iPSCs）或胚胎干细胞（ESCs）向中胚层（如心肌细胞、成骨细胞）及滋养层分化不可或缺的指导因子，其信号强度与时间的精确控制是成功分化的关键。
其作用机制与特点包括：
（1）结构与受体：BMP-4以二聚体形式发挥作用，与细胞膜上的II型受体（BMPRII）和I型受体（主要为ALK3/BMPRIA或ALK6/BMPRIB）结合，形成激活复合物。
（2）核心信号通路：受体复合物磷酸化并激活细胞内信号转导蛋白SMAD1/5/9，活化的SMADs与SMAD4结合后入核，启动成骨、软骨形成等相关基因的转录程序。
（3）发育中的核心作用：在胚胎早期，BMP-4信号梯度决定了胚胎的背腹分化。高BMP信号促进腹侧命运（如表皮、中胚层），而其拮抗剂（如Noggin、Chordin）在背侧形成的低BMP信号区则允许神经组织发育。
（4）干细胞命运的调控开关：在人多能干细胞培养中，BMP-4信号通常促进细胞向原始内胚层或滋养层分化。因此，在需要维持多能性的无血清培养基中，常需添加BMP抑制剂（如Noggin）。反之，当需要诱导中胚层或特定细胞类型（如心肌细胞、成骨细胞）时，则需在特定时间窗口精确添加BMP-4。
（5）再生与修复功能：BMP-4因其强大的促成骨和成软骨活性，在骨科和牙科再生医学中作为重要的生长因子被广泛研究，用于促进骨折愈合、脊柱融合和骨缺损修复。
BMP-4因其在发育生物学中的奠基性角色和在组织工程中的巨大应用潜力，已成为干细胞分化研究与再生医学产品开发的核心工具分子。
BMP and TGFB/INHBA (Activin) branches of the TGFB signaling pathway
（Cell Mol Life Sci. 2022 Jul 25;79(8):447.）
BMP-4的临床应用与研究
BMP-4与干细胞定向分化
BMP-4是诱导hPSCs分化为中胚层谱系的核心因子。在与Activin A、bFGF等因子的不同组合与序贯作用下，可高效引导干细胞分化为心肌细胞、血管内皮细胞、平滑肌细胞及造血祖细胞。在成骨分化中，BMP-4是启动并促进间充质干细胞向成骨细胞分化的强效诱导剂。
BMP-4与骨组织工程与再生
重组人BMP-4（及同家族的BMP-2）是FDA已批准临床应用的骨诱导因子。将其搭载于生物相容性支架上，可局部诱导新骨形成，应用于脊柱融合术、大段骨缺损修复、颌面骨重建等，展现出卓越的骨再生能力。
BMP-4与造血发育
在胚胎发育和体外分化模型中，BMP-4信号对于造血内皮细胞的产生和早期造血干/祖细胞的发育起着关键的启动作用，是模拟胚胎造血、生成造血细胞的重要信号。
BMP-4与疾病模型及药物筛选
利用BMP-4诱导干细胞分化为特定中胚层细胞（如心肌细胞），可用于构建遗传性心肌病、心律失常等疾病模型，进行药物毒性测试与药效筛选。
BMP-4与信号通路研究及拮抗治疗
BMP-4信号的异常与多种疾病相关，如进行性骨化性纤维发育不良（FOP）、肺动脉高压和某些癌症。研究BMP-4信号通路有助于开发针对这些疾病的靶向疗法（如受体抑制剂、拮抗剂抗体）。
产品质量考量
用于研究和临床前开发的BMP-4活性蛋白，必须具备高生物活性、高纯度、正确的二聚体结构以及严格的内毒素控制，以确保实验结果的可靠性和重现性。
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货号 |
产品名称 |
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AMC94301 |
Recombinant Mouse BMP4 Protein, C-His (Active) |
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AHC94301 |
Recombinant Human BMP4 Protein (Active) |
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