接骨木促进骨折愈合有效成分及作用机制研究

在已确定接骨木促进骨折愈合有效部位及其主要药理活性的基础上，本项目拟对有效部位拆分得到的环烯醚萜类组分和木脂素类组分进行系统的化学分离，采用波谱学测试技术确定单体化合物的化学结构，并结合药效学研究确定接骨木促进骨折愈合的有效组分和有效成分。在此基础上，考察有效部位、有效组分、有效成分三个层次药效物质基础对TGF-β1、IGF-I、PGE2、VEGF等与骨折愈合密切相关的细胞因子的影响，检测BMP/SMADs信号传导通路中BMP-2及其受体BMPR-IA、BMPR-IB和BMPR-II蛋白表达量的变化，探讨有效部位/有效组分/有效成分?功效(药理作用)?作用机制的相关性，阐明接骨木促进骨折愈合的各层次药效物质基础及其作用机制。本项目研究可深化对接骨木传统功效科学内涵的认识，丰富中医药学内容，并可为研制出疗效好、具有自主知识产权的促进骨折愈合新药，充分利用接骨木丰富的天然资源提供重要科学依据。

本项目阐明了接骨木根皮促进骨折愈合有效部位、有效组分和有效成分三个化学层次的药效物质基础，并结合体内、体外药效学研究深入探讨了接骨木促进骨折愈合的作用机制。. 构建了接骨木根皮促进骨折愈合有效部位、有效组分和有效成分三个化学层次的药效物质基础体系，将接骨木根皮促进骨折愈合的有效部位拆分得到环烯醚萜和木脂素两个有效组分，且验证二者互不交叉性良好；在阐明接骨木根皮促进骨折愈合有效组分的化学特征的基础上，分离鉴定出30种环烯醚萜和木脂素类化合物(新化合物10个)并探讨其构效关系，其中，裂环环烯醚萜苷类化合物的促进骨折愈合作用活跃，其活性有无和强弱与C7和C8取代基的类型、构型以及C1位糖取代的数量有关；明确了接骨木促进骨折愈合的各层次药效物质基础及其作用机制，采用大鼠股骨骨折、大鼠足趾肿胀和小鼠炎症渗出等动物模型和小鼠胚胎前成骨细胞(MC3T3-E1)增殖、TNF-α诱导MC3T3-E1细胞炎症、人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)增殖等细胞模型，结合X-ray、H＆E染色、ELISA、免疫组化、MTT、FACS、RT-qPCR和Western Blot等方法，开展体内体外药效学和作用机制研究。研究结果表明接骨木各层次药效物质基础是通过促进成骨细胞成熟、抑制炎症产生和加快活血散瘀等机制而促进骨折愈合的。环烯醚萜组分和木脂素组分在骨折愈合的各个时期(初、中、末期)通过激活不同通路而起效，其在不同作用机制中既协同调控又各有侧重，且在多数作用中，有效部位和有效组分的活性均强于有效成分。. 此外，为了完善项目研究的完整性、延伸项目研究深度，开展了接骨木总苷片的5类新药临床前研究和接骨木果实的化学成分研究，结果表明接骨木总苷片的工艺学、质量标准、稳定性、药效学以及安全性评价等各项研究指标均符合标准，并从接骨木果实中分离得到25个化合物，其中新化合物6个，17个为该植物中首次发现。. 本研究发现了具有重要临床应用价值的天然活性物质，深化了对接骨木功效科学内涵的认识，为寻找具有促进骨折愈合作用的先导化合物、开发具有自主知识产权的促进骨折愈合新药和充分利用接骨木这一天然植物资源提供了实验基础及理论依据。