APP/PS1转基因小鼠骨质疏松机制及姜黄素防治应用的研究

本课题组前期发现APP/PS1转基因小鼠的骨密度降低，发生骨质疏松，而姜黄素可以提高该小鼠的骨密度，但具体发生机制不明。同时，在野生型和转基因小鼠骨组织中均发现了β-淀粉样蛋白前体蛋白的表达，并在转基因和老龄野生鼠骨中有β-淀粉样蛋白的沉积。推测APP/PS1转基因小鼠骨质疏松的发病机制为：骨组织中的β-淀粉样蛋白引起二价金属离子转运体异常表达，导致细胞内的铁超载，引起细胞的氧化应激反应，诱发细胞凋亡，从而改变骨微结构，发生骨质疏松。姜黄素可以通过降低β-淀粉样蛋白的沉积，抑制氧化应激引起的凋亡，从而提高成骨细胞活性，增加骨密度。本项目着眼研究β-淀粉样蛋白、二价金属离子转运体及铁离子超载与APP/PS1转基因小鼠骨质疏松发生的关系，并探讨姜黄素对该小鼠的治疗作用。为预防骨质疏松的发生和指导临床治疗，提供了新的思路，具有良好的应用前景和社会价值。

本课题组前期发现APP/PS1转基因小鼠的骨密度降低，发生骨质疏松，而姜黄素可以提高该小鼠的骨密度，但具体发生机制不明。同时，在野生型和转基因小鼠骨组织中均发现了β-淀粉样蛋白前体蛋白的表达，并在转基因和老龄野生鼠骨中有β-淀粉样蛋白的沉积。本研究通过体内体外实验应用Western-blot、realtime-PCR、免疫组化、共聚焦显微镜、电镜、流式细胞仪等技术证实APP/PS1转基因小鼠骨质疏松的发病及姜黄素治疗机制：骨组织中的β-淀粉样蛋白引起二价金属离子转运体异常表达，导致细胞内的铁超载，引起细胞的氧化应激反应，诱发细胞凋亡及自噬，同时可以抑制骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化能力，从而改变骨微结构，发生骨质疏松。姜黄素可以通过降低β-淀粉样蛋白的沉积，抑制氧化应激引起的凋亡，从而提高成骨细胞活性，增加骨密度。为预防骨质疏松的发生和指导临床治疗，提供了新的思路，具有良好的应用前景和社会价值。