左归丸干预软骨-软骨下骨信号交互防治绝经后骨关节炎的效应及分子机制研究

Osteoarthritis (OA) is one of the most common degenerative diseases in postmenopausal women. The interaction between subchondral bone and cartilage leads to the occurrence and development of postmenopausal OA.According to the theory of TCM,"the same treatment for different diseases",and "the kidney can control the kidney essence to adjust brain,spinal cord and bone marrow for producing bonebone",surrounding the relations of the brain,spinal cord and bone marrow to bone,the study based on research about Zuo Gui Wan to prevent and treat to postmenopausal osteoporosis,explore effect mechanism of Zuo Gui Wan to intervene the intervention between cartilage and subchondral bone to restrain cartilage degeneration and promote cartilage renovation by regulation of BMSCs biological activity,reveal the molecular pathways of Zuo Gui Wan to to intervene the intervention between cartilage and subchondral bone by regulating Runx2 as the center ,combined with synergistic mechanism of effection of neuropeptide(CGRP,SP,NPY).

骨关节炎（OA）是绝经后妇女最常见的退行性疾病之一。软骨下骨与软骨间的交互主导了绝经后OA的发生与发展。本课题在左归丸干预绝经后骨质疏松症骨代谢研究基础上，基于中医“异病同治”的思路，依据“肾藏精，主骨生髓”理论，围绕“髓（脑髓、脊髓、骨髓）与骨”的关系，从软骨与软骨下骨的信号交互角度，以“骨髓间充质干细胞（BMSCs）-成软骨/骨细胞-软骨/骨重建”生物效应链为核心，探讨左归丸干预软骨-软骨下骨交互抑制软骨退变以及促进软骨修复的效应机制。以Runx2核心调控因子为中心，结合神经肽CGRP、SP、NPY的协同调控机制，揭示左归丸“补肾-益精填髓-壮骨”干预软骨-软骨下骨交互防治OA的分子机制以及益精填髓（骨髓、脑髓、脊髓）壮骨多途径协同干预效应的分子途径。

本研究通过探讨左归丸“补肾-益精填髓-壮骨”干预软骨-软骨下骨交互防治绝经后 OA的效应及分子途径，证实左归丸能够改善去卵巢绝经后OA模型SD大鼠软骨下骨、软骨病变，提高骨密度，增加软骨厚度，能够通过降低血清炎症因子TNF-α、IL-1β水平，抑制关节软骨分解，促进软骨修复。左归丸可以上调软骨下骨中OPG mRNA与蛋白表达水平，下调软骨下骨中RANKL mRNA与蛋白表达水平，促进OB成骨作用抑制OC溶骨作用，调节软骨下骨重塑失衡，通过其对RANKL/ OPG通路的调控，促进软骨下骨形成，抑制骨吸收，有助于恢复骨重建平衡，从而防治绝经后骨关节炎。本研究还从细胞层面揭示骨髓中的BMSCs是左归丸“补肾益精填髓壮骨”效应的靶细胞，左归丸能促进BMSCs增殖，促进BMSCs向成骨、成软骨分化，抑制BMSCs向成脂分化，左归丸还可逆转去卵巢模型大鼠血清对BMSCs成骨分化的抑制作用。在此基础上，我们研究发现左归丸可通过激活Runx2促进BMSCs 向成骨细胞分化。这从分子层面为阐释左归丸干预BMSCs多向分化，进而恢复骨重建平衡的主要作用机制提供了依据。另外从左归丸干预神经肽表达调节软骨—软骨下骨交互的协同效应机制的研究中发现，左归丸可提高软骨下骨NPY及其受体NPY1R与NPY2R蛋白表达，并通过对RANKL/ OPG通路的调控，促进软骨下骨形成，抑制骨吸收，有助于恢复骨重建平衡；又可促进软骨组织NPY及其受体NPY1R与NPY2R蛋白表达，阻止软骨退化，促进软骨修复，达到防治绝经后OA的目的。左归丸可提高下丘脑神经肽P物质及其受体mRNA和蛋白水平，提示左归丸防治PMOP合并OA的机制可能是通过调节感觉神经系统与骨组织之间的信号通路来实现的。左归丸还可以提高软骨下骨神经肽SP、NK1-R mRNA与蛋白表达，进而提高软骨下骨骨密度、改善软骨损伤。这表明神经系统的部分功能与软骨、骨代谢密切相关。研究还发现左归丸可通过靶向FOXO3上调NK1R以及调控神经肽SP激活NK1R来促进BMSCs向成骨细胞分化，这在一定程度上为阐明中医“补肾-益精填髓-壮骨”功效多途径协同，特别是“脑、脊髓”与骨之间的关联找到了又一新的途径。