刺桐抗骨质疏松活性成分Lupiwighteone体内作用评价及成骨调控通路研究

Osteoporosis, becoming highly valued, is a worldwide health problem. Currently, the research on anti-osteoporosis drugs mainly focus on the potential natural resources of Chinese medicinal materials. On the basis of the applicant's previous research results, including in vivo osteoprotective effects of TCM Erythrina variegata L (EV), bioactivity-directed chemical isolation, and the in vitro screening for active compounds, Lupiwighteone is regarded as the potential effective compound contained in EV for anti-osteoporosis. This study will make further to evaluate in vivo anti-osteoporosis activity of Lupiwighteone by detecting such parameters as bone metabolism markers, bone mass, bone inorganic minerals, bone structure and bone strength, in ovariectomy-induced osteoporotic rats. In addition, we will find out the action pathway and targets of osteogenesis regulated by Lupiwighteone using PCR array with real-time PCR and western blotting in rats osteoblast-like cells UMR106. Finally, the action pathway and targets will be further confirmed in above rats bone samples. The present research will provide systematic and basic experimental data and full evaluating indicators for the prevention and treatment of Lupiwighteon on osteoporosis, and elucidate the material base and scientific connotation of EV on the prevention and treatment for osteoporosis.

骨质疏松症是一个世界范围越来越引起人们重视的健康问题。目前防治骨质疏松药物研究，主要是以潜在的中药资源为重点。本项目基于申请人前期对中药刺桐体内防治骨质疏松活性研究、生物活性为指导的化学分离、及化合物的体外活性筛选等研究结果，确定了Lupiwighteone是刺桐抗骨质疏松活性的潜在有效物质。本研究将进一步通过去卵巢致骨质疏松大鼠模型，检测骨代谢指标、骨量、骨无机质、骨结构、骨强度等参数，评价Lupiwighteone的体内抗骨质疏松活性。此外，体外培养大鼠成骨样细胞UMR106，通过PCR Array结合real-time PCR、Western研究Lupiwighteone调控成骨代谢的作用通路与靶标。最后，对该作用通路及靶标在大鼠骨样本做进一步确认。研究为Lupiwighteone防治骨质疏松症提供系统的基础实验数据和全面评价指标，可望揭示刺桐防治骨质疏松症作用的物质基础与科学内涵。

骨质疏松症是一个世界范围的越来越引起人们重视的健康问题。目前防治骨质疏松药物研究，主要是以潜在的中药资源为研究重点。本项目基于负责人前期对中草药刺桐提取物的体内防治骨质疏松活性研究、生物活性为指导的化学分离、及体外生物测试等研究结果，确定了Lupiwighteone是刺桐抗骨质疏松活性的潜在有效物质。本课题进一步通过去卵巢致骨质疏松小鼠模型，通过检测骨量、骨微结构等骨生物学参数，评价Lupiwighteone的体内抗骨质疏松活性。此外，体外培养大鼠成骨样细胞UMR106，通过PCR Array等分析Lupiwighteone调控成骨代谢的可能作用通路。研究发现，大豆异黄酮染料木素虽可在一定程度上抑制去卵巢引起的松质骨的微观损伤及骨量丢失，但可增加子宫重，上调子宫雌激素响应基因PR的表达，存在诱导子宫内膜癌、宫颈癌的风险。受试药物Lupiwighteone低剂量（染料木素实验剂量的50%）已可明显改善去卵巢引起的骨质疏松症状，受试药物Lupiwighteone高剂量（与染料木素实验剂量相当）的体内抗骨质疏松作用强于染料木素，并且Lupiwighteone两个剂量对子宫重没有任何影响，对子宫中其它的雌激素响应分子PR、C3、pS2也没有明显作用。体外于大鼠成骨样细胞UMR106进行的实验研究显示，Lupiwighteone显著促进细胞增殖、分化，其促成骨能力、调控成骨活性与其对成骨细胞雌激素样信号通路的调控密切相关。基于此，Lupiwighteone具有类雌激素样作用，保护骨骼健康，但同时又未对雌激素响应组织如子宫产生不良作用，避免产生雌激素样的副作用。因此，我们推测：Lupiwighteone具有植物雌激素样作用，并且这种作用具有组织选择性。对以上问题的系统阐述，将是我们对本课题后续的延伸、深入研究的重点内容。这些研究将对选择性雌激素受体调节剂创新药物的研发、乃至抗骨质疏松创新药物研发具有重要意义，并提供坚实地实验依据。