异黄酮通过ERs抑制NFκB活性从而促进骨形成的分子机制

Postmenopausal osteoporosis (PMOP) becomes more common. Estrogen replacement therapy is an effective method for PMOP, but the side effects cannot be avoided, therefore isoflavones are substituted medication. In our previous study, isoflavones were found in playing a role in bone protection by interacting with estrogen receptors (ERs) without side effects. However the downstream signal transducting mechanism of ERs is still unknown. By combining with results of other researchers, we assume that isoflavones can promote bone formation mediated through ERs inhibiting the NFκB pathway. So, this project selected two of the strongest estrogen-like bone-protective isoflavones: daidzein (DAI) and equol (EQ). First, to clarify the effects of both isoflavones on the expression levels of ERs and NFκB signal factors in ovariectomized rats and osteoblasts. Then, to use TNFα as the activator of the NFκB signaling pathway and use inhibitors and RNA interference respectively, after that to treat cultured cells with DAI and EQ and detect the functions of cells and the expression levels of the signal factor, as well as ERs and p50/p65 interaction presented in nucleus. Finally, to reveal the molecular mechanisms of isoflavones promoting bone formation, and to provide new targets and new strategies for the development of new drugs to prevent and treat PMOP.

绝经后骨质疏松症（PMOP）患病率越来越高，雌激素补充治疗可有效防治PMOP，但有副作用，异黄酮可作为替代选择。我们的研究发现：异黄酮主要通过雌激素受体（ERs）发挥骨保护作用，却没有雌激素样副作用，但ERs下游信号传导机制还不清楚。结合其他学者的研究，我们假设：异黄酮可通过ERs抑制NFκB信号通路的活性，从而促进成骨细胞骨形成。因此，本项目选取雌激素样骨保护作用最强的两种异黄酮：大豆苷原（DAI）和雌马酚（EQ），首先明确两者对去势大鼠骨及成骨细胞ERs和NFκB各信号因子表达的影响。之后用TNFα作为NFκB信号通路的激活剂，通过抑制剂和RNA干扰技术，再以DAI和EQ等处理培养的细胞，检测细胞功能和各信号因子表达水平，以及细胞核内ERs和p50/p65相互作用的情况，探索异黄酮通过ERs抑制NFκB信号通路促进骨形成的具体作用机制，为开发新型的防治PMOP药物提供新靶点和新策略。

绝经后骨质疏松症（Postmenopausal osteoporosis，PMOP）是原发性骨质疏松症中常见的一类代谢性骨病。随着老龄化社会的来临，越来越多的中老年妇女受到该疾病的困扰。雌激素补充治疗（ERT）可有效防治其发生，但长期使用会增加乳腺癌等其他疾病的风险。近年来，异黄酮类的植物雌激素因具有雌激素样的骨保护作用且副作用小而大受关注。已有研究表明，异黄酮也是通过雌激素受体（ERs）发挥作用，但其下游分子机制还不清楚。故阐明其作用的分子机制，可为植物雌激素防治PMOP 的有效性提供进一步的依据，为防治PMOP 的新药研发提供新的作用靶点。结合其他学者的研究，我们提出假设：异黄酮是否通过ERs，抑制NFκB信号通路的活性，从而促进骨形成。.我们选用大豆苷原（DAI）作为实验组，17β雌二醇作为对照组，选取小鼠成骨细胞系（MC3T3-E1）为细胞模型，研究在不同的药物浓度下细胞的增殖情况及胞内碱性磷酸酶（ALP）的水平；最佳药物浓度作用下，胞内ERs及NFκB各信号因子的表达水平；再用肿瘤坏死因子（TNF α）激活NFκB通路，通过抑制剂干扰，检测加药后各信号因子的表达水平。.结果显示，DAI和E2能促进成骨细胞的增殖，增加成骨细胞分化标志物-ALP的分泌量，且在药物浓度为5×10-7M时效果最佳。在最佳药物浓度的刺激下，细胞内ERβ的mRNA及蛋白表达水平均上调，IKKB及p65蛋白表达水平下调，m IκB表达水平上调。我们现有的结果说明植物雌激素大豆苷原通过影响NFκB信号通路发挥其功能，我们还需继续深入研究以明确植物雌激素影响NFκB信号通路的详细机理。