基于血管生成/骨形成耦联研究补肾活血中药促骨形成的分子机制

慢性退行性骨损伤的防治是老龄化社会骨骼健康保护的重点和热点，补肾活血是中医学修复慢性骨损伤，促进骨形成的重要治疗原则之一。最新研究显示，血管生成/骨形成耦联机制是调控骨重建修复的关键机制，本课题在前期研究证明补肾活血中药可以调控骨形成的基础上，提出"补肾活血中药具有调控慢性骨损伤局部微环境中血管生成/骨形成耦联的作用，且具有各向调节潜能，即补肾中药通过促进骨形成而改善血管生成，活血药通过改善血管生成而促进骨形成"假说。.本研究采用体内和体外两种模型，以补肾活血中药复方、补肾活血中药单体为研究对象，运用细胞学、组织化学和分子生物学技术，从骨质量、局部微环境改善、HIF/VEGF/BMP2通路、细胞外基质和非胶原蛋白方面，比较观察中药调控血管生成/骨形成耦联的可能分子机制，为新药物、新疗法的研发提供新思路，也为寓中医药理论内涵，并体现和提高中医药修复慢性骨损伤理论的形成提供科学依据。

本项目在前期研究证明补肾活血中药可以调控骨形成的基础上，提出“补肾活血中药具有调控慢性骨损伤局部微环境中血管生成/骨形成耦联的作用，且具有各项调节潜能，即补肾中药通过促进骨形成而改善血管生成，活血药通过改善血管生成而促进骨形成”假说。主要研究内容包括：补肾活血中药调控骨微环境中血管生成/骨形成耦联的研究；补肾药、活血药调控血管生成/骨形成耦联各向演化特性的研究。.动物实验结果提示，补肾活血中药复方芪骨胶囊和单味药骨碎补总黄酮均可以通过调控HIF/VEGF/BMP2信号通路促骨形成，即促进骨内HIF的基因和蛋白表达，刺激骨内VEGF基因和蛋白的表达，通过调控血管生成/骨形成耦联环节促骨形成，但两种药物的作用特点不一致。以补肾为主的芪骨胶囊表现促成骨性参数表达的作用明显优于骨碎补总黄酮，上调BALP、BGP、BMP2、Runx2的表达；以活血为主的骨碎补总黄酮通过调控血管生成相关参数表达而促骨形成，包括VEGF-A、bFGF、BMP7；对于细胞外基质，以补肾为主的复方中药促细胞外基质表达作用较好，如COL1a1、COL1a2、TIMP2。.细胞实验结果提示，补肾药淫羊藿苷、柚皮苷和活血药骨碎补总黄酮均可以促进人脐静脉内皮细胞（HUVEC）和人骨髓基质干细胞（HMSC）的增殖，但是淫羊藿苷和柚皮苷促HMSC增殖的作用明显优于骨碎补总黄酮，而骨碎补总黄酮促HUVEC增殖的作用明显优于淫羊藿苷和柚皮苷。在两种细胞不同比例的共培养模型中，两种细胞均具有良好的相互兼容性。补肾药和活血药均可以促进细胞增殖，以HUVEC:HMSC=2：1共培养模型中两种细胞相互促增殖作用最好。共培养模型中，补肾药淫羊藿苷以促HMSC增殖作用明显，而活血药骨碎补总黄酮以促HUVEC增殖作用明显；以补肾为主的淫羊藿苷和柚皮苷促成骨性基因表达作用较好，如BALP、BGP、BMP2等，同时柚皮苷又表现出促血管生成因子表达作用，如ET-1，bFGF。三种药物均可以促进HIF基因表达而促BMP2基因表达，但对血管生成相关参数未见促表达作用。.综上所述，本研究可以部分阐明补肾活血中药具有使血管生成/骨形成向不同方向演变的作用特点，即补肾药通过促进骨形成而改善血管生成，活血药通过改善血管生成而促进骨形成。这些研究结果为今后开发新的药物奠定基础，为复方中药不同配伍原则提供一定的科学依据，有助于科学阐述中医药理论。