人参皂苷Rb2在破骨细胞自噬中的作用及其机制研究

Drug treatment of osteoporosis is one of the difficulties of clinical work. Treatment of osteoporosis by Chinese medicine monomer is currently a hot research point. By our previous study we found that in mouse bone marrow mesenchymal stem cells ginsenoside-Rb2 (Rb2) inhibited cell apoptosis to protect bone mass. In mouse postmenopausal osteoporosis model, Rb2 could improve bone micro-architecture. However, whether Rb2 could influence osteoclast and its detailed molecular mechanism is still unclear. Recently, in RAW264.7 cells, we found that by autophagy pathway Rb2 could modulate osteoclast metabolism. Based on these, we plan to search the detailed molecular mechanism that Rb2 effects on osteoclast，observe the autophagy phenomenon in the process that Rb2 effects on osteoclast, and clarify the effects of AMPK and mTOR signal in this process. What's more, by chip technology of signal transduction pathway we attempt to find new molecules that Rb2 effects on osteoclast. This study will extend the knowledge of treating osteoporosis by Chinese medicine monomer, find new signaling pathways to modulate osteoclast metabolism, and provide a new target for osteoporosis prevention and treatment. It possesses an important theoretical significance and potential clinical significance.

骨质疏松症的药物治疗是临床工作的难点，中药单体治疗骨质疏松是目前研究的一个热点。我们前期研究发现，人参皂苷Rb2作用于小鼠骨髓间充质干细胞后能够通过抑制其凋亡进而保护骨量，在小鼠绝经后骨质疏松模型中能够改善骨微结构，延缓骨量丢失，但是Rb2对破骨细胞的作用及其调控机制尚不清楚。最近我们在RAW264.7细胞系中，通过细胞形态学检测发现Rb2能够通过自噬途径影响破骨细胞代谢。本课题拟在此基础上，深入研究Rb2调控破骨细胞的机制，观察Rb2调控破骨细胞代谢中的自噬现象，阐明AMPK和mTOR信号在Rb2调控破骨细胞自噬中的作用。并通过信号转导通路芯片技术寻找Rb2调控破骨细胞作用的新的信号分子。这些研究可以拓展对中药单体治疗骨质疏松机制的认识，还可以发现Rb2调控破骨细胞的新的信号通路，为临床治疗骨质疏松提供新靶点，具有重要的理论意义和潜在的临床实用意义。

骨质疏松症是常见的老年病之一，是一种严重的全身性、退行性、代谢性骨骼疾病。骨质疏松的发病机制主要与骨骼系统成骨与破骨的平衡被打破有关，目前抗骨质疏松也以抑制破骨和促进成骨为主要研究方向，但目前常用药物均存在一些不良反应和并发症，因此纯天然、副作用小、生物活性高的单体中药可能是药物治疗骨质疏松一个新的选择。人参皂苷Rb2是人参中最大的皂苷成分，本课题组拟在前期研究基础上通过体外及体内实验，深入研究Rb2调控破骨细胞的作用及其机制，自2016年以来在国家自然科学基金面上项目的资助下主要完成了以下研究：Rb2对破骨细胞的毒性检测；Rb2在体外通过调控自噬抑制RAW264.7破骨细胞增殖分化；Rb2在体外通过调控OPG分泌及NF-κB、STAT3信号通路抑制观察Rb2RAW264.7破骨细胞；Rb2在体内通过调控PI3k-AKt-mTOR、AMPK-mTOR信号通路介导的自噬抑制骨质疏松小鼠原代破骨细胞。通过上述研究，完善了Rb2抗骨质疏松的理论基础，为中药单体治疗骨质疏松相关研究提供了参考依据。研究期间获得发明专利授权6项，发表SCI论文5篇，中文核心论文4篇，培养博士研究生4名，硕士研究生2名，课题研究人员获批国家自然科学基金青年科学基金项目1项，陕西省重点项目1项，辽宁省自然基金项目1项。