探究“补肾祛湿法”精细化调控MEKK2-Wnt偶联拮抗糖皮质激素诱导β-catenin泛素化及GIOP发生机制

Glucocorticoid osteoporosis (GIOP) is one kind of bone metabolism disorders due to the long-term use of glucocorticoid. Currently, its mechanism still remains unclear and treatments are limited also. β-catenin ubiquitination induced by glucocorticoid is a key portion in GIOP. MEKK2-Wnt coupling regulates the basic ubiquitination and degradation of β-catenin to promote bone differentiation. In our study, we investigate the effect of "Bushen Qushi", a dialectical method, on inhibition of glucocorticoid-induced β-catenin ubiquitination by Mekk2-/- mice and its BMSCs. We try to confirm the regulating point of "Bushen Qushi" on MEKK2-Wnt coupling precisely, and explore the molecular mechanism of GIOP, both of which provide us a novel theory for prevention and treatment of GIOP. Target treatment and fine-tuning of Chinese medicine on bone metabolism is the major object in our study. It will quickly achieve the fast docking between Chinese Medicine and "Precision Medicine", and improve the innovation ability enhancement and concepts update of Chinese medicine.

糖皮质激素骨质疏松症（GIOP）是由于长期使用糖皮质激素所导致的骨代谢紊乱所致，目前发病机制尚不完全明确，且临床防治方法有限。糖皮质激素介导β-catenin泛素化是糖皮质骨质疏松关键性环节。MEKK2-Wnt偶联通过调节β-catenin的基础泛素化和降解以促成骨分化。本课题拟采用“补肾祛湿”为辨证治法，以经验中成药复方贞术调脂胶囊（FTZ）为干预药物，通过介导Mekk2-/-小鼠及其BMSCs探究其抑制糖皮质激素诱导β-catenin泛素化作用，高精度确定“补肾祛湿法”对MEKK2-Wnt偶联的调控节点和介导方式，深度探索防治GIOP的分子机制，为GIOP临床防治提供新的理论和实验依据。本项目以中药复方精准靶向微调GIOP骨代谢偶联为研究对象，将快速实现复方与“精准医学”对接，提升中医学科创新能力和高新理念更新。

激素性骨质疏松（GIOP）的发生和发展基本上取决于成骨细胞形成与破骨细胞吸收之间的平衡。因此，恢复成骨细胞生物功能的疗法非常迫切。激素（GC）与糖皮质激素受体结合可抑制成骨细胞并促进成骨细胞和成熟成骨细胞的凋亡。通常，GC通过抑制Wnt /β-catenin途径促进β-catenin磷酸化和降解。因此，β-catenin泛素化的激活是导致GIOP的一般机制。Mekk2是Mekk/Set11蛋白亚家族的成员，有望促进成骨细胞的分化并有效防止意外骨丢失。Mekk2通过USP15募集抑制β-catenin泛素化并阻止组成性蛋白酶的更新。Mekk2对细胞中β-catenin稳定性的正调控在骨量恢复中具有重要意义。在本研究中，复方贞术调脂胶囊（FTZ）显着预防了GC引起的骨质疏松症的骨质流失，但在Mekk2-/-小鼠中这种作用被抑制。通过Micro-CT和H＆E染色检测到的FTZ或GC处理的小鼠的表型骨变化与从各组分离的原代成骨细胞的ALP和茜素红染色结果高度一致。FTZ介导的Mekk2-β-catenin轴是增强成骨细胞分化的关键方法，而与Wnt/β-catenin信号无关。Mekk2和Wnt共享相同的目的地，即β-catenin激活。这些结果表明FTZ通过不同于Wnt /β-catenin信号传导的替代途径激活β-catenin。FTZ–Mekk2-β-catenin轴独立促进成骨细胞活性和骨形成。利用FTZ的效用性在GIOP中精细化MEKK2-Wnt偶联，从而拮抗GC副作用，改善骨微环境的骨脂代谢功能，促进成骨分化和抑制骨丢失，是本项目组根据传统中医药对于FTZ补肾化湿的药效定义，及大量中医药临床实践所提出来的科学假设。