从软骨下骨骨重建失衡研究补肾中药治疗骨关节炎的作用机制

基于补肾中药长期应用于骨关节炎治疗的临床实践，前期研究亦证实补肾中药可调控骨重建过程，进一步结合骨关节炎中软骨下骨发生以高转换为特点的骨重建失衡的研究前沿，提出调控软骨下骨骨重建为补肾中药作用机制之一的假说。以显微影像学、骨软骨组织形态学、分子生物学等技术为平台，基于大鼠ALT膝骨关节炎模型，采用MicroCT、Realtime PCR、Western Blot等技术，观察软骨下骨与软骨形态、软骨下骨细胞(成骨细胞、破骨细胞)分布与活性，以及软骨下骨组织内破骨相关因子OPG、RANK、RANKL和成骨相关因子WNT5B、β-catenin、PTEN、RUNX2、BMP5、SMAD3、SMAD4的基因与蛋白表达，阐明补肾中药对软骨下骨重建的作用及其机制，为丰富骨关节炎治疗的中医理论和开发新型骨关节炎治疗药物提供实验依据。

课题组按照预定计划开展研究工作，包括完成预定的科学实验，完成既定的考核指标，包括：发表学术论文8篇，其中SCI收录期刊论文2篇，核心期刊论文6篇；参加第七届国际骨质疏松及骨矿化盐疾病学术会议（7th International Conference on Osteoporosis and Bone Research ，16-19 October 2014）,以壁报形式做大会交流；培养硕博士研究生5名。基于补肾中药长期应用于骨关节炎治疗的临床实践，前期研究亦证实补肾中药可调控骨重建过程，提出调控软骨下骨骨重建为补肾中药作用机制之一的假说。以显微影像学、骨软骨组织形态学、分子生物学等技术为平台，基于大鼠ALT膝骨关节炎模型，采用MicroCT、Realtime PCR、Western Blot等技术，观察软骨下骨与软骨形态、软骨下骨细胞(成骨细胞、破骨细胞)分布与活性，以及软骨下骨组织内破骨相关因子OPG、RANK、RANKL和成骨相关因子WNT5B、β-catenin、PTEN、RUNX2、BMP5、SMAD3、SMAD4的基因与蛋白表达，课题组按照既定研究计划开展科研工作，并完成相关研究内容，包括完成预定的科学实验，完成既定的考核指标。研究显示，1.在造模6周后、第10周补肾中药密骨胶囊组的BMD、BVF值都高于模型组，更接近空白对照组，而Tb.Th、Tb.Sp与Tb.N等指标有类似的变化趋势，但是结果变化不明显。同样这样的变化在骨形态计量动力学参数、软骨下骨的细胞形态学与计量学研究中未能观察到显著的改变。2. 在骨关节炎早期（2周、4周），形态学的观察显示退变也并不明显，而在6周左右开始出现较明显的变化，在10周时补肾药物干预的关节软骨优于模型组与硫酸氨基葡萄糖、阿仑膦酸钠干预组接近。3. 在分子生物学的研究部分，药物干预的早期各细胞因子蛋白表达的变化并不明显，在10周时补肾中药对于Smads4蛋白的表达具有促进作用，但是在mRNA水平的观察中未能观察到一致的趋势，而在Wnt3a、β-catenin、OPG、RANK、Pten等因子的观察中未见到显著的作用趋势。4.研究显示，关节软骨的退行变化先于软骨下骨的变化，这种改变也可能由于软骨对于机械失稳的造模方法敏感度更高。研究提示软骨下骨是补肾中药治疗骨关节炎的作用点之一，而其更深入的机制有待进一步的研究。