红芪多糖对大鼠骨质疏松的治疗作用及其机制的研究

Radix Hedysari is a famous specialty herb of Gansu province, it can prevent the disorder of bone metabolism caused by prednisone acetate in rats in many reports above all our preliminary work showed that crude Radix Hedysari polysaccharides(HPS) can promote osteoblast proliferation. This project focuses on resource advantage of the poverty-stricken areas in Gansu province. The following research is proposed: 1) The crude polysaccharide HPS was isolated from the dried roots of Hedysarum polybotrys by Water-extraction and alcohol-precipitation method and purifid by using anion-exchange and gel-permeation chromatography;2) Application of HPS intervention treatment of different types of animal models of osteoporosis and clarify different molecular weight of HPS on osteoporosis therapeutic effect through the bone density, bone metabolism, bone biomechanics index; 3) Through the observation of HPS on the role of osteoblast, detection of cell viability and functional changes, and related signaling pathway activity change, clarify the molecular biology mechanism of HPS on osteoporosis treatment.The comprehensive results of the study can be used to evaluate the new medicinal value of Radix Hedysari, and to clarify the material basis for efficacy of Radix Hedysari to the prevention and treatment of osteoporosis.

红芪是甘肃特产药材，有研究报道红芪具有防治大鼠骨质疏松症的作用，我们前期的研究工作也证明红芪粗多糖具有促进成骨细胞分化成骨的作用。本课题着眼于甘肃贫困地区红芪药材资源，主要进行以下研究：1）通过水提醇沉法从红芪药材中提取分离红芪粗多糖，并进行纯化，以获得纯度较高的红芪多糖；2）应用红芪多糖干预治疗不同类型的骨质疏松动物模型，通过骨密度、骨代谢指标、骨生物力学等指标阐明红芪多糖对骨质疏松的治疗作用；3）通过观察红芪多糖对成骨细胞的作用，检测细胞活性及功能的变化，以及相关信号通路活性的改变，阐明红芪多糖治疗骨质疏松的分子生物学作用机制。综合上述研究结果，分别从动物及细胞层面阐明红芪多糖对骨质疏松的治疗作用及作用机制，为红芪多糖的进一步开发应用提供实验研究依据。

红芪是甘肃特产药材，有研究报道红芪具有防治大鼠骨质疏松症的作用，我们前期的研究工作也证明红芪粗多糖具有促进成骨细胞分化成骨的作用。本课题着眼于甘肃贫困地区红芪药材资源，主要进行以下研究并获得相应的结果：（1）利用复合酶联合超声波提取技术，通过单因素和正交试验，筛选并建立了红芪多糖（HPS）最优提取条件组合，并证明该法提取的HPS具有明显的抗氧化活性。通过制作荧光标记HPS，追踪HPS在动物体内分布，发现HPS含药量分布顺序从高到低依次为肾、肝、肺、心、脾、肠、胃、脑。其中绝大多数聚集在肾和肝，此外肺部也有较多蓄积。（2）通过建立去卵巢大鼠所致骨质疏松模型，分别对红芪不同提取部位及不同产地红芪提取物，口服灌胃给药，观察全身骨密度、相关骨力学和血清学指标的变化。证明生长于甘肃武都米仓山地区，海拔1700～2000米红土地带的红芪乙醇提取部位组的抗骨质疏松能力最强。（3）经过检测只有HPS-1显著促进rBMSCs和ROBs分化、矿化。进一步检测经红芪中5种不同浓度黄酮类化合物（毛蕊异黄酮、芒柄花素、芒柄花苷、异甘草素和美迪紫檀素）中毛蕊异黄酮促进两种细胞的成骨分化作用均较佳，并且优于HPS-1。而毛蕊异黄酮通过激活IGF-1R/PI3K/Akt信号通路发挥促进成骨的作用。通过我们的研究，对红芪多糖的提取、分离、纯化等步骤进行了优化组合，并对红芪多糖的体内分布进行了阐述。同时分别从动物及细胞层面证明红芪多糖对骨质疏松有较好的治疗效果，并且初步对作用机制进行了研究。研究结果证明，红芪多糖具有较好的药用开发价值，值得进一步的研究。