针对骨重建相对静止和活跃期研究补肾活血方调控骨耦联作用机制的特点

Protecting aging bones is one of the hot issues in aging society, while the purposes of current therapy for continuously increasing bone strength remain unreached. Reinforcing the kidney and activating blood circulation is the main principle for increasing bone strength and ameliorating bone remodeling in TCM theory. It has been certificated that Chinese herbal medicine with function of reinforcing the kidney and activating blood circulation can regulate bone remodeling coupling in bone microenvironment. Therefore, we hypothesize that Chinese herbal medicine can not only regulate osteocyte, delay aged osteocyte apoptosis, increase osteocyte autophagy, but also balancing osteocyte induced osteoclast and osteoblast coupling in bone remodeling process. Aged mice osteoporosis and OVX mice osteoporosis model is used in this research to investigate the mechanism of QiGu Capsule in regulating osteocyte inducing bone remodeling process in aspect of bone strength, osteocyte apoptosis, osteocyte autophagy, bone coupling balancing and bone remodeling. It is planned to observe bone surface HIF/NF-Kb/RANKL and regulate gene expression by using histopathology, electron microscope and molecular biology technique.

补肾活血是中医学防治骨衰老的基本原则，现代研究证实复方补肾活血中药具有提高骨密度、调节骨重建耦联平衡的作用，但未能完全解释中药缓慢、持续提高骨强度的临床特点。因此，开展针对该特点的机理研究，对阐明复方中药抗骨衰老作用机理的价值巨大。 最新研究提示，在衰老骨内低氧环境中，骨细胞介导并参与着骨重建周期内骨耦联平衡的调控；联系中药缓慢、持续的作用特点，我们推测补肾活血中药是"通过调控骨内HIF/NF-kB/RANKL通路表达，影响衰老骨细胞介导的骨重建全过程。既在相对活跃期内调控骨耦联平衡；又在相对静止期内调控骨细胞凋亡和自噬"假说。采用去卵巢和自然衰老小鼠骨质疏松症和骨折模型，从骨微环境中氧分压、骨强度、骨细胞凋亡与自噬、骨耦联平衡和骨修复塑形等方面，观察中药对骨重建相对静止-活跃期的作用，说明其缓慢、持续、有效调控骨耦联的独特药效作用特点，为新疗法的出现提供思路。

本项目在课题组前期研究证明补肾活血中药具有提高骨密度、调节骨重建耦联平衡的作用的基础上，提出“补肾活血中药通过调控骨内HIF/NF-κB/RANKL通路表达，影响衰老骨细胞介导的骨重建全过程。既在相对活跃期内调控骨耦联平衡；又在相对静止期内调控骨细胞凋亡和自噬”假说。主要研究内容包括：（1）补肾活血方调控骨细胞介导的骨重建周期内相对活跃阶段骨耦联特点的研究，分析其短期有效的作用机制；（2）补肾活血方调控骨细胞介导的骨重建周期内相对静止阶段骨耦联特点的研究，分析其持续有效的作用机制。.补肾活血方调控骨细胞介导的骨重建周期内相对活跃阶段骨耦联特点的研究结果提示，补肾活血方芪骨胶囊可以改善去卵巢骨质疏松小鼠骨微结构，促进骨折愈合。分子生物结果提示，芪骨胶囊通过调控去卵巢骨质疏松小鼠骨重建相对活跃期骨内HIF-1α表达，抑制NF-κB，进而促进RANKL表达完成对骨重建过程的调控，促进骨形成标志物BALP、BMP2和Runx2等表达，抑制骨吸收标志物的表达，如RANK等，进而促进细胞外基质相关指标的表达，如COL1α1和COL1α1等。.补肾活血方调控骨细胞介导的骨重建周期内相对静止阶段骨耦联特点的研究结果提示，补肾活血方可以预防老年小鼠骨微结构破坏，停药后仍可以维持骨结构，同时可以促进老年小鼠骨质疏松性骨折愈合。分子生物结果提示，芪骨胶囊通过调控自然衰老小鼠骨重建相对静止期骨内HIF-1α表达，在老年骨质疏松和骨折愈合不同时期NF-κB和RANKL的变化，促进骨形成标志物表达，如BALP、BMP2和Runx2等表达，抑制骨吸收标志物的表达，如RANK等，进而促进细胞外基质相关指标的表达，如COL1α1和COL1α1等。.综上所述，本研究通过去卵巢和自然衰老小鼠骨质疏松症和骨折模型，从骨微结构，骨细胞功能、骨耦联平衡和骨修复塑形等方面，观察补肾活血中药通过调控HIF/NF-κB/RANKL通路体现对骨重建相对静止-活跃期的作用，阐明其缓慢、持续、有效调控骨耦联的作用特点，为新疗法的出现提供思路，有助于科学阐述中医药防治慢性骨损伤的理论。