补骨脂有效成分活化成骨细胞抑制破骨细胞分化与骨吸收的机制研究

补骨脂属补肾类中药，临床治疗骨质疏松有效，其有效成分有雌激素样活性。有关补骨脂治疗骨质疏松的研究甚多，但从破骨细胞及成骨细胞活化破骨细胞角度研究补骨脂有效成分对骨吸收影响的研究未见报道。本课题拟以补骨脂有效成分（补骨脂素和补骨脂酚）为研究对象，采用体外培养破骨细胞前体细胞，从形态、薄骨片陷窝形成等方法，观察两种有效成分对正常和核因子kB受体活化因子配基（RANKL）损伤的破骨细胞前体细胞分化、骨吸收的影响。进一步建立成骨细胞和破骨细胞共培养模型，研究药物的作用靶位，对成骨细胞的活化作用及其对破骨细胞的抑制作用，并从信号转导通路（炎症NF-κB、氧化应激ROS途径和细胞凋亡c-Jun途径）及下游基因表达的变化探讨其作用机制。以期阐明补骨脂两种有效成分抗骨质疏松的作用及机制，诠释"肾主骨生髓"的科学内涵，为补骨脂临床治疗提供实验依据。

研究背景与方向：.骨质疏松症在祖国医学隶属于“骨痹”范畴，以补肾健脾，益气养血治疗为主。补骨脂属补肾类中药，是中医药治疗骨质疏松症的常用药，临床治疗骨质疏松症有效。课题组前期研究证实，补骨脂活性成分具有与雌、雄激素受体的结合能力。本研究选用补骨脂有效成分补骨脂素、补骨脂酚为研究对象，建立小鼠成骨细胞、破骨细胞、成/破骨细胞共培养模型，考察二者对骨细胞增殖分化及功能的影响。以期阐明补骨脂抗骨质疏松症的作用机制，为临床使用及新药研发提供实验依据；并阐释补骨脂补“肾主骨生髓”的科学内涵。.研究内容与结果：.（1）原代培养小鼠破骨细胞前体细胞，在M-CSF 10ng/mL和RANKL 30ng/mL诱导下产生成熟破骨细胞，发现补骨脂素在0.05μM、0.1μM浓度时对破骨细胞标志酶抗酒石酸酸性磷酸酶（TRACP）有明显抑制，补骨脂酚在0.1μM浓度对破骨细胞TRACP有明显抑制；两成分对成熟破骨细胞形成数目有降低趋势。.（2）原代培养小鼠成骨细胞，发现补骨脂酚在0.05μM可以促进成骨细胞增殖，但在0.5μM、1μM浓度对成骨细胞分化标志酶-碱性磷酸酶（ALP）起抑制作用；补骨脂素对成骨细胞无影响。.（3）建立成骨细胞/破骨细胞共培养模型，考察共培养体系下补骨脂素、补骨脂酚对破骨细胞TRACP的影响；发现二者对共培养条件下破骨细胞TRACP酶活性没有抑制。.故后期从破骨细胞骨吸收环节探讨补骨脂素、补骨脂酚对骨质疏松症的防治作用。.（4）进一步将破骨细胞种于骨片上，研究两成分对破骨细胞骨吸收的作用，研究表明补骨脂素、补骨脂酚对骨薄片上骨陷窝的形成面积及数目有降低，以补骨脂酚在0.05μM、0.1μM浓度效果显著。作用机制通过抑制破骨细胞标志性酶MMPs、Cathepsin K及TRACP活性而实现，参与的信号通路为抑制Akt的表达（抑制其生长增殖、分化），抑制AP-1亚基c-jun的表达和入核而实现（降低OC数目、OC生存能力及其破骨能力）。.意义：研究发现补骨脂素、补骨脂酚通过抑制破骨细胞TRACP酶活性，降低成熟破骨细胞行使骨吸收能力（降低MMPs、Cathepsin K的活性）而起到防止骨质疏松症作用。主通过抑制Akt表达、抑制AP-1亚基c-jun表达入核而实现。此通路可能为补骨脂补“肾主骨生髓”的机制之一。为补骨脂临床治疗提供了实验依据。已发表论文3篇（含收录1篇）