基于引经理论探讨麝香促进骨髓间充质干细胞迁移的信号通路研究

bone defect are the clinical common diseases in Orthopaedics. How to promote its healing is a great focus to the scholar's study. Bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) to migrate and ossification in the bone defect to develop an important function in the repaired, we preliminary discovered the musk can promote BMSCs migrate to the bone defect at expect study.BMSCs migrate hand in hand with opening of related signal way, therefore we calculate that the musk can help BMSCs's migration by opening the P38MAPK、PI-PLC and PKC pathway. we will observe the influence of musk to the P38MAPKse、 PI-PLCses and PKC signal pathway by blocking and through serum pharmacological method,and observe the molecular mechanism of the musk helps the BMSCs to migrate by bone defects model.The result will comprehensivelly reveal the migration mechanism. to provide scientific theory to clinic application for bone defects.

骨缺损是骨科临床上的常见病，如何促进其愈合始终是骨科研究的一大焦点。骨髓间充质干细胞（BMSCs）是骨组织工程首选的种子细胞，其定向迁移及向成骨分化在骨缺损修复中发挥了重要作用。我们通过前期研究发现麝香可以促进BMSCs向骨缺损处迁移，其迁移与促进骨缺损处趋化因子的表达有关。而信号通路P38MAPK、PI-PLC及PKC与BMSCs迁移关系密切，为进一步探讨麝香对于信号通路的调节机制，本项目通过血清药理学方法，体外阻断P38MAPK、PI-PLC及PKC信号通路以观察麝香对高迁移率族蛋白1（HMGB1）、基质细胞衍生因子（SDF-1）、干细胞因子（SCF）的影响，用骨缺损模型观察麝香促进BMSCs迁移的分子机制，从而为中药临床治疗骨缺损提供理论依据。

背景：骨缺损是目前临床常见病与多发病，目前常用的修复骨缺损的方法虽然有一定的疗效，但由于其自身局限性的限制，使其在临床上广泛使用受到极大限制。因此，如何使骨缺损区达到快速、安全的修复成为研究热点。方向：虽然中医药关于促进骨折、骨不愈合方面的研究众多，但使用单体中药对骨折、骨缺损研究的报道并不多见，故本课题以引经药之代表药麝香为研究对象，通过建立大鼠颅骨骨缺损模型，体内灌服不同浓度的天然麝香，测定相关细胞因子及生长因子的表达水平。通过制备不同浓度麝香含药血清，体外干预大鼠BMSCs，观察麝香对其增殖、分化、迁移的影响，探讨麝香与BMSCs、信号通路之间的相关性；主要内容：（1）通过建立颅骨骨缺损模型，制备麝香含药血清及骨缺损取材；（2）分别检测HGF、SCF、SDF-1、MCP-1、EGF、FGF-2、HMGB1的表达水平。（3）通过对大鼠灌服麝香，制备含药血清；（4）通过全骨髓贴壁筛选法行BMSCs的体外分离、培养、表型鉴定等；（5）含药血清干预BMSCs及对成骨分化、迁移的影响；（6）利用Transwell小室检测MAPK/ERK1/2、PI3K/AKT及PKC信号通路阻断剂对BMSCs迁移情况的影响；重要结果及关键数据：体内实验：HGF、SCF、SDF-1表达均增加（P<0.05），EGF mRNA表达水平降低（P<0.05），FGF-2 mRNA、MCP-1 mRNA表达水平增高（P<0.05），MCP-1、HMGB1、EGF及FGF-2蛋白水平表达均增加（P<0.05）。体外实验：不同浓度组麝香在不同时间段均能促进BMSCs成骨性分化，以低浓度麝香组显著（P<0.01）；在Transwell迁移实验结果显示：（1）与对照组比较，不同浓度麝香在24h、48h、72h均增加BMSCs迁移（P<0.05），麝香促BMSCs迁移效应与浓度呈负相关、与时间呈正相关，以低浓度组效果最好（P<0.01）；（2）加入阻断剂PD98059、GF109203X、LY294002后显示，低浓度麝香组+干预组随着时间延长其迁移数量明显减少；科学意义：麝香在骨缺损愈合中发挥着重要作用，不仅激活信号通路的开放，还可促进相关因子迁移至骨缺损处。因此本研究有助于进一步探索引经药“引药达病所”的分子与细胞机制，从而为临床治疗骨缺损提供依据，为传统单体中药联合干细胞治疗难治性疾病提供了新思路。