芪骨胶囊促成骨成血管效应防治骨质疏松症的临床与分子生物学机制研究

来源 :上海中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jacky20000
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目的:分析血管因子与绝经后骨质疏松症(肝肾不足证)患者骨代谢标志物、骨密度的相关性。观察芪骨胶囊对绝经后骨质疏松症(肝肾不足证)患者中医症候积分、骨代谢标志物及循环水平血管因子的变化并分析其治疗作用,从体内体外实验探讨芪骨胶囊促成骨成血管效应防治绝经后骨质疏松症的分子生物学机制。方法:(1)采用横断面研究方法,通过一般情况调查、记录患者中医症候积分,测量患者骨密度、骨代谢标志物,运用ELISA法检测患者外周循环水平神经轴突生长因子3(Slit3)、血管内皮生长因子(VEGF)、胰岛素样生长因子1(IGF-1)、内皮素1(Endothelin)的含量。采用t检验、Spearman相关分析,分析血管相关因子与绝经后骨质疏松症(肝肾不足证)患者骨代谢标志物、骨密度的相关性。(2)采用随机对照试验,随机分为试验组和对照组,对照组采用口服钙尔奇D的基础治疗,试验组在基础治疗基础上口服芪骨胶囊,芪骨胶囊口服每日三次,每次三粒;3个月为治疗周期。(入组0天)检测指标作为基线,治疗后(12周±3天)评价安全性指标、中医症候积分、骨代谢标志物、循环内血管因子水平变化。(3)体外实验:分离提取原代骨髓间充质干细胞,将细胞随机分为5组:对照组、芪骨胶囊低剂量组、芪骨胶囊高剂量组、淫羊藿苷组、柚皮苷组。以相应含药血清成骨、内皮细胞诱导培养,检测细胞增殖率,检测碱性磷酸酶(ALP)活性;并且采用蛋白免疫印迹法(Western Blot)和实时定量PCR(RT-PCR)法检测成骨分化、内皮分化后蛋白和基因的表达情况,并对通路相关蛋白进行检测。(4)体内实验:6月龄SD大鼠50只,切除双侧卵巢,并建立骨质疏松症大鼠模型。分假切组、模型组、芪骨胶囊低剂量组、芪骨胶囊高剂量组。造模成功后灌胃治疗3个月,动物处死后行Micro-CT、Microfil血管灌注检测、HE染色、免疫组化染色等,采用Western Blot和RT-PCR法检测相关蛋白和基因的表达情况,并对通路相关蛋白进行检测。结果:(1)通过Spearman相关性分析发现,绝经后骨质疏松患者外周循环水平Slit3、VEGF、IGF-1、ET-1之间存在高度相关性,两两比较相关系数r均>0.7,说明血管因子在绝经后骨质疏松患者存在紧密关联;患者循环水平血管因子Slit3与骨转换标志物P1NP(P=0.001,r=0.420)、OC(P=0.002,r=0.408)有显著相关性,与CTX(P=0。009,r=0.344)有低度相关性;VEGF(P=0.012,r=0.332)、IGF-1(P=0.0030,r=0.287)、ET-1(P=0.011,r=0.261)与OC有低度相关性。(2)通过随机对照试验,结果显示两组患者在治疗前一般情况、中医症候积分、骨代谢标志物、血管因子基线水平差异无统计学意义(P>0.05),两组治疗前基线均衡。治疗后,芪骨胶囊对于缓解患者腰背疼痛、腰膝酸软无力、下肢抽筋等症状有非常良好的效果,与对照组比较可降低中医症候积分,缓解临床症状(p<0.05)。治疗后骨代谢标志物P1NP可明显提高,与对照组比较有明显统计学差异(p<0.05),治疗组治疗后OC及β-CTX也明显降低,组内前后比较具有统计学差异(p<0.05);血管相关指标IGF-1、Slit3治疗后明显提高,两组比较具有统计学差异(p<0.05)。(3)芪骨胶囊高、低剂量组及有效组分淫羊藿苷、柚皮苷可以促进BMSCs增殖,促进成骨诱导后细胞内ALP的表达,并上调成骨分化过程中Runx2、Osterix蛋白的表达(P<0.05),上调内皮分化过程中CD31蛋白的表达(P<0.05)。芪骨胶囊高、低剂量组及有效组分淫羊藿苷组在成骨分化过程中上调BMSCs中Slit3、β-catenin蛋白表达。(4)芪骨胶囊可提高大鼠股骨骨量、改善OVX后骨微结构变化;增加大鼠股骨远端血管数量及密度,增加骨内灌流量。HE染色显示,芪骨胶囊减少髓腔脂肪空泡数量,增加骨细胞数目。免疫组化染色显示,芪骨胶囊低、高剂量组可提示可增加骨内H型血管,及Osterix蛋白表达。芪骨胶囊低、高剂量组均可增加骨组织促成骨成血管基因及蛋白的表达,其作用机制可能通过Slit3蛋白激活Wnt-βcatenin通路发挥作用。结论:(1)血管因子Slit3与绝经后骨质疏松症患者骨组织代谢状态密切相关,VEGF、IGF-1、ET-1与骨组织代谢过程有一定相关性。绝经后骨质疏松患者循环水平血管因子Slit3、VEGF、IGF-1、ET-1与骨代谢过程促骨形成能力相关。(2)芪骨胶囊可显著降低绝经后骨质疏松患者中医症候积分,缓解患者腰背疼痛、腰膝酸软无力、下肢抽筋、步履艰难等临床症状,治疗后可提高P1NP水平,降低OC、β-CTX水平,提示具有促进骨形成抑制骨吸收的双向调节能力;并可提高循环水平血管因子IGF-1、Slit3,提示可能对骨内血管新生有促进作用。(3)芪骨胶囊及有效组分对大鼠骨髓间充质干细胞成骨、成内皮细胞分化过程有促进作用,其作用机制可能与上调Slit3从而激活WNT-βcatenin通路相关。(4)芪骨胶囊可能通过Slit3,激活Wnt-βcatenin通路,增加骨内血管灌注、增加H血管形成,预防OVX大鼠骨丢失。
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