發(fā)布時間：2020-06-06 19:37

【摘要】：骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis,OP)是一種因患者骨量減少及骨微結(jié)構(gòu)遭到破壞,從而導致其骨脆性及骨折危險性的增加的一種骨骼疾病。骨質(zhì)疏松癥的致病因素眾多,主要包括有雌激素缺乏、炎癥及氧化應激等。雌激素缺乏能夠?qū)е鹿琴|(zhì)疏松癥的發(fā)生,急性炎癥能通過增加骨吸收和減少骨形成,從而擾亂骨代謝,并最終導致骨丟失。在許多炎癥性疾病如類風濕關(guān)節(jié)炎、炎癥性腸病、牙周炎中,增加的炎性細胞因子抑制成骨細胞的活性和骨形成,激活破骨細胞的骨吸收,導致局部或者全身的骨量減少,從而發(fā)生炎癥性骨丟失。巴戟天是茜草科植物巴戟天的干燥根,具有補腎陽、強筋骨、祛風濕的作用,是傳統(tǒng)的補腎陽中藥,臨床上常用于陽痿遺精、宮冷不孕、風濕痹痛和筋骨痿軟等癥。水晶蘭苷是巴戟天主要的環(huán)烯醚萜苷,體外研究發(fā)現(xiàn)水晶蘭苷具有抗炎鎮(zhèn)痛的作用。在我們的前期研究中,觀察到水晶蘭苷可抑制去卵巢小鼠的骨丟失,促進成骨細胞的形成分化,具有良好的骨保護作用,這些研究提示水晶蘭苷可能具有進一步向新藥研發(fā)的潛力。甲基異茜草素及甲基異茜草素-1-甲醚是巴戟天主要的蒽醌類成分,在前期研究中,我們發(fā)現(xiàn)甲基異茜草素及甲基異茜草素-1-甲醚對破骨細胞具有一定的抑制作用,但其作用及作用機制仍有待研究。因此本研究對水晶蘭苷抗炎癥性骨丟失活性及其作用機制進行了探討,并對蒽醌類成分甲基異茜草素及甲基異茜草素-1-甲醚對破骨細胞形成分化的作用及相關(guān)作用機制進行了研究。據(jù)此開展了以下研究工作:一、水晶蘭苷抗炎癥性骨丟失的藥效研究采用LPS注射誘導炎癥性骨丟失模型,對水晶蘭苷抗炎癥性骨丟失的作用進行了藥效學研究,觀察了水晶蘭苷對炎癥性骨丟失小鼠血清及尿液生化指標、骨組織形態(tài)和相關(guān)計量參數(shù)的影響。結(jié)果顯示,與空白組相比,模型組小鼠血清IL-6及IL-1β含量顯著上升,骨質(zhì)較為疏松,骨小梁數(shù)目顯著減少,且骨小梁間隙顯著增大,顯示造模成功。而水晶蘭苷顯著升高了血清ALP及PICP含量,降低了血清IL-6、IL-1β、TRACP和RANKL的含量,增加模型小鼠骨小梁數(shù)目、骨體積分數(shù),同時顯著減少骨小梁分離度,表明水晶蘭苷可促進骨形成,抑制骨吸收,具有抗炎癥性骨丟失作用。同時,Western blot結(jié)果顯示水晶蘭苷顯著抑制骨吸收相關(guān)蛋白NFATC1、C-Fos、MMP9及CtsK表達,抑制P-P65/P65及TRAF6表達顯著增加,促進I?Bα的表達,發(fā)揮抑制骨吸收的作用;此外,水晶蘭苷還能顯著加BMP2、Wnt3a、LRP5/6及Osterix的表達,提升P-Smad1/5/8與Smad1的比值,增加GSK3β的磷酸化,減少β-catenin的磷酸化,表明水晶蘭苷能夠促進BMP及Wnt通路的激活,促進骨形成。二、水晶蘭苷對LPS損傷的成骨細胞的作用及作用機制研究采用LPS誘導MC3T3-E1成骨細胞損傷模型考察了水晶蘭苷的體外抗炎癥性骨質(zhì)疏松的作用及作用機制。LPS顯著抑制MC3T3-E1細胞的增殖、ALP活性及礦化結(jié)節(jié)的形成,顯著促進IKK、IκBα和P65的磷酸化,促進I?Bα的降解,使得P65及P50入核,激活靶基因的轉(zhuǎn)錄,促進炎癥因子IL-6、NO及IL-1β的表達;與模型組相比,水晶蘭苷給藥組能夠顯著增加成骨細胞的增殖、ALP活性及骨礦化結(jié)節(jié)的形成,抑制IKK及P65的磷酸化,抑制I?Bα的降解,減少P65及P50入核,抑制NF-κB通路的激活,并顯著降低IL-6、NO及IL-1β炎癥因子的含量。三、水晶蘭苷對LPS誘導的破骨細胞的作用及作用機制研究采用LPS誘導破骨細胞模型進一步考察了水晶蘭苷的體外抗炎癥性骨質(zhì)疏松的作用及作用機制。水晶蘭苷能夠有效地抑制破骨細胞形成分化,抑制TRAP活性的表達,水晶蘭苷能夠顯著抑制TRAF6及P-P65的表達,抑制I?Bα的降解,抑制NF-?B通路的激活,從而有效地抑制破骨細胞轉(zhuǎn)錄因子NFATC1及C-Fos的表達,從而抑制MMP9及CtsK等骨吸收相關(guān)蛋白的表達,發(fā)揮抑制破骨細胞的骨吸收作用。四、蒽醌類成分對RANKL誘導的破骨細胞的作用及作用機制研究采用RANKL誘導破骨細胞模型考察了蒽醌類成分甲基異茜草素及甲基異茜草素-1-甲醚的體外抗骨質(zhì)疏松的作用及作用機制。蒽醌類成分甲基異茜草素及甲基異茜草素-1-甲醚均能夠有效地抑制破骨細胞形成分化,并且在前期發(fā)揮出較強的作用,能抑制TRAP活性的表達,抑制F-actin環(huán)的形成,此外能夠顯著抑制TRAF6及PP65的表達,抑制IκBα的降解,抑制NF-κB通路的激活,從而有效地抑制破骨細胞轉(zhuǎn)錄因子NFATC1及C-Fos的表達,從而抑制MMP9及CtsK等骨吸收相關(guān)蛋白的表達,從而抑制破骨細胞的骨吸收作用。
【圖文】：

（三）水晶蘭苷對炎癥性骨丟失小鼠血清炎癥因子的影響LPS刺激產(chǎn)生的炎癥因子不僅可以促進破骨細胞的激活，也可以抑制成骨細胞的功能和活性。如圖1-3所示，，LPS引起IL-6和IL-1β顯著上升，而水晶蘭苷能顯著降低其炎癥因子的表達。圖1-3 水晶蘭苷對炎癥性骨丟失小鼠炎癥因子的影響(n=8)Figure.1-3 Effects of monotropein on the levels of inflammatory cytokines (n=8)*P < 0.05, **P < 0.01 vs. sham group;#P < 0.05,##P < 0.01 vs. LPS group.（四）水晶蘭苷對炎癥性骨丟失小鼠骨組織形態(tài)及骨形態(tài)計量學參數(shù)的影響如圖1-4所示，空白組小鼠股骨骨質(zhì)密，骨小梁數(shù)目多；與空白組相比，LPS組小鼠股骨的骨組織微結(jié)構(gòu)顯著退化，骨小梁厚度降低且間隙變大。而與LPS模型組相比，水晶蘭苷能顯著改善LPS引起的小鼠股骨的骨組織結(jié)構(gòu)的退化，增加骨小梁的數(shù)目，

- 17 -減小骨小梁分離度。圖1-4 水晶蘭苷對炎癥性骨丟失小鼠骨組織形態(tài)的影響Figure.1-4 Effects of monotropein on the the femoral micro-architecture由圖1-5可知，在炎癥性骨丟失小鼠模型中，骨組織礦含量（Tissuemineralcontent，TMC）顯著降低，骨體積分數(shù)（Bone Volume Fraction，BVF）、相對骨體積分數(shù)（Theratio of bone volume to tissue volume，BV/TV）、骨小梁數(shù)目（Trabecular number，TB.N）以及骨小梁連接密度 （Connectivity density，ConnD）顯著下降
【學位授予單位】：中國人民解放軍海軍軍醫(yī)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：R285.5

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本文編號：2700159