Page 75 - 《中国药房》2023年19期
P. 75
表4 各组大鼠骨痂组织中 ALP、HIF-1α、VEGF 蛋白 是成骨分化过程中晚期阶段的标志性物质,在成骨细胞
表达水平比较(x±s,n=6) 中特异性表达,维持骨重建、吸收和矿化 。BMP-2 参
[15]
组别 ALP/GAPDH HIF-1α/GAPDH VEGF/GAPDH 与调节成骨细胞分化,是软骨和骨形成的主要诱导因
Sham组 1.86±0.21 1.47±0.12 1.67±0.18 子 。CTX-Ⅰ是骨Ⅰ型胶原的降解产物,可作为骨吸收
[15]
Model组 0.31±0.02 a 0.36±0.04 a 0.29±0.03 a [15]
Gal低剂量组 0.67±0.07 b 0.69±0.08 b 0.60±0.07 b 的标志物 。这提示,Gal可能是通过调节骨代谢,抑制
Gal中剂量组 1.15±0.10 bc 1.08±0.10 bc 0.94±0.08 bc 去卵巢OP模型大鼠骨流失,促进骨折愈合,从而发挥抗
Gal高剂量组 1.65±0.15 bcd 1.35±0.12 bcd 1.42±0.13 bcd 大鼠OP的作用。
抑制剂组 0.72±0.09 e 0.53±0.05 e 0.37±0.04 e
骨是一种高度血管化的组织,其广泛的血管和毛细
a:与Sham组比较,P<0.05;b:与Model组比较,P<0.05;c:与Gal
血管网络,可为骨的形成和发育提供氧气和营养,血管
低剂量组比较,P<0.05;d:与Gal中剂量组比较,P<0.05;e:与Gal高剂
[16]
量组比较,P<0.05。 生成在OP过程中起着至关重要的作用 。骨微环境中
4 讨论 的血管生成是骨骼生长发育、骨折后修复和维持骨骼健
OP是全身性代谢性骨病,随着年龄的增长,发病率 康所必需的,OP 或骨质减少患者的血液供应量相对低
在逐渐升高,尤其在绝经后的女性中表现得更加明显; 于骨量正常的人,表明骨血液供应与骨矿物质密度高度
[17]
OP 与骨痂形成、骨生长减少、骨密度降低、生物力学强 相关 。因此,激活骨微环境中的血管生成可能是预防
度降低以及骨折愈合过程中细胞分化延迟有关 [1―2] 。因 OP的重要策略。HIF1-α信号通路的激活增加了骨血管
此,积极探索安全有效的促进骨折愈合的药物对临床治 的形成,并参与了骨重塑;成骨细胞中HIF1-α基因的敲
疗OP具有重要意义。本研究采用双侧卵巢切除手术构 除导致骨血管化和成骨减少;成骨细胞中HIF1-α信号通
建 OP 大鼠模型,对其进行研究发现,Model 组大鼠 路的激活不仅可以抑制雌激素缺乏引起的骨质流失,还
BMD、BV/TV、Tb.N、Tb.Th 均降低,股骨显微结构显著 可以促进骨形成和血管生成 [18―19] 。VEGF 是 HIF1-α 的
受损,最大负载显著下降,生物力学强度降低,与前人研 下游基因,成骨细胞分化过程中 VEGF 的表达增加,可
[9]
究结果一致 ,提示OP模型大鼠构建成功。 促进血管生成、骨形成和重塑 [18―19] 。PECAM-1广泛分布
黄酮类化合物作为一大类天然化合物,普遍存在于 于血管内皮细胞中,主要参与血管形成等生理活动,可
[20]
作为评估血管形成的标记分子 。本研究发现,在 OP
食物和植物中,并且可通过调节不同途径来影响 OP。
模型大鼠中PECAM-1、HIF-1α和VEGF蛋白表达降低,
例如芦丁通过调节蛋白激酶 B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋
OP 模型大鼠的血管数量和血管面积也显著减少/减小;
[11]
白信号通路,抑制绝经后的 OP ;槲皮素通过 G 蛋白偶
Gal 可促进 PECAM-1、HIF-1α 和 VEGF 蛋白表达,增加
联受体C族6成员A/AMP活化蛋白激酶/哺乳动物雷帕
血管数量和血管面积。而使用 HIF1-α/VEGF 信号通路
霉素靶蛋白信号通路调节葡萄糖和脂质代谢来减轻小
抑制剂后,大鼠血管数量和血管面积减少,减弱了Gal对
[12]
鼠睾丸切除术后的 OP 。Gal 是一种天然黄酮类化合
OP模型大鼠的骨折愈合促进作用。这提示,Gal可通过
物,也是高良姜的主要活性成分,因其对骨骼相关疾病
HIF1-α/VEGF 信号通路调节骨代谢,改善 OP 模型大鼠
显示出良好的药理活性而备受关注。Gal通过减弱NF-
骨密度,促进骨折愈合。
κB受体激活蛋白配体活性,诱导Jun激酶和NF-κB途径
综上所述,Gal 可调节骨代谢,改善 OP 模型大鼠骨
的激活,进而防止破骨细胞前体和胶原蛋白诱导的关节
密度,促进骨折愈合;其作用机制可能与激活 HIF1-α/
[13]
炎模型小鼠的骨破坏 。Gal可上调人羊膜间充质干细
VEGF 信号通路,促进血管生成有关。然而本研究尚存
胞中早期成骨细胞特异性标志物(即 ALP、Runt 相关转
在不足之处,仅验证了Gal对HIF1-α/VEGF信号通路的
录因子 2 蛋白、成骨细胞特异性转录因子 Osterix)以及
作用,未对其他靶点、途径进行验证,后续研究将会进一
晚期成骨细胞特异性标志物(Ⅰ型胶原α1链蛋白、骨桥
步明确Gal在OP中的作用机制。
蛋白和OCN)的mRNA和蛋白表达,促进人羊膜间充质
[14]
干细胞的成骨分化 。Gal通过激活富含脯氨酸/精氨酸 参考文献
的亮氨酸末端重复蛋白,在体内外显著改善骨关节炎的 [ 1 ] ASPRAY T J,HILL T R. Osteoporosis and the ageing
skeleton[J]. Subcell Biochem,2019,91:453-476.
[6]
[4]
进展 。Li 等 研究还表明,Gal 可通过调节胞外信号调
[ 2 ] JOHNSTON C B,DAGAR M. Osteoporosis in older
节激酶和 NF-κB 途径,抑制破骨形成来抑制 OP。但目
adults[J]. Med Clin North Am,2020,104(5):873-884.
前 Gal 对 OP 模型大鼠骨折愈合的影响尚不清楚。本研
[ 3 ] 王晓晴,孙允红,赵方舒,等 . 高良姜素的药理作用及机
究发现,Gal 可减轻 OP 模型大鼠股骨显微结构损伤,提
制研究进展[J].中药药理与临床,2023,2023(1):1-18.
高骨密度,增加最大负载,改善骨生物力学性能,升高血 WANG X Q,SUN Y H,ZHAO F S,et al.Research pro-
清中 OCN 和 BMP-2 含量,上调 ALP 蛋白表达,并降低 gress on mechanism and pharmacological activities of
CTX-Ⅰ含量。ALP可在一定程度上反映细胞矿化及成 galangin[J]. Pharmacol Clin Chin Mate Med,2023,2023
[14]
骨分化的能力 。OCN是骨中最丰富的非胶原蛋白,也 (1):1-18.
中国药房 2023年第34卷第19期 China Pharmacy 2023 Vol. 34 No. 19 · 2369 ·