淫羊藿苷抗骨质疏松分子机理研究

原发性骨质疏松是一种以骨量减少、骨显微结构退化为特征,致使骨的脆性增加以及易于发生骨折的全身性骨骼疾病。目前,骨质疏松症的治疗主要采用激素替代疗法、降钙素、双磷酸盐、氟化物等,虽然有一定疗效但副作用明显。中草药治疗骨质疏松的历史悠久,具有见效快、无毒副作用和费用低廉等优点。淫羊藿(Herba Epimedii)系小檗科(Berberidacae)淫羊藿属(Epimedium)植物,具有补肾壮阳、强筋健骨、祛风除湿之功效,是中医治疗骨质疏松方剂中应用频率最高的一味草药。淫羊藿苷是淫羊藿中含量最为丰富的黄酮苷类化合物,其抗骨质疏松活性已有较多报道,但其活性形式和确切的作用机理目前尚不清楚。我们为此设计并开展了一系列实验研究,主要包括:1.对比淫羊藿苷和其主要代谢产物—淫羊藿次苷II对骨髓间充质干细胞成骨性分化的影响,比较二者药理活性的高低,确定正确的给药途径。2.采用骨髓间充质干细胞做为干预对象,研究淫羊藿次苷II在促进其成骨性分化过程中对雌激素信号通路的影响,探讨雌激素信号通路与骨髓间充质干细胞成骨性分化过程的联系。3.建立大鼠骨髓间充质干细胞的体外培养,研究淫羊藿次苷II在促进其成骨性分化过程中对NO-cGMP-PKG信号通路的影响,探讨淫羊藿次苷II、NO-cGMP-PKG信号通路、骨髓间充质干细胞成骨性分化过程此三者之间的关系。 所得结论如下: 1.淫羊藿苷和淫羊藿次苷Ⅱ均可促进骨髓间充质干细胞得成骨性分化,但淫羊藿次苷II的活性明显高于淫羊藿苷,具体表现在明显提高ALP活性,增加CFU-FALP、骨钙素分泌量、钙盐沉积量及钙化结节数量,并可强烈促进成骨性分化因子bFGF、IGF-1和转录因子Osterix(OSX)和Runx-2的基因表达。 2. ICS II可显著增强碱性磷酸酶(ALP)活性,促进骨钙素、I型胶原蛋白的分泌和钙盐沉积,与成骨性分化相关的因子OSX和Runx-2的基因表达量也显著升高,但这些效应均可被雌激素通路的特异性阻断剂ICI 182.780所抑制。 3. ICS II可显著促进大鼠骨髓间充质干细胞的成骨性分化,但促进效应均可被NO-cGMP-PKG通路的特异性阻断剂(L-NAME、ODQ、PDE5)所抑制,表明ICS II是通过激活NO-cGMP-PKG通路来促进成骨性分化的。 上述实验结果表明,淫羊藿苷经口服后,体内的主要代谢产物—淫羊藿次苷II具有较强的促骨形成活性,证明了口服给药的合理性。对作用机理的研究发现,淫羊藿次苷II在促进成骨性分化的过程中同时激活了雌激素信号通路和NO-cGMP-PKG信号通路,表明其药理作用是多靶点的。