活血通络胶囊通过表观遗传激活β-catenin促进Prx1谱系细胞增殖和软骨内骨形成加速骨折愈合

《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》：Huo Xue Tong Luo capsule epigenetically activates β-catenin, promotes Prx1-lineage cells proliferation and endochondral bone formation during fracture healing

本研究针对骨折延迟愈合/不愈合的临床难题，探讨了活血通络胶囊(HXTL)促进骨折愈合的作用机制。研究人员通过体外实验证实HXTL可剂量依赖性增强骨髓间充质干细胞(MSCs)的增殖和成骨分化，并利用Prx1-CreERT2;tdTomato谱系示踪小鼠模型发现HXTL通过表观遗传调控激活Wnt/β-catenin信号通路，显著促进骨折早期Prx1+ MSCs的增殖和成骨分化，加速软骨内骨化进程。该研究为中药促进骨再生提供了新的理论依据。

　　

随着社会发展和人口老龄化加剧，骨折发病率逐年攀升。虽然大多数骨折可通过手术治疗痊愈，但仍有5%-10%的患者会出现延迟愈合甚至骨不连，导致长期疼痛、功能障碍和心理问题，严重影响生活质量。目前如何有效促进骨折愈合、确保患者康复质量，仍是骨科领域亟待解决的重要课题。

骨折愈合过程与胚胎发育中的骨形成类似，主要通过膜内成骨和软骨内成骨两种方式完成。在这一复杂过程中，间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells, MSCs)的命运决定起着关键作用。近年来，中医药在骨折治疗中展现出独特优势，其多成分、多途径、多靶点的特点以及相对温和的副作用受到广泛关注。

活血通络胶囊(Huo Xue Tong Luo capsule, HXTL)作为治疗股骨头坏死的常用中药复方，前期研究已证实其具有促进成骨、抑制骨质疏松的作用。然而，HXTL对骨折愈合的具体影响及其机制尚不明确。为此，彭阳等人发表在《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》上的研究系统探讨了HXTL在骨折愈合中的作用机制。

研究人员主要采用了以下关键技术方法：通过体外培养小鼠骨髓MSCs评估HXTL对细胞活性和成骨分化的影响；建立Prx1-CreERT2;tdTomato谱系示踪小鼠的股骨骨折模型，观察HXTL对体内MSCs命运的调控；利用RNA测序(RNA-seq)、染色质免疫沉淀(ChIP)-PCR等技术探讨HXTL作用的分子机制；采用Micro-CT、X射线、组织化学染色等方法评估骨折愈合情况。

HXTL促进小鼠MSCs的成骨分化

研究首先通过CCK-8实验发现，含HXTL血清在5%、7.5%和10%浓度下能显著增强MSCs的增殖能力。成骨诱导实验显示，HXTL处理组矿化结节形成和碱性磷酸酶(ALP)活性明显增加，且呈剂量依赖性。qRT-PCR结果进一步证实，HXTL可上调RUNX2、OCN、BMP2、ALP等成骨相关基因的表达。

HXTL促进骨折愈合过程中Prx1谱系细胞的增殖和软骨内骨形成

利用Prx1-CreERT2;tdTomato谱系示踪技术，研究人员发现HXTL处理组骨折痂中tdTomato⁺细胞数量显著多于对照组。免疫荧光显示，骨折1周时HXTL组CCNA2⁺细胞比例更高，表明细胞增殖更活跃；SOX9⁺细胞比例增加提示软骨形成加速。至2周时，HXTL组SOX9⁺细胞减少而RUNX2⁺细胞增加，表明已进入硬骨痂阶段，愈合进程快于对照组。

HXTL促进小鼠股骨骨折愈合

影像学检查显示，HXTL组在骨折2、3周时骨痂纹理更致密、钙化程度更高。番红O-固绿染色表明HXTL组骨折愈合更快，1周和2周时分别可见更致密的骨痂和形成的骨小梁。Micro-CT分析进一步证实，HXTL组新生骨小梁更多，骨体积分数(BV/TV)在2周和4周时均优于对照组。

HXTL表观遗传激活β-catenin

RNA-seq分析发现，HXTL组有862个基因上调，654个基因下调。GO和KEGG富集分析显示，Wnt信号通路显著富集。TOPflash实验证实HXTL可剂量依赖性增强β-catenin转录活性。ChIP-PCR表明HXTL通过增加β-catenin启动子区H3K4me3修饰水平，表观遗传激活其转录。Western blot、免疫荧光和免疫组化均验证了HXTL对β-catenin蛋白表达的上调作用。

该研究证实HXTL通过表观遗传调控机制激活Wnt/β-catenin信号通路，促进Prx1⁺ MSCs增殖和成骨分化，加速骨折愈合进程。这一发现不仅阐明了HXTL促进骨再生的分子机制，也为中药在骨科疾病治疗中的应用提供了科学依据。值得注意的是，HXTL作为多成分中药复方，其具体活性成分及协同作用机制仍有待进一步研究，长期用药安全性也需要更多评估。此外，软骨细胞向成骨细胞转分化在骨折愈合中的具体作用机制将是未来研究的重要方向。

综上所述，这项研究为理解中药促进骨折愈合的机制提供了新的视角，为开发基于HXTL的骨再生治疗策略奠定了理论基础，对推动中医药现代化和国际化具有重要意义。