黄芪甲苷 IV 通过 MAPK/NF-κB 通路抑制糖皮质激素诱导的骨丢失:潜在的骨健康新希望

【字体: 时间:2025年02月12日 来源:BMC Complementary Medicine and Therapies 3.3

编辑推荐:

  为探究黄芪甲苷 IV(AS-IV)对糖皮质激素诱导的破骨细胞生成(GIO)及骨丢失的影响,研究人员开展相关研究。结果发现 AS-IV 可通过 MAPK/NF-κB 通路抑制 GIO 和骨丢失。这表明 AS-IV 有望成为治疗糖皮质激素引发骨丢失的潜在药物。

  在医学领域,糖皮质激素是临床常用的抗炎、免疫抑制和抗休克药物。然而,长期高剂量使用糖皮质激素会带来诸多副作用,其中骨质疏松尤为棘手。骨质疏松表现为骨量和骨密度显著下降,大大增加了骨折风险。破骨细胞在骨质疏松的发展中扮演着关键角色,它会过度降解骨基质,导致骨量减少。目前,虽然有多种药物可用于抑制破骨细胞生成,如双膦酸盐、雌激素、特立帕肽(甲状旁腺激素(PTH)1 - 34)和地诺单抗等,但这些药物存在严重不良反应和成本高昂的问题,患者长期服用的依从性较差。因此,寻找一种安全有效的替代药物迫在眉睫。
在此背景下,右江民族医学院等机构的研究人员展开了关于黄芪甲苷 IV(AS-IV)对糖皮质激素诱导的破骨细胞生成(GIO)和骨丢失影响的研究。该研究成果发表在《BMC Complementary Medicine and Therapies》上。

研究人员为开展此项研究,运用了多种关键技术方法。细胞实验采用小鼠巨噬细胞 RAW264.7 细胞,经诱导分化为破骨细胞;动物实验选取 36 只 6 - 8 周龄雄性 C57BL/6J 小鼠,随机分组处理。通过 TRAP 染色观察破骨细胞形态,利用 Nucleus/cytoplasm fractionation 和 Western blot analysis 检测蛋白表达,借助 Micro-CT 和组织学分析评估小鼠骨质量。

研究结果如下:

  • AS-IV 显著抑制地塞米松(Dex)诱导的 RAW264.7 细胞破骨细胞生成:RAW264.7 细胞经 Dex(1μM)与受体激活蛋白(RANKL)(50ng/ml)共同处理 4 天后,再用不同浓度 AS-IV(0, 10, 40μM)处理 2 天。结果显示,AS-IV 处理组破骨细胞核数量和面积明显减少,但破骨细胞数量无显著差异。这表明 AS-IV 能显著抑制 Dex 诱导的 RAW264.7 细胞破骨细胞形成。
  • AS-IV 显著抑制 Dex 诱导的 RAW264.7 细胞破骨细胞相关蛋白表达:RAW264.7 细胞先经 Dex(1μM)预处理 2 天,再暴露于不同浓度 AS-IV(0, 5, 10, 20, 40μM)中 1 天,通过 Western blot 分析发现,Dex 处理会使 NFATC1、TRAP、TRAF6、CK、CA2 和 COX - 2 等蛋白水平显著升高,而 AS-IV 能以剂量依赖的方式显著抑制这些蛋白的升高。这进一步证明 AS-IV 可抑制破骨细胞生成。
  • AS-IV 显著调节 MAPK 和 NF-κB 网络以抑制 GIO:RANK 与 RANKL 结合激活 MAPK 和 NF-κB 通路,进而调节破骨细胞生成相关基因。研究人员用 Dex(1μM)预处理 RAW264.7 细胞 2 天,再用不同浓度 AS-IV(0, 5, 20, 40μM)处理 30 分钟,通过 Western blot 检测发现,AS-IV 显著下调 Dex 增强的蛋白 P - ERK、p-IkBa 和细胞质 p - p65,同时上调 Dex 降低的蛋白 p - p38,并促进 p - p65 核转位。这表明 AS-IV 能显著调节 MAPK 和 NF-κB 通路。
  • MAPK 抑制剂可逆转 AS-IV 对 Dex 处理的 RAW264.7 细胞 p-MAPK 蛋白表达和破骨细胞生成的影响:RAW264.7 细胞经 Dex(1μM)处理 2 天,再分别用 MAPK 通路抑制剂(SB203850 抑制 p38、PD98059 抑制 ERK、SP600125 抑制 JNK)处理 2 小时,最后用 AS-IV(40μM)处理 30 分钟或 1 天。Western blot 分析显示,MAPK 抑制剂强烈逆转了 AS-IV 介导的 p - ERK、COX - 2 和 CK 表达下调,以及 p - p38 表达上调。这证明 AS-IV 通过调节 MAPK 通路抑制 GIO。
  • NF-κB 抑制剂逆转 AS-IV 对 Dex 处理的 RAW264.7 细胞 p-IκB 蛋白表达和破骨细胞生成的影响:RAW264.7 细胞经 Dex(1μM)处理 2 天,再用 NF-κB 抑制剂 BAY118072 处理 2 小时,最后用 AS-IV(40μM)处理 30 分钟或 1 天,通过 Western blot 检测发现,NF-κB 抑制剂成功逆转了 AS-IV 介导的 p - IκB、COX - 2 和 CK 蛋白表达下调。这表明 AS-IV 通过调节 NF-κB 通路抑制 GIO。
  • AS-IV 减轻体内甲泼尼龙(MP)诱导的骨丢失和 GIO:对小鼠进行分组处理,分别为对照组、MP(20mg/kg)处理组和 AS-IV(60mg/kg) + MP(20mg/kg)处理组。通过 H&E 染色、Micro-CT 定量分析和 TRAP 染色等发现,AS-IV 处理显著改善了 MP 介导的小鼠股骨骨质量下降,减少了 TRAP 阳性破骨细胞数量和面积,降低了破骨细胞特异性基因(RANK、TRAF6)表达。这说明 AS-IV 能有效减轻 MP 介导的骨丢失和 GIO。

研究结论和讨论部分指出,本研究揭示了 AS-IV 可通过 MAPK/NF-κB 轴抑制 GIO 和骨丢失,在体内外实验中均有显著效果。虽然目前仍有一些问题有待进一步研究,如 AS-IV 预处理时间及与 Dex 的相互作用机制,以及其对 Dex 诱导的成骨作用和骨丢失的影响等,但该研究为治疗糖皮质激素诱导的骨丢失提供了新的潜在药物和治疗靶点。这一发现具有重要意义,有望为骨质疏松等相关疾病的治疗开辟新的方向,为患者带来新的希望。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号