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糖尿病性骨质疏松（DOP）危害大且现有治疗药物存在局限。研究人员开展了奥苦参碱（OMT）对 DOP 作用及机制的研究。结果显示 OMT 可改善 DOP，或通过调节肠道菌群和 miR-539-5p/OGN/Runx2 通路。该研究为 DOP 治疗提供新思路。
在当今社会，糖尿病（Diabetes Mellitus，DM）已然成为一种高发性的代谢疾病，其中 2 型糖尿病（Type 2 Diabetes Mellitus，T2DM）在老年人群中尤为常见，给公共卫生带来了巨大挑战。T2DM 患者不仅死亡率更高，医疗费用也更为高昂，而糖尿病性骨质疏松（Diabetic Osteoporosis，DOP）作为其潜在的长期并发症，正逐渐成为威胁公众健康的重要问题。据预测，到 2040 年，全球 DOP 高危人群将超 3 亿，这无疑会给社会带来沉重的经济负担。目前，骨质疏松的治疗药物主要是抗骨吸收剂，但治疗率较低，且传统治疗药物存在不良反应等问题。因此，寻找一种安全有效的治疗骨质疏松的药物迫在眉睫。
在这样的背景下，浙江中医药大学第一附属医院等机构的研究人员开展了一项关于奥苦参碱（Oxymatrine，OMT）对 DOP 作用及机制的研究，相关成果发表在《Nutrition & Diabetes》杂志上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，构建了 T2DM 大鼠模型，并将其分为多个实验组，这为研究 OMT 在糖尿病相关环境下的作用提供了可靠的生物模型；其次，利用 16S rRNA 测序技术，深入分析肠道菌群的变化，以探究 OMT 对肠道微生物群落的影响；此外，通过 miRNA 测序技术，研究在脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）诱导的大鼠成骨细胞中，OMT 对 miRNA 表达的调控作用，进而揭示其在成骨细胞增殖、矿化过程中的潜在机制 。
下面来看具体的研究结果：
- OMT 改善糖尿病大鼠骨小梁微结构：研究发现，DOP 组大鼠股骨测量指标相较于对照组显著下降，而 OMT-H（100mg/kg/d）治疗组能有效阻止这种下降。通过 micro-CT 和 3D 重建结果显示，OMT 治疗组的骨密度（Bone Mineral Density，BMD）、骨小梁体积分数（BV/TV）和骨小梁厚度（Tb.Th）等指标优于模型组，表明 OMT 对 DOP 动物具有保护作用。
- OMT 改变糖尿病大鼠结肠内稳态：从组织学染色结果来看，模型组股骨小梁数量减少且出现骨折，结肠组织存在炎症和上皮细胞损伤，而 OMT 治疗可有效预防小梁数量减少，其中 OMT-M 组效果最为显著。免疫组化分析发现，糖尿病抑制了紧密连接蛋白 Zonula occludens-1（ZO-1）和 Occludin 的表达，破坏了肠道屏障完整性，而 OMT-M 和 OMT-L 治疗组能显著增加这两种蛋白的表达，提示 OMT 可恢复肠道屏障的完整性。
- OMT 是 OMT-CS 的主要成分：经 UPLC-Q/TOF-MS 分析表明，连续 10 周给予 100mg/kg/d 的 OMT 后，其是进入血液的主要成分，后续研究将其作为 OMT 含药血清（OMT-CS）的质量衡量指标。
- OMT 对肠道菌群多样性的影响：16S rRNA 扩增子测序结果显示，OMT 治疗可能通过调节肠道微生物的失衡来改善糖尿病引起的骨质疏松。在门水平上，Firmicutes、Bacteroidota 等菌门在各组间存在显著差异；在属水平上，模型组 5 种常见肠道微生物水平显著高于对照组，而 OMT 组则显著低于模型组。同时，OMT 治疗降低了模型组较高的 F/B 比值。
- OMT 减少肠道微生物释放的 LPS 量：研究发现，模型组血清和粪便中的 LPS 水平高于对照组，而 OMT 治疗可有效降低 LPS 的释放，表明 OMT 对革兰氏阴性微生物的影响减少了 LPS 信号传导。
- 筛选 LPS 诱导的经 OMT 处理的成骨细胞中的 miRNA：通过对不同浓度 LPS 诱导的大鼠颅骨成骨细胞（Rat Calvarial Osteoblasts，ROBs）进行研究，确定 100μg/mL LPS 和 20μg/mL OMT 为后续实验浓度。miRNA 测序发现 13 种 miRNA 在三组间存在差异表达，其中 miR-539-5p 在 LPS 诱导后表达上调，经 OMT 处理后表达降低。双荧光素酶报告实验证实 miR-539-5p 可抑制骨发育相关基因 OGN 的转录，功能研究进一步验证了其对 OGN、Runx2 和碱性磷酸酶（Alkaline Phosphatase，ALP）表达的调控作用。
- OMT 通过调节 miR-539-5p/OGN/Runx2 轴保护 LPS 诱导的成骨细胞：转染 Si-OGN 降低了成骨细胞的 ALP 活性和最终矿化程度。给予不同浓度的 OMT 处理 LPS 诱导的 ROBs 后发现，OMT 可下调 miR-539-5p 的表达，同时增强 OGN、Runx2 和 ALP 的表达，逆转 LPS 对成骨细胞的抑制作用。
综合上述研究结果和讨论部分可知，OMT 对 DOP 大鼠具有骨塑性作用，肠道菌群尤其是革兰氏阴性菌在 DOP 的发展和 OMT 的作用机制中起着重要作用。miR-539-5p 及其与靶基因 OGN 的相互作用，揭示了特定 miRNA 在调节 LPS 损伤后的骨重塑和成骨细胞分化中的潜在作用。该研究为 T2DM 引起的骨质疏松提供了一种潜在的治疗药物 OMT，为后续的临床研究和治疗提供了新的方向和理论依据，具有重要的科学意义和临床应用价值 。但目前该研究仍存在一些局限性，如个体肠道菌群差异对 OMT 疗效的影响、OMT 对短链脂肪酸的作用以及长期效果和安全性等问题，仍需进一步深入研究 。
