补肾健骨汤通过抑制MMP2表达及MAPK通路激活改善骨质疏松症的分子机制研究

【编辑推荐】本研究针对骨质疏松症治疗中存在的骨代谢失衡和炎症反应问题，通过网络药理学结合分子生物学技术，揭示补肾健骨汤(BJD)通过调控PTGS2/MMP2/ADORA2B靶点抑制MAPK信号通路，显著提升成骨细胞活性并减少骨流失，为中药复方治疗骨质疏松提供了科学依据。

　　

骨质疏松症作为全球高发的骨骼退行性疾病，其核心病理特征为骨微结构破坏和骨密度降低，尤其威胁绝经后妇女和老年人群健康。尽管现有药物如双膦酸盐能延缓骨流失，但部分患者会出现骨代谢反弹效应，且长期用药可能伴随颌骨坏死等副作用。传统中药补肾健骨汤(BJD)在临床实践中显示出改善骨代谢的潜力，但其多靶点作用机制尚未明确。

来自中国的研究团队通过整合网络药理学、分子对接和体外实验，系统解析了BJD抗骨质疏松的分子机制。研究首先从TCMSP数据库筛选出BJD的406种活性成分，锁定166个成分对应的1532个靶点；通过GSE7158和GSE62402数据集鉴定骨质疏松差异基因，构建蛋白互作网络(PPI)发现核心靶点PTGS2、MMP2和ADORA2A。分子动力学模拟证实槲皮素等3种核心成分与靶点的高亲和力。在LPS诱导的MC3T3-E1成骨细胞模型中，BJD处理显著提升细胞活力，恢复碱性磷酸酶(ALP)活性，下调MMP2和PTGS2表达，同时促进ADORA2B表达。进一步实验表明BJD通过抑制MAPK通路活化，减少MMP2介导的细胞迁移障碍，促进骨钙结节形成和骨标志物(OCN、OPN、COLI)表达。

数据挖掘与网络构建
通过TCMSP和TCMID数据库获取BJD组方药材的活性成分，结合ADME参数筛选出166个候选化合物。利用GEO数据库挖掘骨质疏松相关差异基因，与药物靶点取交集后构建PPI网络，识别出度值最高的PTGS2、MMP2等核心靶点。

分子对接验证
采用AutoDock Vina进行分子对接，发现槲皮素(quercetin)与PTGS2结合能为-9.8 kcal/mol，山奈酚(kaempferol)与MMP2结合能为-8.2 kcal/mol，均呈现稳定氢键相互作用。

体外功能实验
LPS诱导建立骨质疏松细胞模型，CCK-8检测显示BJD组细胞存活率提升37.5%；Western blot证实BJD使p-p38 MAPK蛋白表达降低2.1倍，ALP活性提高1.8倍；茜素红染色显示钙结节面积增加62%。

该研究首次阐明BJD通过"多成分-多靶点-多通路"协同作用调控骨代谢：① 抑制MMP2表达减轻细胞外基质降解；② 阻断MAPK通路过度激活减少炎症因子释放；③ 上调ADORA2B促进成骨分化。这不仅为中药复方治疗骨质疏松提供了分子水平的证据，更为开发新型MAPK通路抑制剂开辟了思路。值得注意的是，BJD对PTGS2(COX-2)的抑制作用提示其可能兼具抗炎和护骨双重功效，这为临床联合用药提供了理论依据。研究结果发表于《Tissue and Cell》，为传统中药的现代化研究提供了范式。