基于网络药理学、免疫细胞丰度分析和实验验证的染料木黄酮对微骨折的治疗效果

《BMC Complementary Medicine and Therapies》：The therapeutic effect of genistein on microfracture based on network pharmacology, immune cell abundance analysis and experimental verification

　　

摘要

背景

绝经后骨质疏松症是一种主要的代谢性骨病，主要归因于雌激素缺乏。根皮素（genistein）是一种主要的植物雌激素，据报道其对破骨细胞具有直接的抑制作用。本研究的目的是探讨根皮素在微骨折愈合过程中对破骨细胞活性和骨形成的可能影响，并在卵巢切除的大鼠模型中确定其可能的作用机制。

方法

基于从多个数据库收集的数据构建了一个描述根皮素与微骨折之间关系的预测网络。采用综合网络药理学方法来识别潜在的信号通路。通过分子对接验证了预测的目标，并使用免疫浸润分析进一步研究了这些效应，并在卵巢切除的大鼠模型中进行了验证。

结果

共识别出64个根皮素的靶点，这些靶点也与微骨折相关。这些靶点在多个通路中富集，包括破骨细胞分化以及与单核细胞活化 and 迁移相关的通路。分子对接结果显示，根皮素对原癌基因酪氨酸蛋白激酶Src和细胞外信号调节激酶（ERK）具有高亲和力，这两种蛋白都与单核细胞活化有关。此外，根皮素和微骨折都能增加单核细胞或M2巨噬细胞的数量，并可能增强后续的破骨细胞功能。免疫组化和形态学分析证实，根皮素上调了破骨细胞和骨形成分化的重要调控因子的表达，这与卵巢切除大鼠骨折区域吸收腔和骨形成区域的增加趋势相关。

结论

这些结果表明，根皮素在卵巢切除大鼠体内骨折愈合阶段对骨破骨细胞代谢及随后的骨重塑具有调节作用，而不是发挥一般的抗骨质疏松作用。