骨碎补及其活性成分防治骨质疏松症的作用机制

骨碎补是补肾强骨的经典药材,药理学研究显示其主要活性成分为黄酮类和二氢黄酮类柚皮苷,其在抗骨质疏松、修复骨缺损等方面发挥着积极作用。细胞分子生物学研究提示骨碎补对成骨细胞、破骨细胞和间充质干细胞具有多通路、多因子调节作用,如Wnt/β-catenin、MAPK、OPG/RANKL/RANK、Notch、BMP-Smads、PI3K/Akt等信号通路和TNF-α、白介素-1(IL-1)、白介素-6(IL-6)、雌激素及其受体、组织蛋白酶K(CTSK)等细胞因子。笔者重点综述了中药骨碎补及其提取物防治骨质疏松的信号通路和细胞因子研究进展,旨在为骨碎补的药理药效研究及临床应用提供参考。

骨碎补大棚栽培品与野生品的广靶代谢组学比较分析

【目的】骨碎补是一种多年生传统中药材,目前药材原料多来源于野生采集,鲜见有人工栽培的报道。因过度采集,骨碎补野生资源破坏严重,导致药材资源锐减,人工种植成为必然趋势。在探索骨碎补设施大棚栽培技术的基础上,利用代谢组学技术开展大棚栽培药材与野生药材的靶向代谢组学比较研究,探讨栽培品与野生品主要代谢产物的差异,为骨碎补人工栽培技术推广提供依据。【方法】以骨碎补基源植物槲蕨为研究对象,采用UPLC-MS/MS分析技术对比分析设施大棚栽培3年的槲蕨根茎与其野生根茎之间的差异代谢物,并开展差异代谢物富集通路分析。【结果】从两种药材检测到的749种代谢物中筛选到100种差异代谢物,且与野生品相比,大棚栽培品中有58种代谢物含量上调、42种含量下调。这些差异代谢物主要包括黄酮类化合物、有机酸、氨基酸及其衍生物、酚酸类、生物碱、游离脂肪酸等。在大棚栽培品中,黄酮醇、黄酮碳糖苷、糖及糖类代谢物含量全部上调;而在野生品中,氨基酸及衍生物、酚酸类、溶血磷脂酰胆碱和花青素类代谢物含量上调幅度较大。通路富集分析结果显示,100个差异代谢物共注释到47条代谢通路,其中显著富集的有维生素B6代谢、芪类化合物生物合成、二芳基庚烷生物合成、姜酚的生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成、半胱氨酸代谢、蛋氨酸代谢、花青素生物合成、氨酰基tRNA生物合成等途径。【结论】大棚栽培的骨碎补,其黄酮醇、黄酮碳糖苷、糖及糖类代谢物化合物含量显著高于野生品,因总黄酮被公认为主要药效成分,因此大棚栽培的骨碎补比野生品具有主效成分优势,可为骨碎补规模化设施栽培或人工栽培提供科学依据。

骨碎补总黄酮及其成分柚皮苷促进牵张成骨新骨愈合作用比较

目的中药骨碎补是中医骨伤科的常用药,现代研究表明,骨碎补总黄酮及其成分柚皮苷均能促进牵张成骨过程。通过动物体内实验,观察比较骨碎补总黄酮和柚皮苷对牵张成骨骨愈合的影响。方法取雄性新西兰兔15只,按前期研究造模步骤完成牵张成骨模型兔造模;将模型兔分为3组(n=5),在术后第2天开始分别予生理盐水、骨碎补总黄酮[200 mg/(kg·d)]和柚皮苷[100 mg/(kg·d)]灌胃给药。术后第56天处死动物,观察各组骨标本牵张区骨缺损修复情况,并行显微CT(Micro computed tomography,Micro-CT)检查、生物力学检测。结果与柚皮苷组相比,骨碎补总黄酮组骨骼矿物质密度(Bone mineral density,BMD)、骨表面积组织体积比值(Bone volume to tissue volume,BV/TV)、骨小梁厚度(Trabecular thickness,Tb.Th)、骨小梁数量(Trabecular number,Tb.N)更高,差异有统计学意义(P<0.05),而骨碎补总黄酮组骨小梁分离度(Trabecular separation,Tb.Sp)更小,差异有统计学意义(P<0.05)。与柚皮苷组相比,骨碎补总黄酮组骨标本能承受的最大应力(Maximum stress,N/mm^(2))和最大载荷(Maximum loading,N)均更大(P<0.05)。结论本研究表明,骨碎补总黄酮和柚皮苷对牵张成骨骨愈合均有促进作用,而总黄酮比其成分柚皮苷更显著。

骨碎补总黄酮调控H型血管影响大鼠股骨Masquelet诱导膜模型的骨重建

背景:多项研究发现,骨碎补总黄酮可促进诱导膜中血管新生、改善诱导膜生物性能、加速诱导膜技术骨重建,但相关分子机制仍需进一步探究。目的:观察骨碎补总黄酮通过调控H型血管对大鼠股骨Masquelet诱导膜模型骨重建的影响。方法:将36只雄性SD大鼠按体质量分层后随机分为空白组、模型组、中药组,每组12只,3组均建立4 mm右后肢股骨骨缺损模型,模型组与中药组骨缺损处充填聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥;造模后6周,空白组骨缺损处填充大鼠自体尾骨,模型组与中药组取出诱导膜内的骨水泥后植入大鼠自体尾骨。植骨第3天开始,中药组灌胃给予骨碎补总黄酮157.5 mg/(kg·d),其余两组灌胃给予生理盐水,连续给药至植骨后8周。植骨后8周取材进行相关检测。结果与结论:①X射线片显示,空白组缺损区骨折线清晰,仅有少量骨痂形成;模型组缺损区可见不连续皮质骨,骨缺损区仍存在;中药组缺损区充满新生骨组织,骨髓腔与部分皮质骨形成,骨折线消失。②Micro-CT扫描显示,空白组缺损区新生骨量较少,模型组缺损区骨小梁数量明显增多,中药组大量新生骨组织填充于骨缺损区。③苏木精-伊红染色显示,空白组缺损区仅见少量新骨形成,成骨质量较差;模型组缺损区有较多的新骨形成,但骨组织内夹杂有部分纤维结缔组织;中药组缺损区可见大量新骨形成,成骨质量最佳。④CD31/Emcn免疫荧光双标染色显示,空白组骨缺损区新生骨组织内H型血管数量稀少、分布稀疏;相比空白组,模型组骨缺损区骨组织内含更多H型血管,血管呈相对规则的条状分布;中药组骨缺损区H型血管数量最多,并且血管分布密集。⑤结果表明,骨碎补总黄酮可通过上调H型血管表达增强成血管-成骨作用,提高大鼠股骨Masquelet诱导膜模型成骨效能、促进骨重建。

基于网络药理学和分子对接探讨三七-骨碎补治疗股骨头坏死的作用机制

目的 基于网络药理学和分子对接探究“三七-骨碎补”药对治疗股骨头坏死的作用机制。方法 利用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)对“三七-骨碎补”药对的活性成分及成分靶点进行采集、筛选,通过CNKI、PubMed数据库对其进行补充,并利用UNIPORT数据库对靶点进行转换;通过GeneCards、TTD和OMIM数据库收集股骨头坏死的作用靶点,取得交集靶点后导入STRING数据库,生成PPI网络,并通过Cytoscape 3.9.0软件构建中药-活性成分-靶点网络;通过DAVID数据库对核心靶点进行GO功能富集分析与KEGG通路富集分析。结果 共得到“三七-骨碎补”药对的20个活性成分和229个潜在靶点,1386个股骨头坏死的靶点。GO富集分析主要包括炎症反应、凋亡过程、调节血管生成、与雌性激素响应等功能;KEGG富集分析主要包括脂质与动脉硬化、白细胞介素-17信号通路、类风湿性关节炎等信号通路。结论 “三七-骨碎补”药对治疗股骨头坏死具有成分多、靶点广、通路复杂的特点,可能通过IL6、TNF、TP53等靶点以及脂质代谢、白细胞介素-17等信号通路共同发挥治疗股骨头坏死的作用。

骨碎补活性成分促进骨缺损后骨重建的机制及其组织工程学应用

骨缺损的治疗难度大、周期长,一直都是骨科临床面临的重大挑战。骨碎补是我国中医骨伤科的常用药材,其活性成分(主要为黄酮类)可促进骨髓间充质干细胞成骨分化、成骨细胞增殖、成血管-成骨耦联,抑制破骨细胞活力,从而促进骨缺损区的骨质矿化和修复重建。骨碎补活性成分是骨再生治疗药物的良好替代品,将其负载于组织工程支架材料上,可极大地提高药物的生物利用度。同时,缓释微球进一步解决了支架药物的突发性释放等问题,应用其所制备的含骨碎补活性成分的复合支架具有较好的成骨活性和骨诱导性,骨修复效果确切,可满足骨移植物的多样化性能要求,临床应用前景广阔。

骨碎补抑制骨髓腔内脂肪异常积累引起的脂毒性介导的成骨细胞焦亡及其机制

目的探讨骨碎补(rhizoma drynariae,Rhd)对骨髓腔内脂肪异常积累引起的脂毒性介导成骨细胞焦亡的影响及其机制。方法体内构建卵巢摘除(ovariectomy,OVX)骨质疏松小鼠模型,用Rhd进行灌胃,给药8周后称重,取股骨组织和血清。HE染色观察髓腔内脂肪堆积状态。体外构建成脂-成骨细胞共培养系统,茜素红S(alizarin red S,ARS)染色观察钙化结节的数量,碱性磷酸酶(alkaline phosphatease,ALP)染色检测碱性磷酸酶活性水平,乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)检测和Hoechst33342/PI染色检测共培养下成骨细胞(osteoblasts,OBs)焦亡水平,酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测细胞培养上清液中白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和白细胞介素-18(interleukin-18,IL-18)的释放量,Western blot检测成骨能力相关蛋白Runt相关转录因子2(runt-related transcription factor 2,RUNX2)、骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein,BMP2)和1型胶原蛋白(collagen-1,COL-1)。选择NLRP3特异性抑制剂MCC950作为阳性对照检测焦亡相关蛋白NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3,NLRP3)、半胱天冬酶-1(cysteinyl aspartate specific proteinase-1,CASP-1)、效应蛋白消皮素D(gasdermin D,GSDMD)、IL-1β和IL-18的表达。结果OVX小鼠髓腔内发生骨质流失伴大量脂肪堆积,Rhd灌胃可以有效缓解这一趋势。在成脂-成骨共培养系统中,共培养环境抑制了OBs活性和OBs中ALP活性及矿化结节,抑制了RUNX2、BMP2、COL-1蛋白表达,并且诱导焦亡发生,提高了LDH释放量和PI染色细胞阳性率,以及上调NLRP3、CASP-1、GSDMD、IL-1β和IL-18蛋白表达水平。而这一趋势在Rhd干预后得到逆转。结论大量脂肪堆积引起的脂毒性可以抑制OBs活性并通过激活NLRP3炎症小体诱导OBs焦亡,而Rhd可能通过抑制NLRP3炎症小体的激活以抑制OBs焦亡和炎性反应,从而起到抗骨质疏松的作用。

骨碎补UPLC指纹图谱与人骨肉瘤细胞MG63中碱性磷酸酶活性的谱效关系研究

建立骨碎补生品和砂烫品提取物的UPLC指纹图谱,并研究骨碎补提取物与人骨肉瘤细胞MG63中碱性磷酸酶(ALP)活性之间的谱效关系。采用UPLC法建立骨碎补生品和烫品的指纹图谱并通过UPLC-Q-TOF MS法对其化学成分进行鉴别;通过测定MG63细胞中ALP活性检测骨碎补提取物对MG63细胞成骨分化的影响;采用灰色关联度分析、双变量相关性分析以及偏最小二乘回归分析法分析骨碎补生品和烫品的UPLC特征指纹峰与其促ALP活性之间的谱效关系。在标定的12个共有峰中,确定了4、5、12号峰与ALP活性呈正相关,其对应的物质依次是咖啡酸-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、儿茶素7-葡糖苷、柚皮苷,为深入研究骨碎补的促成骨分化活性物质基础提供依据。

骨碎补研究进展

骨碎补是水龙骨科植物槲蕨[Drynaria fortune(Kunze)J.Sm.]的干燥根茎,是骨伤治疗常用中药,具有治疗疼痛、补肾强筋骨的功效,所含化学成分有黄酮类、酚酸类、木质素、甾体类和苷类等,被广泛用于治疗骨科相关疾病,药用价值高。通过对骨碎补的生物学习性、植物学特征、繁育技术等进行综述,以期为骨碎补的研究和进一步开发利用提供参考和借鉴。

骨碎补总黄酮双水相提取工艺优化及抗氧化活性研究

试验旨在优化超声辅助PEG400-(NH_(4))_(2)SO_(4)双水相体系提取骨碎补中总黄酮的工艺,并对骨碎补中总黄酮的抗氧化活性进行评价。在单因素试验的基础上,以(NH_(4))_(2)SO_(4)质量分数、PEG400质量分数、超声功率以及超声时间为自变量,以骨碎补中总黄酮得率为因变量,采取响应面法优化骨碎补中总黄酮的提取工艺。以维生素C为阳性对照,分别测定骨碎补总黄酮对1,1-二苯基-2-苦基肼自由基(1,1-Diphenyl-2-picryl-hydrazyl radical,DPPH·)、羟基自由基(Hydroxyl radical,·OH)的清除能力和铁还原力。结果表明:骨碎补中总黄酮的最佳提取工艺为PEG400质量分数19%,(NH_(4))_(2)SO_(4)质量分数19%,超声功率180 W,超声时间40 min,该条件下骨碎补总黄酮得率为183.29 mg/g,与理论预测值接近。抗氧化活性分析表明,在一定的浓度范围内,骨碎补总黄酮对DPPH·、·OH的清除能力和铁还原力随浓度的增加不断增强并趋于稳定。以PEG400-(NH_(4))_(2)SO_(4)双水相体系提取骨碎补中总黄酮的方法可行,且最佳工艺条件可靠。

骨碎补柚皮苷对人牙周韧带细胞增殖和成骨分化潜能的影响

目的:探讨骨碎补柚皮苷对人牙周韧带细胞的增殖能力以及成骨分化潜能的影响。方法:MTT法检测在含有不同浓度骨碎补柚皮苷的细胞培养液中人牙周韧带细胞的增殖特性;检测不同浓度骨碎补柚皮苷作用后人牙周韧带细胞中碱性磷酸酶(ALP)活性的改变。结果:骨碎补柚皮苷≥0.01μmol/L时能增进人牙周韧带细胞增殖(P<0.05),并能增加其ALP活性(P<0.05)。结论:骨碎补柚皮苷可提高人牙周韧带细胞的增殖能力及成骨分化的潜能。

基于指纹图谱及聚类分析的烫骨碎补质量评价研究

目的通过HPLC指纹图谱与聚类分析方法对烫骨碎补进行质量评价研究。方法采用Ultimate XB-C18(4.6 mm×250 mm,5μm),流动相为乙腈-0.05%磷酸溶液,梯度洗脱,检测波长为218 nm,柱温为30℃,流速1.0 mL/min。建立烫骨碎补的指纹图谱,利用2012版中药指纹图谱相似度评价系统,通过SPSS 22.0软件进行聚类分析。结果10批烫骨碎补样品的指纹图谱共标定了8个共有峰,相似度均>0.95。聚类分析结果显示,受地域影响,烫骨碎补从质量上可分为三类,江西和广西产的烫骨碎补化学成分较为接近。结论建立的方法科学合理、操作简便,可用于烫骨碎补内在质量的综合评价。

骨碎补对人牙髓细胞体外诱导的作用

目的:将骨碎补作用于体外培养的人牙髓细胞,观察骨碎补对人牙髓细胞体外诱导作用,探讨骨碎补作为一种新型的诱导剂应用于人牙髓细胞组织工程领域,以及作为一种理想的盖髓剂应用于临床的可能性。方法:采用组织块法体外原代培养人牙髓细胞,应用免疫组化方法对细胞进行来源鉴定。取第5代培养细胞随机分为实验组及对照组,实验组加入10、50、100、500及1000mg/L5个浓度梯度骨碎补作用于人牙髓细胞,对照组加入2%FBS的DMEM,通过检测细胞OD值反应细胞碱性磷酸酶(ALP)活性,并应用免疫组化染色法检测细胞分泌纤维粘连蛋白(FN)的情况,观察骨碎补对人牙髓细胞体外诱导作用。结果:实验组ALP活性均高于对照组(P<0.05),且骨碎补浓度在100mg/L时细胞OD值为0.300±0.003,作用效果表现最佳。免疫组化光镜下观察实验组与对照组均有表达阳性的细胞,且骨碎补实验组与对照组比较可使牙髓细胞密度增高并合成、分泌较多的FN。结论:骨碎补对人牙髓细胞有良好的体外诱导作用。

黔东南产骨碎补品质分析及产地加工对 柚皮苷含量影响研究

目的:了解黔东南产骨碎补品质及产地加工对品质的影响,为黔东南骨碎补资源开发提供参考。方法:参照《中国药典》2020年版进行薄层色谱鉴别、水分、浸出物、灰分、柚皮苷含量测定对黔东南各产地骨碎补的品质进行分析;考察4种产地加工方式对骨碎补鲜品中柚皮苷含量影响。结果:黔东南骨碎补均符合药典要求;骨碎补鲜品直接清洗去毛切片50℃烘干产地加工工艺对其柚皮苷含量影响最小。结论:黔东南骨碎补品质好,直接清洗去毛切片50℃烘干产地加工工艺为下一步资源的开发利用提供一定的参考。

红花三七骨碎补胶囊干预小鼠对免疫功能的影响

目的:探究红花三七骨碎补胶囊对小鼠免疫功能的影响,为其推广使用提供理论依据。方法:给予小鼠不同剂量的红花三七骨碎补胶囊(0.167 g/kg bw、0.333 g/kg bw、1.000 g/kg bw),连续灌胃30 d,比较4组小鼠(对照组和低、中、高剂量组)体质量、脾脏指数、胸腺指数、溶血空斑、NK细胞活性。结果:低剂量组动物第3周体质量、高剂量组动物第2周、第3周及试验末体质量均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);与对照组相比,各剂量组小鼠溶血空斑、NK细胞活性显著增大(P<0.05)。结论:红花三七骨碎补胶囊干预后的雌性昆明小鼠的溶血空斑和NK细胞活性在正常水平内有所增强,说明红花三七骨碎补胶囊有助于强化小鼠免疫功能。

骨碎补总黄酮对成骨细胞体外培养作用的机制研究

目的: 研究骨碎补总黄酮不同剂量组对成骨细胞体外培养的作用机理。方法: 购买UMA 106 01成骨细胞株进行成骨细胞培养, 观察碱性磷酸酶 (ALP) 活性和3H TdR掺入的情况。结果: 骨碎补总黄酮能提高用UMR 106细胞培养的细胞内ALP活性, 并且在不同时间 24、48、72h有相应变化, 有一定的量效、时效关系, 以 48h最为理想。骨碎补总黄酮对3H TdR的掺入 48h比 24h有明显增加, 有时效关系。结论: 骨碎补总黄酮对成骨细胞分化和增殖均有促进作用。

骨碎补总黄酮抗炎作用的实验研究

目的 :观察骨碎补总黄酮对急性炎症、炎症早期的毛细血管渗透性增高、棉球诱发肉芽肿的作用。方法 :采用二甲苯所致小鼠耳廓肿胀试验、醋酸所致小鼠毛细血管渗透试验及大鼠蛋清足跖肿胀试验、大鼠棉球肉芽肿增生试验 ,观察骨碎补总黄酮的抗炎作用。结果 :骨碎补总黄酮对二甲苯所致小鼠耳廓肿胀有一定的抑制作作用 ,和对照组比较有明显差异 (P <0 .0 1、P <0 .0 5 ) ;对醋酸所致小鼠腹腔毛细血管扩张和渗透性增高 ,有拮抗作用 ,大剂量组和对照组比较有明显差异 (P <0 .0 5 ) ;对蛋清造成大鼠足跖肿胀、棉球诱发的肉芽肿有抑制作用 ,和对照组比较有显著差异 (P <0 .0 1)。结论 :骨碎补总黄酮具有抗炎作用 ,并能抑制毛细血管渗透性的增高。

骨碎补各种提取成分对人骨髓间充质干细胞的影响

目的初步探讨骨碎补水提液、醇提液以及骨碎补的有效成分柚皮甙对人骨髓间充质干细胞(hu-manbonemarrowmesenchymalstemcells,hMSCs)增殖、分化的影响。方法将骨碎补水提液、醇提液和骨碎补的有效成分柚皮甙与hMSCs共同体外培养,倒置显微镜观察描述细胞生长情况、CCK-8法检测每组药液对细胞的毒性和增殖作用、碱性磷酸酶(ALP)活性测定,图文报告分析系统检测VonKossa染色的钙结节,统计学处理所得数据。结果与空白对照组比较,1mg/L骨碎补水提液、50μg/L骨碎补醇提液与50μg/L柚皮甙能促进hMSCs增加(P<0.05),50μg/L骨碎补醇提液与50μg/L柚皮甙能促进其向成骨细胞分化(P<0.05)。结论骨碎补水提液、醇提液与柚皮甙对hMSCs有保护作用并能分别促进其增殖、分化。

骨碎补与续断配伍提取物对大鼠骨折修复研究

对骨折大鼠进行血钙浓度、血磷浓度、血清碱性磷酸酶(ALP)活性检测、X线片观测及生物力学测试,观察骨碎补总黄酮与续断总皂苷配伍用药对大鼠骨折愈合的作用.结果表明:该配伍用药促进了骨折部位钙盐的重新沉积,提高了血清ALP活性,与模型组相比,1周时复方高剂量组血钙浓度及血清ALP活性升高,达极显著(p<0.01),分别为3.48 mmol/L与34.17×10-2U/mL;促进骨痂的生成,增强骨强度;复方高剂量组在3周时,骨折断端开始消失,弯曲破坏载荷达6.877 N.说明骨碎补总黄酮与续断总皂苷配伍用药能显著促进骨折的愈合.

基于主成分分析的骨碎补药材乙醇和环己烷提取物的高效液相色谱指纹图谱及指标成分的定量分析

建立了骨碎补药材乙醇和环己烷提取物的高效液相色谱(HPLC)指纹图谱,并利用主成分分析法(PCA)对指纹图谱进行统计分析,以各主要色谱峰的保留时间和峰面积为变量得到score图和loading图。在score图和loading图中,骨碎补的正品和非正品可明显区分,且揭示出对此区分贡献最大的4个潜在指标成分,其中已知成分为柚皮苷、新北美圣草苷和E-4-O-β-D-葡萄糖酰咖啡酸。同时测定了这3种成分在19批正品和非正品骨碎补药材中的含量,其中10批骨碎补药材正品中3种成分的含量为:柚皮苷6.36～10.1mg/g,新北美圣草苷5.14～9.21mg/g,E-4-O-β-D-葡萄糖酰咖啡酸1.87～3.19mg/g。该方法更全面地反映了药材的化学成分信息,并能从定性和定量两方面控制骨碎补药材的内在质量。