OPG/RANKL/RANK信号通路在脓毒症相关急性肾损伤小鼠中的研究

目的:探讨骨保护素(OPG)/核因子⁃κB受体活化因子配体(RANKL)/核因子⁃κB受体激活因子(RANK)信号通路因子在脓毒症相关急性肾损伤(SA⁃AKI)小鼠中的改变及可能的作用,为SA⁃AKI的机制研究探索新的思路。方法:通过盲肠结扎穿孔手术(CLP)建立SA⁃AKI模型组(CLP组),对照组为假手术组(Sham组),只行开腹不做盲肠结扎穿孔操作。术后24 h采血并处死留取小鼠肾脏组织,用试剂盒检测血清Scr、BUN水平,酶联免疫测定法(ELISA)检验血清中IL⁃6、TNF⁃α、IL⁃1β水平,苏木精⁃伊红染色(HE)观测肾组织病理学变化,聚合酶链反应(RT⁃qPCR)和蛋白质印迹实验(Western blotting)检验小鼠肾组织中OPG、RANKL、RANK的mRNA和蛋白水平。结果:与Sham组对比,CLP组Scr、BUN、IL⁃6、TNF⁃α、IL⁃1β水平显著升高,差异均具有统计学意义(P<0.05);与Sham组对比,CLP组肾小球充血水肿,部分缺血皱缩,球囊间隙扩大,部分肾小管中可见坏死的上皮细胞,管腔扩大,肾间质水肿,少量炎性细胞浸润;与Sham组相比较,CLP组肾组织中OPG和RANK的mRNA表达显著上调,而RANKL的mRNA表达明显下降,差异均具有统计学意义(P<0.05);与Sham组相比较,CLP组肾脏组织中OPG及RANK的蛋白表达均升高,而RANKL的蛋白表达明显下降,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论:在脓毒症的小鼠模型中OPG及RANK表达升高,RANKL表达下降,表明OPG/RANKL/RANK信号通路可能参与了SA⁃AKI的病理生理过程。

基于OPG/RANKL/RANK信号通路探究“引血下行法”调控激素性股骨头坏死骨代谢表达的影响

目的基于OPG/RANKL/RANK信号通路,探究激素性股骨头坏死(SONFH)的发病机制及“引血下行法”治疗SONFH的作用靶点。方法将50只雄性SD大鼠随机分为造模组和对照组(C组),造模组采用脂多糖联合甲强龙的方法建立SONFH模型。6周后从两组中随机抽取2只大鼠取新鲜股骨头组织,光镜下行组织形态学检测确认造模成功。含生药浓度分别为2.5、5、10 g/kg的引血下行方对低、中、高剂量治疗组(分别为L组、M组、H组)行灌胃处理;5 g/(kg·d)生理盐水对模型组(O组)、对照组(C组)行灌胃处理。4周后检测各组股骨头组织的病理变化和OPG、TRAF-6、RANKL表达水平。结果与O组相比,光镜下L组、M组、H组股骨头组织的软骨细胞及细胞基质减少程度、破骨性吸收程度、骨小梁结构破坏程度均较轻;细胞脂肪化程度较低。C组及各剂量治疗组的脂肪细胞密度均显著低于O组(P<0.01);C组骨髓腔面积小于O组(P<0.05),各剂量治疗组与O组差异均无统计学意义(P>0.05)。C组、L组、M组、H组的OPG、RANKL、TRAF-6的表达水平及OPG/RANKL比值均低于O组(P<0.01)。结论“引血下行法”能改善股骨头微循环环境,诱导骨小梁生成,起到治疗SONFH的作用;其可能作用机制存在多靶点效应或多样化效应。

基于OPG/RANKL/RANK信号通路探讨益肾健骨方 防治 绝经后骨质疏松的作用机制

目的通过研究益肾健骨方对破骨细胞的影响,进一步揭示益肾健骨方对绝经后骨质疏松症的作用机制。方法大鼠去双侧卵巢造模后分为实验组(去势+益肾健骨方灌胃)、模型组(去势+生理盐水灌胃)、假手术组(假手术+生理盐水灌胃)、阳性药物对照组(去势+阿仑膦酸钠灌胃),提取各组BMSCs进行培养、传代后备用,同时分离刚出生不久的大鼠破骨前体细胞进行体外培养,将各组骨髓间充质干细胞与破骨前体细胞共培养构建共培养体系。观察破骨细胞分化与成熟情况,并采用Real-time PCR与Western blot检测骨髓间充质干细胞与破骨前体细胞共培养体系中Wnt10b、β-Catenin、OPG、RANKL的表达情况。结果在共培养体系中模型+OC组Wnt10b、β-Catenin、OPG mRNA与蛋白表达最低,RANKL mRNA与蛋白表达最高,假手术+OC组表达最高,益肾健骨方与阳性对照物组处理后可提升Wnt10b、β-Catenin、OPG mRNA与蛋白的表达情况,且两组间比较差异无统计学意义。在共培养体系中模型+OC组RANKL mRNA与蛋白表达最高,假手术+OC组表达最低,益肾健骨方与阳性对照物组处理后可降低RANKL mRNA及蛋白的表达,且两组间比较差异无统计学意义。结论益肾健骨方可通过调节BMSCs抑制破骨细胞的形成,提高骨质量,同时通过激活OPG/RANKL/RANK信号通路抑制破骨细胞的分化与成熟,影响骨代谢从而防治PMOP。

伸筋草对类风湿性关节炎大鼠踝关节滑膜组织ICAM-1、MMP-3及OPG/RANKL/RANK信号通路的影响

目的:探讨伸筋草对类风湿性关节炎大鼠踝关节滑膜组织细胞间黏附分子-1、基质金属蛋白酶-3及OPG/RANKL/RANK信号通路的影响。方法:弗氏完全佐剂皮下注射复制大鼠类风湿性关节炎模型。根据模型复制情况将Wistar雄性大鼠按照体质量区组化随机分为6组,即模型组、伸筋草高、中、低给药组、阳性对照组和正常对照组,每组10只。各给药组每日灌胃给药相应剂量的伸筋草提取物浓缩液(1.6 g/kg、0.8 g/kg、0.4 g/kg),阳性对照组给予雷公藤多苷溶液(5.4 mg/kg),正常对照组、模型组大鼠灌胃等体积的生理盐水,连续3周。光镜下观察大鼠踝关节滑膜组织病理变化,采用免疫组化法测定各组大鼠滑膜组织ICAM-1和MMP-3的表达,Western Blot法测定滑膜组织中OPG、RANKL蛋白的表达,并推算RANKL/OPG的比值。结果:与空白对照组相比,模型组大鼠滑膜组织有明显的淋巴细胞及单核细胞等炎性浸润,滑膜组织细胞排列不规则,增生肿胀明显,ICAM-1、MMP-3水平和OPG、RANKL蛋白表达以及RANKL/OPG比值明显增加(P<0.05);与模型相比,伸筋草高、中、低剂量组大鼠滑膜组织增生和炎性细胞浸润均有改善的趋势,ICAM-1、MMP-3水平、OPG、RANKL蛋白表达以及RANKL/OPG比值也随剂量的增加而降低。高剂量组改善效果最为明显,中剂量组次之,低剂量组虽有改善的趋势,但无统计学差异(P>0.05)。结论:伸筋草可以降低大鼠踝关节滑膜组织炎性因子的水平,并通过调控OPG/RANKL/RANK信号通路来发挥治疗RA的作用。

白芦藜醇对牙周炎大鼠OPG/RANKL/RANK信号通路的影响

目的考察白芦藜醇(Resveratrol,RSV)对牙周炎大鼠骨保护素(osteoprotegerin,OPG)/核因子-κB受体活化因子配体(receptor activator of NF-κB ligand,RANKL)/核因子-κB受体活化因子(receptor activator of NF-κB,RANK)(OPG/RANKL/RANK)信号通路相关蛋白的影响。方法采用不同浓度的RSV对牙周炎大鼠进行干预,采用RT-PCR和Western blot分别检测牙周组织细胞OPG、RANKL、IL-1、IL-6、TNF-α和基质金属蛋白酶8(matrix metalloproteinase 8,MMP-8)的mRNA水平和蛋白表达水平。结果牙周炎模型组大鼠牙周组织中OPG、RANKL、IL-1、IL-6、TNF-α和MMP-8的mRNA表达强度和蛋白水平高于空白对照组(P<0.05),RSV低剂量组、RSV中剂量组、RSV高剂量组则依次低于牙周炎模型组(P<0.05)。结论RSV可以降低牙周炎大鼠牙周组织中OPG、RANKL、IL-1、IL-6、TNF-α和MMP-8的mRNA和蛋白表达水平,改善大鼠牙周组织状况。

基于OPG/RANKL/RANK信号通路探究中药对破骨细胞的调控作用

破骨细胞作为骨代谢平衡的一端,其数量与活性与骨吸收功能密切相关。骨保护素(OPG)/核因子受体活化蛋白配体(RANKL)/核因子受体活化蛋白受体(RANK)信号通路的发现是骨代谢研究的一个新突破。这作为维持骨平衡中最重要的分子调节机制,在破骨细胞前体细胞分化成熟及骨吸收中起着关键作用,是目前抗骨质疏松药物研究的新方向。中医药治疗骨质疏松症有着不错的临床效果,但药物干预骨代谢的机理还未完全明确。本文从OPG/RANKL/RANK信号通路的角度出发,通过查阅中外相关文献,将近年来有关破骨细胞生物学研究以及中药对破骨细胞的干预作用和调控机理作一综述。

基于OPG/RANKL/RANK信号通路探讨三补一活方治疗兔激素性股骨头坏死的机制

目的:探究激素性股骨头坏死(steriod-inducd avascular necrosis of femoral heard,SANFH)的分子机制及三补一活方治疗SANFH的物质基础和生物效应靶点。方法:采用改进的马血清加甲泼尼龙琥珀酸钠的方法制备兔SANFH动物模型,造模5周后随机选取造模兔、正常兔各2只,进行股骨头组织病理学检查,证实造模成功后将动物分成正常组、模型组、三补一活方组3组,每组8只;于分组后第1天,三补一活方组给予三补一活方颗粒剂混悬药液10 mL灌胃,模型组及正常组给予等量生理盐水灌胃,连续灌胃8周。每组随机选取6只动物,采用空气栓塞法处死并取标本待检。采用免疫组化法检测骨保护素(orthopantomgraphy,OPG)/核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of nuclear factor-κB ligand,RANKL)/核因子κB受体活化因子(receptor activator of nuclear factor-κB,RANK)信号通路相关蛋白OPG、RANKL、RANK的表达水平,采用实时聚合酶链反应定量检测OPG、RANKL、RANK 3种蛋白的信使核糖核酸(mRNA)含量。结果:①光镜下造模兔与正常兔股骨头组织切片对比证实,激素性股骨头坏死兔模型造模成功;②三补一活方组与正常组兔股骨头组织中OPG mRNA、RANKL mRNA和RANK mRNA表达水平相当,均明显高于模型组,差异有统计学意义(P<0.05);③三补一活方组与正常组兔股骨头组织中OPG/RANKL/RANK信号通路相关蛋白OPG、RANKL、RANK的表达水平相当,均明显高于模型组(P<0.05),与PCR定量检测数据趋势相同。结论:三补一活方可以通过调控OPG/RANKL/RANK通路影响破骨细胞的活性,抑制激素所诱导的骨质疏松,达到治疗激素性股骨头坏死的目的。

OPG/RANKL/RANK信号通路在骨巨细胞瘤发病机制中的作用

背景:研究表明,骨保护素/核因子κB受体活化因子配体/核因子κB受体活化因子(OPG/RANKL/RANK)信号通路与骨巨细胞瘤发病机制之间有一定的相关性,通过控制OPG/RANKL/RANK信号通路影响成骨细胞与破骨细胞之间相互作用,对该病起到一定的治疗作用。目的:介绍OPG/RANKL/RANK信号通路与骨巨细胞瘤发病机制的关系,总结并讨论OPG/RANKL/RANK信号通路在骨巨细胞瘤发病机制中的最新研究进展。方法:检索PubMed数据库、Web of science数据库及万方数据库中2001至2019年相关文献,检索词分别为“OPG/RANKL/RANK,giant cell tumor of bone,pathogenesis,signal pathway,bone metabolism,OPG/RANK/RANKL,骨巨细胞瘤,发病机制,信号通路,骨代谢”。排除较陈旧及重复的文献,通过整理,共纳入53篇文献进行分析探讨。结果与结论:①骨保护素抑制破骨细胞增殖及分化,降低成熟破骨细胞活性,阻断核因子κB受体活化因子配体与核因子κB受体活化因子结合,减缓破骨;②核因子κB受体活化因子配体与破骨细胞前体细胞表面的核因子κB受体活化因子结合,促进破骨细胞前体细胞分化,增殖,进而加速破骨;③核因子κB受体活化因子配体与其受体结合后,激活核因子κB等信号因子促进破骨细胞的增殖、分化并激活破骨细胞,同时调节相关基因的转录及表达;④OPG/RANK/RANKL与骨巨细胞瘤发病机制相关。

超前镇痛方案对跟骨关节内骨折患者OPG/RANKL信号通路因子表达的影响

目的 探讨跟骨关节内骨折患者采用超前镇痛方案对骨保护素(OPG)/核因子-κB受体活化因子配体(RANKL)信号通路因子表达的影响。方法 回顾性选取2017年2月至2022年2月大庆油田总医院收治的跟骨关节内骨折患者100例,依据镇痛方案不同分为对照组和观察组,每组各50例。对照组患者接受常规性静脉自控镇痛方案,观察组患者接受地佐辛超前镇痛联合常规性静脉自控镇痛方案。统计分析两组围手术期指标(术中出血量、手术时间、术后引流量、术后引流时间、住院时间),麻醉前、手术前、手术后即刻的血流动力学(平均动脉压、心率),手术前、手术后1 d的应激反应[C反应蛋白(CRP)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、前列腺素E2(PGE2)],手术后即刻,手术后6 h、12 h、1 d的镇静[Ramsay镇静评分(RSS)、视觉模拟评分法(VAS)评分]和镇痛效果,以及手术后1 d、手术后1周的血清OPG、RANKL含量和术后并发症发生情况。结果 两组患者的术中出血量、手术时间比较,差异均无统计学意义(P>0.05);观察组患者的术后引流量为(59.86±2.54) mL,少于对照组[(110.97±9.41) mL],术后引流时间、住院时间分别为(123.23±9.82) h、(5.61±0.45) d,均短于对照组[(178.22±9.32) h、(8.01±0.31) d],差异均有统计学意义(P<0.05)。麻醉前、手术前、手术后即刻,两组患者的平均动脉压、心率比较差异均无统计学意义(P>0.05)。手术后1 d,两组患者的血清CRP、TNF-α、IL-6、PGE2水平均明显高于手术前,观察组患者的血清CRP、TNF-α、IL-6、PGE2水平分别为(5.11±1.47) mg/L、(43.15±7.51)μg/L、(32.52±5.31) ng/L、(138.11±12.68) pg/mL,均明显低于对照组[(21.42±3.44) mg/L、(87.60±13.56)μg/L、(75.77±21.35) ng/L、(144.60±15.20) pg/mL],差异均有统计学意义(P<0.05)。与手术后即刻比较,两组患者手术后6、12、24 h的RSS评分、VAS评分均逐渐降低,差异均有统计学意义(P<0.05);手术后6、12、24 h,两组患者的RSS评分、VAS评分比较差异均无统计学意义(P>0.05)。手术后1周,两组患者的血清OPG、RANKL含量均高于手术后1 d,且观察组患者的血清OPG、RANKL含量分别为(188.86±21.47)、(108.37±10.43) pg/mL,均高于对照组[(177.75±19.23)、(98.76±8.26) pg/mL],差异均有统计学意义(P<0.05)。观察组患者的术后并发症发生率为8.00%,明显低于对照组(32.00%),差异有统计学意义(P<0.05)。结论 超前镇痛方案能够促进跟骨关节内骨折患者OPG/RANKL信号通路因子表达及患者术后康复,提高镇痛效果,减少术后并发症的发生。

中医药干预OPG/RANKL/RANK信号通路防治骨质疏松症研究进展

OPG/RANKL/RANK信号通路是近年来骨生物学重大发现之一,在骨稳态与骨重建中发挥着重要的作用,已成为骨质疏松症治疗的靶点。该通路是骨代谢调节过程中的一个重要途径,与破骨细胞功能密切相关。中药单体及其提取物、中药复方、针刺、艾灸、穴位埋线等疗法均可通过调控OPG/RANKL/RANK通路抑制破骨细胞分化成熟,促进骨形成,发挥防治骨质疏松症的作用。虽然目前关于中医药治疗骨质疏松症的相关机制研究取得了一定成果,但主要集中在调节成骨细胞和破骨细胞方面。因此,今后可从细胞衰老、骨免疫、肠道菌群紊乱、成骨细胞能量代谢、铁稳态等方面深入研究。

基于OPG/RANKL/RANK信号通路探讨傣药肾叶山蚂蝗的抗骨质疏松作用

目的探讨傣药肾叶山蚂蝗对去卵巢骨质疏松大鼠模型的作用及其机制。方法60只雌性SD大鼠随机分为假手术组、模型组、仙灵骨葆组(0.24 g·kg^(-1))、肾叶山蚂蝗低(1.35 g·kg^(-1))、中(2.70 g·kg^(-1))和高剂量组(5.40 g·kg^(-1))。采用双侧卵巢切除术建立骨质疏松模型,药物干预14周后,检测血清中骨钙素(Bone gamma-carboxyglutamic-acid-containing Proteins,BGP)、骨保护素(Ostoeprotegerin,OPG)和碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)的含量,苏木精-伊红(HE)染色法观察骨组织中骨小梁的变化;实时荧光定量PCR(qPCR)检测大鼠胫骨中OPG/RANKL/RANK信号通路相关基因的表达。另取破骨细胞前体细胞株RAW264.7,分为阴性对照组、核因子κB受体活化因子配体(RANKL)组、仙灵骨葆组、肾叶山蚂蝗低、中、高剂量组。阴性对照组不加RANKL,其余各组使用50 ng·mL^(-1) RANKL诱导,药物组同时分别加入不同浓度的仙灵骨葆和肾叶山蚂蝗含药血清进行干预。10天后进行抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色,观察破骨细胞分化情况,qPCR测定OPG/RANKL/RANK信号通路相关基因的表达。结果与假手术组比较,模型组血清中OPG含量显著降低(P<0.01),ALP和BGP显著升高(P<0.01),骨小梁显著减少,断裂,排列稀疏,骨小梁之间间距大,胫骨组织OPG mRNA表达显著减少(P<0.01),RANKL、肿瘤坏死因子受体相关蛋白6(TRAF6)、活化T-细胞核因子1(NFATc1)、组织蛋白酶K(CTK)和降钙素受体(CalcR)mRNA水平的表达升高(P<0.01),肾叶山蚂蝗干预后能显著改善以上指标。RAW264.7培养10天后,与阴性对照组比较,RANKL组破骨细胞明显增多,肾叶山蚂蝗能显著降低破骨细胞的数量,OPG/RANKL/RANK通路相关基因表达趋势和动物实验一致。结论肾叶山蚂蝗能有效改善去卵巢大鼠模型的骨质疏松,其作用机制可能是通过抑制破骨细胞增殖分化,调节OPG/RANKL/RANK信号通路来实现。

基于RANKL/RANK/OPG信号轴探讨骨痹通消颗粒对激素性股骨头坏死模型小鼠的治疗作用

目的观察骨痹通消颗粒对激素性股骨头坏死模型小鼠的治疗作用,并从核因子-κB受体活化因子配体/核因子-κB受体活化因子/骨保护素(RANKL/RANK/OPG)信号轴探讨其作用机制。方法采取腹腔注射脂多糖和臀肌注射醋酸泼尼松龙复制激素性股骨头缺血坏死(SONFH)动物模型,经核磁共振鉴定后,将模型复制成功的60只小鼠分成模型(MC)组、骨痹通消颗粒(GBTX)组及通络生骨胶囊(PC)组,每组20只,另设12只正常小鼠作为空白对照(NC)组。分别予以对应组灌胃相应药物12周后麻醉状态下取材,观察各组小鼠治疗前后的一般行为;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测各组小鼠的骨碱性磷酸酶(BALP)和I型氨基端延长肽(PINP)含量;Western blotting和实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-qPCR)检测各组RANK、RANKL、OPG、磷脂酰肌醇特异性磷脂酶Cγ2(PLCγ2)、组织蛋白酶K(CTSK)、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)的蛋白和基因表达。结果核磁共振显示,模型复制成功后的小鼠左侧髋部呈高信号状态。与NC组比较,MC组BALP、PINP水平,以及OPG蛋白和基因相对表达量均降低(P<0.05),RANK、RANKL、PLCγ2、CTSK、TRAP蛋白和基因相对表达量均升高(P<0.05);与MC组比较,GBTX组和PC组BALP、PINP水平,以及OPG蛋白和基因相对表达量均升高(P<0.05),RANK、RANKL、PLCγ2、CTSK、TRAP蛋白和基因相对表达量均下降(P<0.05);与GBTX组比较,PC组OPG、RANK、RANKL、CTSK、TRAP蛋白和基因相对表达量,以及PLCγ2蛋白相对表达量差异均无统计学意义(P>0.05),而PC组PLCγ2基因相对表达量较GBTX组下降(P<0.05)。结论骨痹通消颗粒可能通过上调OPG表达,抑制RANK、RANKL、PLCγ2、CTSK和TRAP表达,从而改善股骨头坏死情况。

基于OPG/RANKL/RANK信号通路探究骨髓间充质干细胞移植治疗骨质疏松的机制研究

目的:基于OPG/RANKL/RANK信号通路探究骨髓间充质干细胞治疗骨质疏松的机制。方法:分离骨髓间充质干细胞(bone mesenchymals cells,BMSCs);按照随机数字表法将40大鼠分为假手术组(sham组)、骨质疏松大鼠模型组(OP组)、骨质疏松大鼠给予BMSCs干预组(BMSCs组)、BMSCs组基础上给予si⁃OPG干预组(BMSCs+si⁃OPG组),每组10只。ELISA检测血清中BALP、TRACP⁃5b含量及雌激素水平;Micro⁃CT检测股骨颈骨密度;RT⁃PCR检测股骨组织中RUNX2、OCN mRNA表达;蛋白质印迹法检测股骨组织中OPG、RANK、RANKL蛋白表达。结果:BMSCs表面间充质干细胞标志物CD90、CD29表达升高,造血干细胞标志物CD45、CD34呈极低表达,保留了间充质干细胞的活性。各组大鼠干预前体质量相比无明显差异(P>0.05);干预后相比较,与sham组相比,OP组大鼠体质量、TRACP⁃5b含量、Tb.Sp增加,子宫质量、血清中BALP含量、雌激素水平、Tb.N、Tb.Th、BV/TV减少(P<0.05);与OP组相比,BMSCs组大鼠体质量、TRACP⁃5b含量、Tb.Sp降低,子宫质量、血清中BALP含量、雌激素水平、Tb.N、Tb.Th、BV/TV升高(P<0.05);BMSCs+si⁃OPG组大鼠体质量高于BMSCs组,子宫质量低于BMSCs组(P<0.05)。与sham组相比,OP组大鼠股骨组织中RUNX2、OCN mRNA及OPG蛋白表达降低,RANK和RANKL蛋白表达增加(P<0.05);与OP组相比,BMSCs组RUNX2、OCN mRNA及OPG蛋白表达增加,RANK和RANKL蛋白表达减少(P<0.05);BMSCs+si⁃OPG组RUNX2、OCN mRNA及OPG蛋白表达低于BMSCs组,RANK和RANKL蛋白表达高于BMSCs组(P<0.05)。结论:骨髓间充质干细胞可通过成骨分化缓解骨质疏松,其作用机制可能与激活OPG/RANK/RANKL信号通路有关。

黄芪调节维生素D介导OPG/RANKL/RANK信号通路对维甲酸诱导骨质疏松C57BL/6J小鼠股骨的影响

目的通过研究黄芪对骨质疏松C57BL/6J小鼠股骨VDR、SOST、OPG、RANKL、RANK mRNA及蛋白表达的影响,初步探讨其治疗骨质疏松作用机制。方法将30只C57BL/6J小鼠随机分为6组:模型组,黄芪低、中、高剂量组[2g/(kg·d)、4g/(kg·d)、8g/(kg·d)],骨化三醇组0.06μg/(kg·d)和正常组,各组均采用灌胃给药。HE染色法观察各组小鼠股骨组织病理学改变;比色法检测小鼠血清中Ca^(2+)含量;ELISA法检测小鼠血清中BGP、25(OH)D_(3)含量;RT-PCR及Western-Blot法检测小鼠股骨中VDR、SOST、OPG、RANKL、RANK mRNA和蛋白表达量。结果与正常组比较,模型组小鼠股骨骨皮质粗糙,破骨细胞增多,骨小梁变细,数量减少,间隙增大,见骨髓水肿;与模型组比较,黄芪高、中、低剂量组小鼠股骨骨小梁变细、数量减少程度均明显减轻。与正常组比较,模型组小鼠血清Ca^(2+)、25(OH)D_(3)、BGP含量显著降低(P<0.01);模型组小鼠股骨VDR、OPG mRNA及蛋白表达量显著降低(P<0.01),SOST、RANKL、RANK mRNA和蛋白表达量显著升高(P<0.01)。与模型组比较,黄芪高、中剂量组小鼠血清Ca^(2+)、25(OH)D_(3)、BGP含量显著升高(P<0.01);黄芪高剂量组小鼠股骨VDR、OPG mRNA和蛋白表达量显著升高(P<0.01),SOST、RANKL、RANK mRNA和蛋白表达量显著降低(P<0.01);黄芪中、低剂量组SOST、RANKL、RANK mRNA和蛋白表达量亦有一定程度下降(P<0.05)。结论黄芪可防治维甲酸诱导的C57BL/6J小鼠骨质疏松,其机制可能与调节维生素D介导分泌SOST调控OPG/RANKL/RANK通路有关。

基于OPG/RANKL信号通路探讨黄精多糖对糖尿病大鼠骨质疏松骨代谢的影响

目的基于骨保护素/核因子κB受体活化因子配体(OPG/RANKL)信号通路探讨黄精多糖(PSP)对糖尿病大鼠骨质疏松骨代谢的影响及作用机制。方法选取50只2月龄雄性Wistar大鼠并随机分为对照组、糖尿病骨质疏松(DOP)模型组,高、中、低PSP(H-PSP、M-PSP、L-PSP)组各10只,DOP模型组和PSP组腹腔注射链脲佐菌素(STZ)后饲喂20 w建立DOP模型,造模成功后对照组和DOP模型组灌胃0.9%氯化钠溶液,剂量为10 ml/(kg·d),H-PSP、M-PSP、L-PSP组灌胃PSP溶液,剂量分别为700、400、200 mg/(kg·d),每周检测大鼠体质量。给药8 w后,双能X线骨密度仪检测大鼠股骨骨密度(BMD),酶联免疫吸附试验测定大鼠血清中骨钙素(OC)及尿液中脱氧嘧啶啉(DPD)含量,全自动生化仪检测血清中碱性磷酸酶(ALP)、抗酒石酸性磷酸酶(TRAP)、钙(Ca)、磷(P)及尿钙磷和肌酐(Cre)含量。Western印迹检测股骨OPG、RANKL蛋白表达。结果与对照组比较,造模成功后DOP及PSP组体质量显著增加(P<0.05);给药4 w后,H-PSP、M-PSP组体质量均较模型组明显降低(P<0.05)。给药8 w后,DOP组股骨BMD较对照组显著降低(P<0.05);H-PSP、M-PSP组BMD均较DOP模型组明显升高(P<0.05)。与对照组比较,DOP模型组血清ALP、OC、TRAP、Ca、P及尿Ca、P、DPD/Cre含量显著增加(P<0.05);PSP各剂量组血清ALP、OC、TRAP、Ca、P及尿Ca、P、DPD/Cre均较DOP模型组均有不同程度降低,H-PSP组差异显著(P<0.05)。PSP组股骨组织中RANKL蛋白表达水平较DOP模型组明显降低(P<0.05);各组股骨组织OPG蛋白表达水平均明显升高,H-PSP、M-PSP组与DOP干预组差异有统计学意义(P<0.05)。结论PSP可调节DOP大鼠骨代谢平衡,提高股骨骨密度,对骨质疏松具有改善作用,其作用机制可能与PSP提高OPG蛋白表达和降低RANKL蛋白表达有关。

基于OPG/RANK/RANKL信号通路探讨铁筷子对CIA大鼠骨破坏的防护作用

目的 探讨铁筷子对胶原诱导性关节炎(collagen induced arthritis, CIA)模型大鼠的抗炎作用及对OPG/RANK/RANKL信号通路的影响。方法 雌性Wistar大鼠60只分为:正常组、模型组、阳性药物组(甲氨蝶呤,MTX)、低剂量组、中剂量组和高剂量组。采用胶原抗体诱导法于大鼠尾根部注射牛Ⅱ型胶原蛋白建立CIA大鼠模型,模型建立成功后进行灌胃给药,正常组:给予10 mL/(kg·d)生理盐水;模型组:给予10 mL/(kg·d)生理盐水;阳性药物组每次给予2.0 mL/(kg·d) MTX,每周3次;铁筷子低、中、高剂量组每次分别给予0.25 g/(kg·d)、 0.5 g/(kg·d)、1.0 g/(kg·d);连续灌胃治疗25 d。通过记录大鼠体重;观察大鼠足肿胀程度;大鼠踝关节炎指数评分;micro-CT观察踝关节骨组织病理改变;苏木素-伊红(HE)染色对大鼠踝关节骨组织和滑膜病理变化;抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色法检测观察破骨细胞数量的改变;PCR检测骨保护素(OPG)、核因子-κB受体激活剂(RANK)、RANK配体(RANKL)、肿瘤坏死因子(TNF-α)和骨形成蛋白2(BMP-2)的mRNA水平,OPG、RANK、RANKL、TNF-α和BMP-2蛋白相对表达量检测用蛋白免疫印迹法(Western Blot),以确定铁筷子对类风湿关节炎大鼠的治疗作用及其对骨关节保护的潜在药理机制。结果 数据统计结果表明,与正常组相比,CIA大鼠体重增长减慢(P<0.05),足底厚度增加(P<0.05),踝关节出现关节腔变窄,骨组织啃噬样骨质破坏、滑膜的病理性变化,如炎性细胞增生和滑膜异常增生浸润;Micro-CT结果显示:与正常组相比,模型组、低剂量组、中剂量组,踝关节表面凹凸不平、外形不完整,踝关节表面出现啃噬样骨质破坏,高剂量组与正常组相比,各项指标变化都不明显;HE染色发现模型组大鼠踝关节出现关节腔变窄,骨组织啃噬样骨质破坏、滑膜组织增生和炎性细胞浸润等病理改变;与模型组相比,低、中、高剂量组大鼠踝关节骨组织增生和炎性浸润显著改善;TRAP染色观察与正常组比,模型组破骨细胞数量最多,低、中、高剂量组干预下TRAP染色阳性破骨细胞数量逐渐减少;qRT-PCR的结果,与模型组相比,低、中、高剂量组OPG、BMP-2 mRNA相对表达量升高(P<0.05),RANK、RANKL、TNF-α mRNA相对表达量降低(P<0.05);Western Blot结果,与模型组比,低、中、高剂量组OPG、BMP-2蛋白相对表达量升高(P<0.05),RANK、RANKL、TNF-α蛋白相对表达量降低(P<0.05)。结论 铁筷子可能通过调节OPG/RANK/RANKL信号通路缓解RA大鼠体内炎症反应,发挥其抗类风湿关节炎机制的作用。

基于肾主骨理论探讨杜仲通过调控OPG/RANKL/RANK通路对去势骨质疏松大鼠的影响

目的基于肾主骨理论探讨杜仲对去势骨质疏松大鼠的影响。方法大鼠分为对照组、模型组、阿法骨化醇组(0.05μg/kg)、杜仲组(2.76 g/kg),每组20只,除对照组外,其余组大鼠建立去势骨质疏松性骨折模型,灌胃给予相应药物,12周后检测各组大鼠骨密度、血清骨生成指标、尿液骨代谢指标,以及OPG、RANKL、RANK mRNA和蛋白表达。结果与对照组比较,模型组大鼠骨密度、股骨质量和压碎力、血清ALP活性、骨钙素水平以及骨组织OPG、RANKL、RANK mRNA和蛋白表达均降低(P<0.05),尿液钙和磷水平升高(P<0.05);与模型组比较,阿法骨化醇组和杜仲组大鼠骨密度、股骨质量和压碎力、血清ALP活性、骨钙素水平以及骨组织OPG、RANKL、RANK mRNA和蛋白表达均升高(P<0.05),尿液钙和磷水平降低(P<0.05);与阿法骨化醇组比较,杜仲组OPG、RANKL、RANK mRNA和蛋白表达升高(P<0.05),尿液钙和磷水平降低(P<0.05)。结论杜仲可通过减少钙磷流失,激活OPG/RANK/RANKL通路,进而缓解大鼠骨质疏松症状,起到补肾生骨作用。

天料木中异香豆素糖苷化合物对MC3T3-E1细胞增殖、分化及OPG/RANKL/RANK信号通路的影响

目的探讨天料木中异香豆素糖苷化合物4-hydroxy-2-{[(benzoyl) oxy]methyl}phenyl-β-D-glucopyranoside-6-benzoate(HPGB)对小鼠胚胎成骨细胞MC3T3-E1细胞活性的影响及其作用机制。方法体外培养MC3T3-1细胞,用不同浓度的异香豆素糖苷化合物进行干预,采用MTT法测定MC3T3-1细胞增殖情况,碱性磷酸酶(ALP)测定细胞分化情况,悬液芯片技术检测、分析糖蛋白Dickkop(DKK-1)、骨保护素(OPG)、骨桥蛋白(OPN)、骨钙素(BGP)和核因子-κB受体活化因子配体(RANKL)蛋白表达水平。Real-time PCR法检测、分析DKK-1、RANKL mRNA的表达水平。结果异香豆素糖苷化合物在3~300μmol/L可促进MC3T3-E1细胞增殖和分化能力,具有浓度相关性;与正常对照组相比,异香豆素糖苷化合物可提高MC3T3-E1的ALP活性。蛋白结果表明,异香豆素糖苷化合物可显著上调MC3T3-E1细胞中OPG、OPN的表达,DKK-1、RANKL蛋白表达无明显变化,但显著提高了OPG/RANKL值。同时,mRNA结果显示异香豆素糖苷化合物可显著上调MC3T3-E1细胞中OPG mRNA表达,显著提高OPG/RANKL值。结论异香豆素糖苷化合物可通过上调OPG、OPN的表达、提高OPG/RANKL值,促进MC3T3-E1的增殖和分化。

补肾中药基于OPG/RANKL/RANK信号通路对原发性骨质疏松症作用机制的研究进展

原发性骨质疏松症(primary osteoporosis,POP)是老年男性及绝经后女性常见的退行性骨代谢疾病,其并发症所导致的致残率或致死率已成为全球公共难题。骨保护素(osteoprotegerin,OPG)/核因子-κB受体活化因子配体(receptor activator of nuclear factor-κB ligand,RANKL)/核因子-κB受体活化因子(receptor activator of nuclear factor-κB,RANK)信号通路与骨代谢有着密切的联系。中药通过该信号通路治疗POP具有明显的优势,尤以补肾类中药最为突出。但是,关于补肾中药基于该信号通路治疗POP的调节机制仍然缺乏相对全面且系统的归纳总结。因此,基于OPG/RANKL/RANK信号通路在骨代谢的调节机制,从单味中药及中药复方的角度综述补肾中药防治POP的作用机制,为今后POP相关基础及临床研究提供理论依据。

异甘草素抑制RANKL/RANK/TRAF6信号通路对骨质疏松大鼠成骨细胞分化的影响

目的探究异甘草素对骨质疏松(OP)大鼠成骨细胞分化的影响是否与调控核因子-κB受体活化体配体(RANKL)/核因子-κB受体活化体(RANK)/肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF6)信号通路有关。方法采用去势法建立绝经后OP大鼠模型,造模2周后将大鼠随机分为模型组、阳性组(戊酸雌二醇0.09 mg/kg)、异甘草素低(10 mg/kg)、中(20 mg/kg)、高(40 mg/kg)剂量组,每组10只,另取10只大鼠作为假手术组。给药结束后采用ELISA法检测大鼠血清中碱性磷酸酶(ALP)、雌二醇(E_(2))水平;Micro-CT扫描观察骨微结构指标;HE染色观察股骨组织病理学;免疫组化法检测大鼠股骨Runt相关转录因子2(Runx2)蛋白表达;Western Blot法检测大鼠股骨RANKL、RANK、TRAF6蛋白表达。结果与模型组比,阳性组与异甘草素各剂量组大鼠骨组织病变明显减轻,可见新生骨小梁;ALP[(107.94±9.83)U/L、(75.27±7.51)U/L、(89.35±9.14)U/L、(106.33±10.02)U/L比(53.79±5.62)U/L]、E_(2)[(27.71±2.67)pg/mL、(18.36±1.82)pg/mL、(23.65±2.28)pg/mL、(27.46±2.71)pg/mL比(14.64±1.59)pg/mL]水平,Tb.Th[(0.36±0.04)mm、(0.23±0.02)mm、(0.28±0.03)mm、(0.36±0.03)mm比(0.12±0.01)mm]、Tb.N[(4.45±0.44)1/mm、(2.67±0.27)1/mm、(3.36±0.34)1/mm、(4.41±0.44)1/mm比(1.51±0.12)1/mm]、BMD[(0.37±0.04)g/cm^(2)、(0.22±0.02)g/cm^(2)、(0.29±0.03)g/cm^(2)、(0.38±0.03)g/cm^(2)比(0.14±0.01)g/cm^(2)]、BV/TV[(11.94±1.23)%、(7.12±0.70)%、(8.49±0.85)%、(11.77±1.16)%比(5.75±0.61)%]以及Runx2表达[(0.84±0.08)、(0.41±0.04)、(0.59±0.06)、(0.82±0.08)比(0.27±0.03)]升高(P<0.05),Tb.Sp[(0.25±0.02)mm、(0.43±0.04)mm、(0.34±0.03)mm、(0.23±0.02)mm比(0.56±0.06)mm]以及RANKL[(0.42±0.04)、(0.86±0.08)、(0.64±0.06)、(0.45±0.04)比(1.09±0.11)]、RANK[(0.39±0.04)、(0.81±0.08)、(0.67±0.06)、(0.41±0.04)比(1.03±0.10)]、TRAF6[(0.47±0.05)、(0.77±0.08)、(0.61±0.06)、(0.49±0.05)比(0.96±0.09)]蛋白表达降低(P<0.05),且异甘草素呈剂量依赖性。结论异甘草素可能通过抑制RANKL/RANK/TRAF6信号通路,促进成骨细胞分化,改善股骨病变,有效发挥对OP的治疗作用。