白芍总苷通过调控Wntβ/catenin信号通路对便秘大鼠胃肠功能的治疗作用及机制研究

目的探讨与研究白芍总苷Wntβ/catenin信号通路对便秘大鼠胃肠功能的治疗作用及机制。方法48只雄性SD大鼠按照随机数字表法平分为3组-模型组、柳氮磺砒啶组与白芍总苷组,所有大鼠均建立了便秘模型。建模成功后模型组、柳氮磺砒啶组与白芍总苷组分别给予0.9%氯化钠溶液、柳氮磺砒啶400 mg/kg、白芍总苷25 mg/kg灌胃,连续治疗21 d。检测3组大鼠2 h大便数量与湿重,疾病活动指数(DAI)评分与结肠黏膜损伤指数(CMDI)评分,血清白细胞介素(IL)-10与IL-17含量,Wntβ/catenin信号通路蛋白表达变化情况。结果治疗21 d后,柳氮磺砒啶组与白芍总苷组大鼠的2 h大便数量与湿重高于模型组,差异均有统计学意义(P<0.05),白芍总苷组大鼠高于柳氮磺砒啶组,差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗21 d后,柳氮磺砒啶组与白芍总苷组大鼠的DAI评分与CMDI评分、血清IL-10与IL-17含量、结肠组织Wnt与β-catenin蛋白相对表达水平均低于模型组,差异均有统计学意义(P<0.05),白芍总苷组大鼠低于柳氮磺砒啶组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论白芍总苷在便秘大鼠的应用能抑制Wntβ/catenin信号通路的激活,并抑制炎性因子的表达,从而改善胃肠功能,缓解便秘症状。

Wnt/β-catenin信号通路的中药调控与创面愈合

创面愈合是由于外伤、糖尿病溃疡、压疮、感染和术后创面不愈合等多种因素导致的如表皮、真皮、肌肉、筋膜等局部组织的损伤,其愈合过程是一个复杂且动态的程序,涉及到多种细胞反应和周围微环境的相互配合。目前,创面发病率呈逐年增长的趋势,造成了全球范围内巨大的社会和经济负担,老龄人口中发生的慢性损伤随着年龄的增长而逐年攀升。当前,修复创面的药物种类及方法多样,一定程度上减轻了患者的生理、心理和经济社会压力。中药单体及复方制剂修复创面具有独特的优势和力量,引起社会各界广泛的关注及应用,Wnt/β-catenin是调节细胞增殖、分化及凋亡,高度参与创面修复,是皮肤损伤修复过程中最重要的经典信号通路之一。Wnt/β-catenin信号通路通过中药单体及复方制剂降低机体创面中蛋白激酶、炎症反应,促进血管新生和表皮干细胞等表达,对创面愈合的治疗具有重要的参考价值。本文复习国内外相关文献,对Wnt/β-catenin信号通路与创面的关系及中药单体和中药复方通过调控该信号通路影响创面愈合的机制进行归纳总结,为中药治疗创面损伤提供新的思路和方向。

松果菊苷调节Wnt/β-catenin信号通路对肺癌细胞增殖、迁移和上皮间质转化的影响

目的探讨松果菊苷调节Wnt/β-catenin信号通路对肺癌细胞增殖、迁移和上皮间质转化(EMT)的影响。方法将肺癌HCC827细胞分为对照组、松果菊苷低、高剂量组、松果菊苷高剂量+LiC1(Wnt/β-catenin信号通路激活剂)组、FH535组(Wnt/β-catenin信号通路抑制剂)。克隆形成实验检测细胞克隆能力;细胞划痕实验检测细胞迁移;Transwell实验检测细胞侵袭;流式细胞术检测细胞凋亡率;Western Blot检测E-cadherin、N-cadherin、vimentin、Ki-67、MMP-9、Caspase-3、β-catenin、c-Myc和cyclin D1蛋白表达。结果与对照组比较,松果菊苷低、高剂量组和FH535组HCC827细胞克隆形成率、划痕愈合率与侵袭个数、N-cadherin、vimentin、Ki-67、MMP-9、β-catenin、c-Myc和cyclin D1蛋白表达显著降低,凋亡率、E-cadherin、Caspase-3蛋白表达显著升高(P<0.05);LiC1可部分逆转松果菊苷对HCC827细胞恶性生物学行为的抑制作用(P<0.05);FH535组HCC827细胞各项检测指标与松果菊苷高剂量组处于同一水平(P>0.05)。结论松果菊苷可抑制HCC827细胞增殖、迁移、侵袭和EMT,并促进细胞凋亡,进而抑制肺癌细胞的恶性生物学行为,可能是通过阻断Wnt/β-catenin信号通路实现的。

敲低趋化因子受体3通过减弱Wnt/β-catenin信号通路抑制肝母细胞瘤细胞增殖与迁移

目的 探讨CXC趋化因子受体3 (CXC chemokine receptor 3,CXCR3)在肝母细胞瘤(hepatoblastoma,HB)中的作用及机制。方法 收集16例HB组织及其癌旁组织,用免疫组化与Western blot法检测CXCR3蛋白的表达。HB细胞(Huh-6及HepT1)分别转染Con-shRNA、CXCR3-shRNA1和CXCR3-shRNA2后,将其分为Con-shRNA组、CXCR3-shRNA1组和CXCR3-shRNA2组。CCK-8法和EdU染色法检测细胞增殖,划痕法和Transwell法检测细胞迁移与侵袭,Western blot法检测β-连环蛋白(β-catenin)、c-Myc、细胞周期蛋白D1 (cyclin D1)、基质金属蛋白酶(metallomatrix proteinase,MMP)7及MMP-9的表达。裸鼠异位移植;肿瘤实验检测各组细胞体内成瘤情况及瘤体体积,并用免疫组化检测瘤体组织中MMP-9和Ki67表达。结果 CXCR3在HB组织中表达上调(P<0.01)。与Con-shRNA比较,CXCR3-shRNA1组和CXCR3-shRNA2组Huh-6及HepT1细胞活力、增殖、迁移及侵袭能力均降低(P<0.01),Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白表达减弱(P<0.01),细胞移植瘤的瘤体生长缓慢且体积明显缩小(P<0.01),瘤体组织中MMP-9和Ki67表达降低(P<0.01)。结论 下调CXCR3可抑制HB细胞的增殖与迁移,其机制可能与减弱Wnt/β-catenin信号有关。

酒花提取物调控Wnt/β-catenin信号通路对去卵巢骨质疏松大鼠的作用及机制研究

目的探讨酒花提取物对去卵巢骨质疏松大鼠的作用及机制。方法将60只雌性SD大鼠随机分为假手术组、模型组、阳性对照组(戊酸雌二醇,0.105 mg·kg^(-1))和酒花提取物低、中、高剂量组(65.625、131.120、196.875 mg·kg^(-1)),每组10只。除假手术组外,其余各组大鼠均切除双侧卵巢,术后灌胃给药,每日1次,连续给药90 d。采用HE染色法观察大鼠骨组织病理形态变化,测定骨形态计量学参数,计算骨小梁数目(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁分离度(Tb.Sp)和骨小梁面积百分数(Tb.Ar);测定大鼠骨组织生物力学指标:最大载荷、弹性模量、断裂强度;采用ELISA法测定大鼠血清雌激素(E_(2))、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP5b)、骨钙素(OC)、骨特异性碱性磷酸酶(BALP)含量;采用全自动生化仪测定大鼠血清碱性磷酸酶(ALP)含量;采用RT-PCR及Western Blot法检测大鼠胫骨组织OPG、RANKL、ERα、ERβ、Wnt16、β-catenin mRNA及蛋白表达水平。结果与假手术组相比,模型组大鼠胫骨骨小梁断裂,骨髓腔变大,呈现骨质疏松结构;胫骨Tb.N、Tb.Th、Tb.Ar明显降低(P<0.05),Tb.Sp明显升高(P<0.05);股骨的最大载荷、弹性模量和断裂强度均明显降低(P<0.05);血清E_(2)含量明显降低(P<0.05),TRACP5b、OC、ALP、BALP含量均明显升高(P<0.05);胫骨组织的OPG、OPG/RANKL、ERα、ERβ、β-catenin、Wnt16 mRNA及蛋白表达明显下调(P<0.05),RANKL mRNA及蛋白表达明显上调(P<0.05)。与模型组相比,阳性对照组及酒花提取物高剂量组的上述指标均明显回调(P<0.05)。结论酒花提取物对绝经后骨质疏松症具有一定的防治作用,其作用机制可能与调控Wnt/β-catenin信号通路,进而调控OPG/RANK/RANKL信号通路有关。

薯蓣皂苷抑制Wnt/β-catenin信号通路促进肝癌细胞凋亡的研究

目的研究薯蓣皂苷(DIO)对人HepG2肝癌细胞凋亡的影响及其可能抗癌作用机制。方法DIO(0.25、0.5、1、2、4、6和8μmol/L)干预HepG2肝癌细胞,MTT法检测细胞增殖情况,并计算半数抑制率(IC50);划痕实验分析细胞的迁移能力,Western blot检查细胞中凋亡因子及Wnt/β-catenin通路蛋白表达差异。结果与对照组比较,DIO组HepG2细胞抑制率显著升高(P<0.01),并诱导细胞在形态学上出现凋亡特点,呈时间与剂量依赖性;划痕实验结果显示DIO显著抑制HepG2细胞的迁移距离;与对照组比较,DIO干预细胞24 h后,Caspase-3、cleaved Caspase-3水平明显上调,而Bcl-2、β-catenin水平显著下调(P<0.05、P<0.01);采用LiCl激活Wnt/β-catenin信号通路,LiCl组细胞中Wnt1、β-catenin水平较对照组显著上调(P<0.01);与LiCl组比较,LiCl+DIO组HepG2细胞Wnt1、β-catenin、GSK-3β蛋白表达显著下调(P<0.01)。结论DIO体外能够促进HepG2肝癌细胞凋亡,机制可能是其下调β-catenin的蛋白表达,抑制Wnt/β-catenin信号通路传导,进而抑制凋亡因子Bcl-2表达,最终诱导细胞凋亡而发挥抗肝癌作用。

ADAMDEC1通过Wnt/β-catenin信号通路调控胰腺癌细胞的生长和转移

目的:探究敲减解整联蛋白及金属蛋白酶(a disintegrin and metalloproteinase,ADAM)结构域样癸蛋白1(ADAM domain-like decysin 1,ADAMDEC1)对胰腺癌细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响。方法:利用GEPIA和UALCAN在线数据库对ADAMDEC1在胰腺癌组织中的表达情况进行分析。Western blot检测人胰腺癌细胞系(MIA PaCa-2和PANC-1)和胰腺导管细胞系(hTERT-HPNE)中ADAMDEC1的蛋白表达水平。采用CCK-8实验、集落形成实验、细胞划痕实验和Transwell实验检测敲减ADAMDEC1对胰腺癌细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响;Western blot检测敲减ADAMDEC1对胰腺癌细胞中迁移、侵袭及Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白表达水平的影响。此外,通过恢复性实验,检测Wnt/β-catenin信号通路激动剂CHIR-99021对敲减ADAMDEC1抑制胰腺癌细胞生长和转移作用的影响。结果:(1)ADAMDEC1在胰腺癌中高表达;(2)敲减ADAMDEC1表达后,胰腺癌细胞增殖、迁移和侵袭能力显著下降;(3)敲减ADAMDEC1后,E-cadherin蛋白表达增加,而基质金属蛋白酶9、N-cadherin和vimentin蛋白表达减少,Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白表达亦减少;(4)CHIR-99021与ADAMDEC1小干扰RNA共处理胰腺癌细胞,可逆转敲减ADAMDEC1对胰腺癌细胞增殖、迁移和侵袭能力的抑制作用。结论:ADAMDEC1在胰腺癌中高表达,可通过Wnt/β-catenin信号通路调控胰腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭。

杨梅素调节Wnt/β-catenin信号通路对腰椎间盘突出症大鼠椎间盘退变的影响

目的:探究杨梅素(MYR)调节Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)信号通路对腰椎间盘突出症(LDH)大鼠椎间盘退变的影响。方法:将大鼠随机分为Sham组、LDH组、MYR组、MYR+LiCl组(Wnt/β-catenin信号通路激活剂),每组12只,除Sham组外采用自体髓核移植法复制LDH大鼠模型,造模成功后进行药物干预,每天1次,持续28d。von Frey Hair纤维丝、辐射热痛觉测分析大鼠疼痛敏化行为;ELISA法检测血清肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)水平;HE染色法观察椎间盘组织病理变化;TUNEL染色法测定髓核细胞凋亡;免疫组化检测大鼠椎间盘组织中基质金属蛋白酶(MMP)13表达;Western blot分别检测Wnt/β-catenin信号通路蛋白表达。结果:与Sham组比较,LDH组大鼠髓核细胞皱缩、排列不规则,数量减少,纤维环破裂,MWT与TWL降低,TNF-α、IL-1β含量、椎间盘组织病理评分、髓核细胞凋亡率、MMP13、Wnt3a、β-catenin表达升高(P<0.05);与LDH组比较,MYR组髓核细胞形态、纤维环结构显著改善,大鼠MWT与TWL升高,TNF-α、IL-1β含量、椎间盘组织病理评分、髓核细胞凋亡率、MMP13、Wnt3a、β-catenin表达降低(P<0.05);Wnt/β-catenin信号通路激活剂LiCl可升高血清炎症因子水平,促进髓核细胞凋亡,加重椎间盘组织病理损伤,减弱了MYR对LDH大鼠椎间盘退变的延缓作用(P<0.05)。结论:MYR可能通过抑制Wnt/β-catenin信号通路的激活,降低炎症反应,减少髓核细胞凋亡,从而改善LDH大鼠的椎间盘退变。

KRT6A介导Wnt/β-catenin信号通路调节上皮-间质转化促进非小细胞肺癌A549细胞抗辐射

目的 探讨KRT6A对非小细胞肺癌A549细胞抗辐射的促进作用,并阐明其作用机制。方法 诱导并建立抗辐射A549(A549-RR)细胞,通过CCK-8法、平板克隆形成实验和流式细胞术验证细胞构建成功。Western blotting检测A549和A549-RR细胞中KRT6A表达情况。将A549-RR细胞分为敲减对照组(sh-NC组)和敲减KRT6A组(sh-KRT6A组),Western blotting检测KRT6A、上皮-间质转化(EMT)相关蛋白(E-cadherin、N-cadherin、Vimentin、Snail和Slug)以及β-catenin的表达;采用CCK-8法、平板克隆形成实验和流式细胞术检测细胞增殖及凋亡情况。将A549-RR细胞分为sh-NC组、sh-KRT6A组、敲减KRT6A和过表达对照(shKRT6A+ov-NC组)以及敲减KRT6A和过表达β-catenin (sh-KRT6A+ov-β-catenin组),Western blotting检测β-catenin以及EMT相关蛋白E-cadherin、N-cadherin、Vimentin、Snail和Slug的表达;采用CCK-8法、平板克隆形成实验和流式细胞术检测细胞增殖及凋亡情况。结果 成功建立了A549-RR细胞,A549-RR细胞中KRT6A表达上调。敲减KRT6A降低A549-RR细胞增殖活性和克隆形成能力,增加细胞凋亡率,上调E-cadherin蛋白表达并下调N-cadherin、Vimentin、Snail、Slug和β-catenin蛋白表达;过表达β-catenin可逆转此作用。结论 KRT6A在A549-RR细胞中表达上调,敲减KRT6A可降低A549-RR细胞的抗辐射能力,其机制可能与激活Wnt/β-catenin信号通路诱导的EMT有关。

布托啡诺调节Wnt/β-catenin信号通路对肺癌细胞增殖迁移和血管生成的影响

目的:探讨布托啡诺调节Wnt/β-catenin信号通路对肺癌细胞增殖、迁移和血管生成的影响。方法:将肺癌H1299细胞分为对照组、布托啡诺低、高剂量组、布托啡诺高剂量+LiCl(Wnt/β-catenin信号通路激活剂)组、FH535组(Wnt/β-catenin信号通路抑制剂)。克隆形成实验检测细胞克隆能力;Transwell实验检测细胞迁移和侵袭;流式细胞术检测细胞凋亡率;血管拟态形成实验观察血管生成情况;western blot检测VEGF-A、VE-cadherin、Bcl-2、Bax、MMP-9、β-catenin、c-Myc和cyclin D1蛋白表达。结果:对照组H1299细胞管腔结构完整;与对照组相比,布托啡诺低、高剂量组和FH535组H1299细胞克隆形成率、细胞迁移和侵袭个数、管腔数量及VEGF-A、VE-cadherin、Bcl-2、MMP-9、β-catenin、c-Myc和cyclin D1蛋白表达降低,细胞凋亡率和Bax蛋白表达升高(P<0.05);LiCl可部分逆转布托啡诺对H1299细胞恶性生物学行为的抑制(P<0.05);FH535组H1299细胞各项检测指标与布托啡诺高剂量组处于同一水平(P<0.05)。结论:布托啡诺能够诱导肺癌细胞凋亡,阻滞迁移、增殖和血管生长,进而阻止肺癌的发生发展,其机制与阻断Wnt/β-catenin信号通路激活相关。

基于Wnt/β-catenin信号通路的健骨伸筋汤对膝骨关节炎患者的干预作用研究

目的:健骨伸筋汤通过Wnt蛋白/β-连环素(Wnt/β-catenin)信号通路对膝骨关节炎(KOA)干预效果的研究。方法:将48只雌性斯泼累格·多雷(SD)大鼠随机分成空白对照组、模型组、美洛昔康片组、抗骨增生片组及健骨伸筋汤中剂量、高剂量组,每组8只。除空白对照组外,其余大鼠均向关节腔注射木瓜蛋白酶进行KOA造模。造模成功后空白对照组与模型组予以正常饮食饮水,其余大鼠分别予以美洛昔康药液、抗骨增生药液及健骨伸筋汤药液灌胃,干预4周。观察大鼠行动程度、膝关节肿胀度;检测血清中白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)炎症介质水平,观察关节软骨病理变化,检测软骨中的β-catenin和Wnt4mRNA表达水平。结果:IL-1β、IL-6和TNF-α的浓度比较,模型组高于空白对照组;美洛昔康组与抗骨增生组比较差异无统计学意义;与模型组比较,用药4组低于模型组;健骨中剂量组低于健骨高剂量组;与健骨中剂量组比较,美洛西康组和抗骨增生组略高于健骨中剂量组,差异无统计学意义;Wnt4与β-catenin的mRNA表达水平:Wnt4模型组表达水平提高,在各给药组水平有所降低;β-catenin的mRNA表达水平,模型组有所降低,在各给药组水平有所提高,健骨伸筋汤骨代谢调节有效。结论:健骨伸筋汤治疗KOA可能是通过Wnt/β-catenin信号通路来抑制炎症介质,调控信号通路内的蛋白来影响骨代谢。

基于Wnt/β-catenin信号通路探讨雷公藤甲素联合脉冲射频对大鼠神经性疼痛模型抗炎镇痛的作用机制

目的 探讨雷公藤甲素联合脉冲射频对大鼠神经性疼痛模型的抗炎镇痛作用及相关机制。方法 将SD大鼠随机分为假手术组、脊神经结扎组、雷公藤甲素组、脉冲射频组、雷公藤甲素联合脉冲射频组。构建脊神经结扎模型大鼠,检测大鼠疼痛行为学变化;蛋白质印迹法检测坐骨神经组织中Wnt-3α、β-catenin、frizzled7蛋白表达;聚合酶链式反应检测坐骨神经组织中Il-1β、Cox-2、Tnf-α、p65 Nf-κB mRNA表达;免疫组织化学检测坐骨神经组织中SP和C-fos蛋白表达。结果 除假手术组外,其余各组机械性缩足反射阈值在术后第1天急剧下降,术后第5天脊神经结扎组的机械性缩足反射阈值趋于稳定,各治疗组的机械性缩足反射阈值逐渐上升。除假手术组外,其余各组热缩足反射潜伏期在术后前3天急剧下降,术后第3天各组热缩足反射潜伏期开始升高,各治疗组的升高速度均高于脊神经结扎组。蛋白质印迹法结果显示术后第3、7、14天,脊神经结扎组Wnt-3α、β-catenin、frizzled7蛋白表达升高。与脊神经结扎组比,术后第3天各治疗组Wnt-3α、β-catenin、frizzled7蛋白表达差异较小,术后第7天和第14天各治疗组蛋白表达均降低,且雷公藤甲素联合脉冲射频组的相对表达量最低。聚合酶链式反应结果显示术后第3、7、14天,与假手术组比,脊神经结扎组的Il-1β、Cox-2、Tnf-α、p65 Nf-κB mRNA表达升高。与脊神经结扎组比,术后第7天和第14天各治疗组的mRNA表达均降低,且雷公藤甲素联合脉冲射频组表达最低。免疫组织化学结果显示脊神经结扎组中SP和C-fos蛋白表达高于假手术组,且随着时间的延长两种蛋白表达逐渐升高。与脊神经结扎组比,各治疗组SP、C-fos蛋白表达水平随治疗时间的延长均降低,且雷公藤甲素联合脉冲射频组降低最明显。结论 雷公藤甲素联合脉冲射频治疗通过调控Wnt/β-catenin信号通路减轻大鼠神经性疼痛模型炎症和疼痛反应。

miR-148a通过调节Wnt/β-catenin信号通路改善椎间盘组织退变的机制

目的探讨miR-148a通过调节Wnt/β-catenin信号通路改善椎间盘退变(IDD)的机制。方法以白细胞介素(IL)-1β诱导建立IDD大鼠和细胞模型。观察miR-148a对如下观察指标的影响:椎间盘组织病理形态,椎间盘软骨组织,椎间盘髓核细胞活力及凋亡,血清及椎间盘髓核细胞的IL-6与IL-18水平,椎间盘组织及髓核细胞机制标记物蛋白Ⅱ型胶原(CollagenⅡ)、蛋白聚糖(Aggrecan)的表达;椎间盘组织及髓核细胞miR-148a、Wnt/β-catenin通路相关蛋白(Wnt、β-catenin)的表达。结果与假手术组(大鼠)/对照组(细胞)比较,模型组大鼠椎间盘组织发生退变且软骨基质大量流失,髓核细胞活力及CollagenⅡ、Aggrecan蛋白表达均降低(P<0.05),髓核细胞凋亡率、IL-6、IL-18、Wnt及β-catenin蛋白表达均升高(P<0.05)。与模型组比较,miR-148a过表达组大鼠椎间盘组织退变及软骨基质流失症状减轻,髓核细胞活力、CollagenⅡ、Aggrecan蛋白表达均升高(P<0.05),髓核细胞凋亡率、IL-6、IL-18、Wnt及β-catenin蛋白表达均降低(P<0.05)。结论miR-148a可通过下调Wnt/β-catenin信号通路表达而抑制炎症,进而减轻IDD大鼠椎间盘及软骨损伤,缓解软骨基质流失及髓核细胞凋亡,改善大鼠椎间盘组织退变症状。

中药复方基于Wnt/β-catenin信号通路调控糖尿病肾病研究进展

糖尿病肾病是糖尿病最常见的微血管并发症之一,也是造成终末期肾病的主要原因。Wnt/β-catenin信号通路与糖尿病肾病肾小管间质纤维化密切相关,主要通过足细胞、肾小球系膜细胞、肾小管上皮细胞等来改善糖尿病肾病。中药复方基于调控Wnt/β-catenin信号通路来改善肾脏病变及纤维化,保护肾脏功能,进而延缓病程进展,在治疗中发挥激活自噬、减少炎症反应及减弱氧化应激等作用。目前,关于中药复方基于Wnt/β-catenin信号通路的研究仍存在以下不足之处:(1)在中药复方的研究中,能够得出中药复方可通过Wnt/β-catenin信号通路发挥作用,但由于中药复方成份复杂多样,大多数仅仅发现相关性,而没有分析其具体的活性成分;(2)Wnt/β-catenin信号通路的相关研究并未深入探索该信号通路在肾纤维化中的作用机制;(3)目前关于中医药的大部分实验为动物体内实验,缺乏体外细胞的相关实验探究。今后,需加强对中药复方活性成分的研究,并开展更多的体外细胞实验,进行深层次的作用机制及靶点研究。

基于Wnt/β-catenin信号通路治疗膝骨关节炎中西医研究进展

膝骨关节炎是最普遍的关节疾病,其特征是膝关节软骨退化、滑膜炎症以及关节周围和软骨下骨的变化。最新研究报道了几种关键的信号通路,它们是膝骨关节炎病理状态下细胞和分子的关键调节因子和激活因子。而Wnt/β-catenin正是这样独特的信号通路,该特定通路中分子的激动剂和拮抗剂可作为膝骨关节炎治疗的潜在候选者。此通路应严格调节,以维持软骨在过度激活或抑制Wnt/β-catenin信号通路下的稳态。Wnt信号级联的复杂性及其药物对其机制的影响仍未完全了解,这迫使我们需要进一步地研究并开发有效的治疗方法来治疗膝骨关节炎。根据目前对转基因小鼠体内、体外研究以及临床观察等,该文对Wnt/β-catenin通路中的相关分子通过转导所产生的级联反应提供独特见解;并且对Wnt/β-catenin信号通路是如何影响膝骨关节炎中的软骨细胞和滑膜组织,以及病理状态下中医与西医的治疗方式是如何靶向该途径来改善临床症状进行归纳与总结。

松脂醇二葡萄糖苷激活Wnt/β-catenin信号通路保护成骨细胞

背景:松脂醇二葡萄糖苷可以促进骨形成与骨基质的合成,加速骨组织修复,但其对成骨细胞的影响和作用机制仍需进一步探索。目的:基于Wnt/β-catenin信号通路探讨松脂醇二葡萄糖苷对地塞米松干预成骨细胞的影响和作用机制。方法:设置不同浓度的地塞米松组和松脂醇二葡萄糖苷组对成骨细胞干预24 h,筛选最佳干预浓度;使用地塞米松、松脂醇二葡萄糖苷和Wnt/β-catenin抑制剂XAV-939对成骨细胞进行干预,设置对照组、地塞米松组、抑制剂组、松脂醇二葡萄糖苷组、松脂醇二葡萄糖苷+抑制剂组。CCK-8法检测细胞活性,检测各组细胞碱性磷酸酶和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3/7酶活性,Annexin V/PI染色与EdU法检测细胞凋亡与增殖情况,Real-Time qPCR检测Wnt3a、β-catenin、c-myc、骨钙素、Ⅰ型胶原蛋白的mRNA表达水平,Western Blot检测Wnt3a、β-catenin、c-myc、骨钙素、Ⅰ型胶原蛋白的蛋白表达水平。结果与结论:①地塞米松和松脂醇二葡萄糖苷干预成骨细胞24 h后,发现浓度为10μmol/L的地塞米松细胞抑制率为实验最佳干预浓度;松脂醇二葡萄糖苷浓度在100μmol/L时,细胞增殖最为明显;②与地塞米松组比较,松脂醇二葡萄糖苷组的碱性磷酸酶活性显著增强(P<0.05),半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3/7酶活性显著降低(P<0.05);Annexin V/PI染色和EdU法细胞增殖检测结果表明,松脂醇二葡萄糖苷可抑制地塞米松干预后成骨细胞的凋亡,促进成骨细胞增殖;③与地塞米松组和抑制剂组比较,松脂醇二葡萄糖苷组和松脂醇二葡萄糖苷+抑制剂组中Wnt3a、β-catenin、c-myc、骨钙素、Ⅰ型胶原蛋白mRNA和蛋白表达水平均显著升高(P<0.05);④结果表明,松脂醇二葡萄糖苷可以抑制地塞米松干预后的成骨细胞凋亡,通过激活Wnt/β-catenin信号通路来保护成骨细胞活性,促进成骨细胞增殖,可能发挥延缓激素性股骨头坏死的作用。

中医药干预Wnt/β-catenin信号通路治疗激素性骨质疏松症的研究进展

对Wnt/β-catenin信号通路与激素性骨质疏松症(glucocorticoid-induced osteoporosis,GIOP)相关性及中药单体、中药复方干预Wnt/β-catenin信号通路治疗GIOP的研究进行综述,指出当Wnt/β-catenin信号通路受到抑制时,骨形成减少的同时骨吸收增加,从而诱发GIOP;中药单体及复方通过调控Wnt/β-catenin信号通路抑制剂Dickkopf相关蛋白1(dickkopf related protein 1,DKK1)、组织蛋白酶K(cathepsin K,CTSK)、Wnt抑制因子1(Wnt inhibitory factor 1,WIF1)、糖原合成酶激酶3β(glycogen synthetase kinase-3β,GSK3β)、骨硬化蛋白(sclerostin protein,SOST)等表达水平,再次激活Wnt/β-catenin信号通路,从而达到防治GIOP的目的。因此,探讨中医药对Wnt/β-catenin信号通路的作用,可为防治GIOP提供有力依据,为中医药治疗GIOP提供新方向。

仙鹤草内酯通过Wnt/β-catenin信号通路抑制前列腺癌细胞的增殖和侵袭

目的:探讨仙鹤草内酯(agrimonolide,AM)对前列腺癌细胞增殖和侵袭的影响及其作用机制。方法:采用细胞计数试剂盒(cell counting kit-8,CCK8)和细胞克隆形成实验检测仙鹤草内酯对前列腺癌细胞增殖的影响;利用流式细胞术检测仙鹤草内酯对前列腺癌细胞凋亡的影响;Transwell实验检测仙鹤草内酯对前列腺癌细胞侵袭的影响;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测仙鹤草内酯对前列腺癌细胞中Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)信号通路中相关蛋白表达水平的影响;使用慢病毒感染技术稳健过表达β-catenin DU145细胞株。结果:与空白对照组相比,随着仙鹤草内酯药物浓度增加,前列腺癌细胞(DU145、PC-3)活力逐渐降低,其半数抑制浓度(IC50)分别为20.33μmol/L、21.05μmol/L。与空白对照组相比,仙鹤草内酯显著抑制前列腺癌细胞克隆形成、促进细胞凋亡,效果呈剂量依赖性。仙鹤草内酯组显著抑制Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白β-catenin,磷酸化葡萄糖合成激酶3β抗体(phospho-glycogen synthase kinase 3 beta,p-GSK3β)/糖原合酶激酶3β(GSK3β),c-Myc癌基因(c-Myc)和G1/S-特异性周期蛋白-D1(Cyclin D1)的表达,且呈浓度依赖性。在过表达β-catenin的DU145细胞株中,仙鹤草内酯的抑制肿瘤增殖和抗转移能力明显减弱。结论:仙鹤草内酯可通过抑制Wnt/β-catenin信号通路诱导细胞凋亡来抑制前列腺癌细胞增殖和侵袭。

Wnt/β-catenin信号通路在七氟醚诱导术后认知障碍中的作用机制

目的:探讨通过激活Wnt/β-catenin信号通路抑制炎症反应对七氟醚诱导的老年大鼠术后认知障碍(POCD)的影响。方法:将60只雄性大鼠随机分为对照组(C组)、3%七氟醚组(S组)、氯化锂(LiCl)+3%七氟醚组(LiCl+S组),每组20只。S组、LiCl+S组吸入3%七氟醚6 h, C组吸入空氧混合气体6 h, LiCl+S组于吸入七氟醚前连续5 d腹腔注射LiCl 2 mmol/kg,每日1次。七氟醚麻醉结束后24 h,随机取每组10只大鼠,采用Morris水迷宫实验检测老年大鼠认知功能,前4 d进行定位航行实验,第5天进行空间探索实验。水迷宫实验结束后立即处死大鼠,采用苏木精-伊红(HE)染色法观察海马组织病理形态学改变。七氟醚麻醉结束后24 h,取每组剩余10只大鼠立即处死,采用蛋白免疫印迹法(Western Blot)法检测海马区肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1(IL-1)、β-catenin及磷酸化糖原合酶激酶3β(p-GSK-3β)蛋白表达水平。结果:与C组相比,S组和LiCl+S组水迷宫实验第2天、第3天、第4天逃避潜伏期明显延长(P<0.05),第5天平台所在象限停留时间明显缩短(P<0.05),穿越平台次数明显减少(P<0.05),海马组织出现病理形态学损伤,海马区TNF-α及IL-1蛋白表达水平升高(P<0.05),S组海马区β-catenin及p-GSK-3β蛋白表达水平降低(P<0.05),LiCl+S组海马区β-catenin及p-GSK-3β蛋白表达水平升高(P<0.05)。与S组相比,LiCl+S组水迷宫第2天、第3天、第4天的逃避潜伏期明显缩短(P<0.05),第5天平台所在象限停留时间明显延长(P<0.05),穿越平台次数明显增多(P<0.05),海马组织病理形态学损伤现象有所改善,海马区TNF-α及IL-1蛋白表达水平明显下降(P<0.05),β-catenin及p-GSK-3β蛋白表达水平升高(P<0.05)。结论:LiCl通过激活Wnt/β-catenin信号通路抑制炎症反应改善七氟醚诱导的术后认知障碍。

跑台运动对老年大鼠骨质疏松及wnt/β-catenin信号通路的影响

背景:运动训练有改善骨质疏松的作用,但其对于老年骨质疏松的作用及机制尚未完全明确。目的:观察跑台运动对老年大鼠骨质疏松及wnt/β-catenin信号通路的影响。方法:取16只24月龄雄性SD大鼠,采用随机抽样法分为骨质疏松症组和跑台组,每组8只,以自然衰老复制老年骨质疏松模型,同时跑台组大鼠进行跑台运动干预8周,1次/d,5 d/周;将8只6月龄雄性SD大鼠作为青年组。8周后,采用ELISA法检测各组大鼠血清中骨代谢标志物Ⅰ型胶原交联C末端肽、抗酒石酸酸性磷酸酶、骨钙素、骨特异性碱性磷酸酶水平,双能X射线检测左股骨与L5骨密度,使用骨显微CT行胫骨和L_(4)椎体扫描及骨微结构定量分析,RT-PCR和Western blot检测骨髓中wnt3a、β-catenin、LRP5、DKK1、GSK3β的mRNA和蛋白表达。结果与结论:①与青年组相比,骨质疏松症组大鼠血清骨特异性碱性磷酸酶及骨钙素水平降低(P<0.05),左股骨和L5椎体骨密度降低(P<0.05),胫骨和L_(4)椎体骨小梁数量、骨体积、骨体积分数减少(P<0.05),骨髓中wnt3a、β-catenin、LRP5 mRNA水平及蛋白表达降低(P<0.05);血清抗酒石酸酸性磷酸酶、Ⅰ型胶原交联C末端肽水平升高(P<0.05),胫骨和L_(4)椎体骨小梁间隙、结构模型指数升高(P<0.05),骨髓中DKK1、GSK3β的mRNA及蛋白表达升高(P<0.05);胫骨、L_(4)椎体骨小梁数量减少,结构紊乱、排列稀疏断裂;②与骨质疏松症组相比,跑台组大鼠血清骨特异性碱性磷酸酶、骨钙素水平升高(P<0.05),左股骨和L5椎体骨密度升高(P<0.05),胫骨骨小梁数量、骨体积、骨体积分数升高(P<0.05),骨髓中wnt3a、β-catenin、LRP5 mRNA及蛋白表达升高(P<0.05);血清抗酒石酸酸性磷酸酶、Ⅰ型胶原交联C末端肽水平降低,L_(4)椎体骨小梁间隙,胫骨骨小梁间隙、结构模型指数降低,骨髓中DKK1、GSK3β的mRNA水平及蛋白表达降低(P<0.05);胫骨、L_(4)椎体骨小梁数量明显增加,排列较规整致密,连成网状;③结果显示,跑台运动可能通过激活wnt/β-catenin信号通路改善老年大鼠骨质疏松。