高良姜素促进骨质疏松模型大鼠骨折愈合的机制研究

目的初步探讨高良姜素(Gal)调节缺氧诱导因子1α(HIF-1α)/血管内皮生长因子(VEGF)信号通路对骨质疏松(OP)模型大鼠骨折愈合的影响。方法采用双侧卵巢切除手术构建OP大鼠模型。实验设置假手术(Sham)组(生理盐水)、模型(Model)组(生理盐水)和Gal低、中、高剂量组(2.5、5、10 mg/kg)以及抑制剂组(10 mg/kg Gal+100 mg/kg HIF-1α/VEGF信号通路抑制剂PX-478),每组12只。腹腔注射相应药物,每天1次,连续90d。观察大鼠股骨显微结构,评估大鼠股骨生物力学状况,观察大鼠骨组织病理损伤及新生血管情况,检测大鼠股骨中血小板内皮细胞黏附分子1(PECAM-1)表达,检测大鼠血清中骨钙素(OCN)和Ⅰ型胶原交联C末端肽(CTX-Ⅰ)、骨形态发生蛋白2(BMP-2)含量以及骨痂组织中碱性磷酸酶(ALP)及HIF-1α/VEGF信号通路相关蛋白表达。结果与Sham组比较,Model组大鼠骨密度(BMD)、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)、最大负载、新生血管数量和血管面积、PECAM-1平均荧光强度、OCN和BMP-2含量及ALP、HIF-1α、VEGF蛋白表达水平均显著降低/减少(P<0.05),CTX-Ⅰ含量显著升高(P<0.05)。与Model组比较,Gal低、中、高剂量组大鼠上述指标均显著逆转(P<0.05),且具有剂量依赖性。与Gal高剂量组比较,抑制剂组大鼠上述指标变化均显著逆转(P<0.05)。结论Gal可调节骨代谢,改善OP模型大鼠骨密度,促进骨折愈合;其作用机制可能与激活HIF-1α/VEGF信号通路,促进血管生成有关。