基于Wnt信号通路探讨原花青素改善骨质疏松症的作用与分子机制

摘要

目的 基于Wnt信号通路探讨原花青素改善骨质疏松症的作用与分子机制。方法 取50只SD雌性大鼠通过卵巢切除术构建骨质疏松症大鼠模型,将建模成功的大鼠随机分为模型组、阿仑膦酸钠组和原花青素低、中、高剂量组。另取10只SD大鼠记为对照组,对照组仅翻动双侧卵巢不做切除。阿仑膦酸钠组按1 mg/kg灌胃给予阿仑膦酸钠;原花青素低、中、高剂量组分别按15、25、35 mg/kg灌胃给予原花青素;对照组、模型组分别灌胃给予等量生理盐水。酶联免疫测试法(ELISA)测定各组大鼠血清氧化应激相关指标[丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)]水平和骨代谢指标[抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)、Ⅰ型胶原羧基末端肽(PICP)、血清骨钙素(BGP)]含量;骨密度扫描仪扫描检测各组大鼠股骨的骨密度(BMD)值;苏木素-伊红(HE)染色观察各组大鼠骨组织形态学变化;实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-PCR)和蛋白免疫印迹法(WB)检测骨组织Wnt、β-连环蛋白(β-catenin)、成骨标志蛋白[Runt相关转录因子2 (Runx2)、Osterix] mRNA和蛋白表达。结果 与对照组比较,模型组、阿仑膦酸钠组和原花青素低、中、高剂量组大鼠血清MDA、TRAP升高,SOD、GSH-Px、PICP、BGP降低(P<0.05);与模型组比较,阿仑膦酸钠组和原花青素低、中、高剂量组大鼠股骨血清MDA、TRAP降低,SOD、GSH-Px-PICP、BGP升高(P<0.05)。对照组大鼠骨小梁呈网状排列、连接紧密。模型组骨小梁数量降低、排列稀疏紊乱、连续性差。与模型组比较,阿仑膦酸钠组和原花青素低、中、高剂量组骨小梁数量及结构上均存在不同程度的改善。与对照组比较,模型组、阿仑膦酸钠组和原花青素低、中、高剂量组大鼠骨组织Wnt、β-catenin、Runx2、Osterix mRNA及蛋白表达均降低(P<0.05),与模型组比较,阿仑膦酸钠组和原花青素低、中、高剂量组大鼠骨组织Wnt、β-catenin、Runx2、Osterix mRNA及蛋白表达均升高(P<0.05)。结论 原花青素能有效改善骨质疏松症大鼠氧化应激和骨代谢指标,发挥治疗骨质疏松症的作用,推测是通过调控Wnt通路抑制过氧化应激反应,促进Wnt、β-catenin及成骨标志蛋白Runx2、Osterix的表达实现此作用的。

关键词

Wnt信号通路 / 原花青素 / 骨质疏松症