基于ERK/BMP-2/Smad信号通路探讨骨松强骨丸调控骨质疏松症大鼠成骨细胞分化的分子机制

摘要

目的 探讨骨松强骨丸（GSQGW）调控大鼠成骨细胞分化及改善骨质疏松症的分子机制。方法 将40只SPF级雌性SD大鼠随机分为Sham组、Model组、GSQGW-L组（5 g/kg）、GSQGW-H组（10 g/kg）。检测各组大鼠体质量、腰椎骨密度（BMD）、骨组织Ⅰ型胶原（typeⅠcollagen,COL-1）以及相关因子的mRNA与蛋白表达。结果 干预8周后，Model组大鼠体质量较Sham组显著增加，骨密度显著降低（P<0.05）；与Model组相比，GSQGW-L、GSQGW-H组大鼠骨密度显著升高，其中GSQGW-H组大鼠骨密度均高于GSQGW-L组（P<0.05）；免疫组化结果显示，Sham组骨组织COL-1阳性表达强，棕黄色染色面积大、染色深；Model组阳性表达显著减弱；GSQGW-L组、GSQGW-H组COL-1阳性表达较Model组增强，且GSQGW-H组阳性IOD值高于GSQGW-L组（P<0.05）；与Sham组相比，Model组Runx2、Osterix、ALP、OCN蛋白表达显著降低（P<0.05）；与Model组相比，GSQGW-L组和GSQGW-H组Runx2、Osterix、ALP、OCN蛋白表达均显著升高（P<0.05），且GSQGW-H组蛋白表达高于GSQGW-L组（P<0.05）；与Sham组相比，Model组ERK1/2、BMP-2、Smad1/5 mRNA及蛋白表达均显著降低（P<0.05）；与Model组相比，GSQGW-L组和GSQGW-H组ERK1/2、BMP-2、Smad1/5 mRNA及蛋白表达均显著升高（P<0.05）,GSQGW-H组升高更明显（P<0.05）。结论 骨松强骨丸可通过激活ERK/BMP-2/Smad信号通路，促进成骨细胞分化、抑制破骨细胞活性，从而改善骨质疏松大鼠的骨密度和骨微结构，其疗效呈剂量依赖性。

关键词

骨松强骨丸 / 骨质疏松 / 成骨细胞 / ERK/BMP-2/Smad / 骨密度

基金资助

2022年度河南省医学科技攻关联合共建项目(LHGJ20220252)