Effect of Jingangwan on p38 MAPK，JNK，and IL-1 Content in Osteoporosis Model Rats

SHEN Lin-ling; RONG Kuan; YE Zi-feng; AN Juan; KUANG Hao-ming; KUANG Jian-jun

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20220793

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Effect of Jingangwan on p38 MAPK，JNK，and IL-1 Content in Osteoporosis Model Rats

更新时间：2023-05-17

- Effect of Jingangwan on p38 MAPK，JNK，and IL-1 Content in Osteoporosis Model Rats
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 9, Pages: 29-35(2022)
- 作者机构：
  
  1.湖南中医药大学，长沙 410208
  2.湖南省中医药研究院附属医院，长沙 410000
  3.湖南中医药高等专科学校湖南省中医药研究院，长沙 410000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20220793
  CLC： R242;R285.5;R2-031;R681
- Received：07 June 2021，
  
  Published Online：10 January 2022，
  
  Published：05 May 2022
- 稿件说明：
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沈琳玲,戎宽,叶子丰等.金刚丸对骨质疏松症模型大鼠p38 MAPK、JNK、IL-1表达的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(09):29-35.

SHEN Lin-ling,RONG Kuan,YE Zi-feng,et al.Effect of Jingangwan on p38 MAPK，JNK，and IL-1 Content in Osteoporosis Model Rats[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(09):29-35.
沈琳玲,戎宽,叶子丰等.金刚丸对骨质疏松症模型大鼠p38 MAPK、JNK、IL-1表达的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(09):29-35. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220793.

SHEN Lin-ling,RONG Kuan,YE Zi-feng,et al.Effect of Jingangwan on p38 MAPK，JNK，and IL-1 Content in Osteoporosis Model Rats[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(09):29-35. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220793.

摘要

目的

探讨不同浓度金刚丸对骨质疏松症模型大鼠破骨细胞、c-Jun氨基末端激酶（JNK）、p38丝裂原活化蛋白激酶（p38 MAPK）及白细胞介素-1（IL-1）表达的影响，根据实验结果分析金刚丸治疗骨质疏松症作用机制，同时筛选出金刚丸最佳用药浓度。

方法

将56只SPF级大鼠随机分为空白组（

=8）、假手术组（

=8）、模型组（

=8）、金刚丸低剂量组（

=8）、金刚丸中剂量组（

=8）、金刚丸高剂量组（

=8）、戊酸雌二醇组（

=8）。金刚丸高、中、低剂量组分别以0.72、0.36、0.18 g·kg

-1

·d

-1

给予金刚丸蒸馏水溶液灌服；戊酸雌二醇组以0.009 g·kg

-1

·d

-1

灌服。模型组大鼠、空白组、假手术组给予3 mL生理盐水。给药12周后取样。采用抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色法观察破骨细胞数量，酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测血清JNK、p38 MAPK及IL-1含量，实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测 p38 MAPK、JNK mRNA表达水平。

结果

TRAP染色结果显示，与模型组比较，雌二醇组及不同浓度的金刚丸溶液均可不同程度抑制破骨细胞的形成。ELISA检测结果显示，与空白组及假手术组比较，模型组大鼠血清中的p38 MAPK、JNK及炎性因子IL-1水平显著升高（

0.01）；与模型组比较，金刚丸低、中、高剂量组及戊酸雌二醇组p38 MAPK、JNK及IL-1水平显著降低（

0.01）。金刚丸高剂量组血清中JNK及IL-1含量低于雌二醇组（

0.05）。Real-time PCR结果显示，与空白组比较，模型组股骨中p38 MAPK、JNK mRNA相对表达量显著增加（

0.01），与模型组比较，戊酸雌二醇组、金刚丸高、中、低剂量组股骨中p38 MAPK、JNK mRNA相对表达量均显著降低（

0.01）。

结论

金刚丸可以抑制破骨细胞的形成，同时降低骨髓腔的直径，提高骨质量，降低炎性因子的产生，并影响MAPK信号通路代谢，降低p38 MAPK、JNK活性从而抑制破骨细胞的分化及增殖，调节骨代谢预防骨质疏松症。因此，金刚丸可能在维持骨骼健康，治疗骨质疏松方面具有应用的价值。

Abstract

Objective

To investigate the effect of Jingangwan on the expression of osteoclast， c-Jun N-terminal kinase（JNK）， p38 mitogen-activated protein kinase（p38 MAPK）， and interleukin-1（IL-1） in the osteoporosis model rats， explore the mechanism of Jingangwan in the treatment of osteoporosis， and determine the optimal dosing concentration of Jingangwan.

Method

Fifty-six rats of SPF grade were randomized into a blank group，a sham operation group，a model group， model group，high-， medium-， and low-dose Jingangwan groups （0.72， 0.36， 0.18 g·kg

-1

·d

-1

，

），and an estradiol valerate group （0.009 g·kg

-1

·d

-1

，

）， with eight rats in each group. The rats in the model group， the blank group， and the sham operation group received 3 mL of normal saline， respectively. Samples were collected 12 weeks after drug administration. The number of osteoclasts was observed by tartrate-resistant acid phosphatase （TRAP） staining. Serum levels of JNK， p38 MAPK， and IL-1 were detected by enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）. The mRNA expression levels of p38 MAPK and JNK were detected by real-time quantitative polymerase chain reaction （Real-time PCR）.

Result

The TRAP staining results showed that compared with the model group， the estradiol valerate group and the Jingangwan groups could inhibit the formation of osteoclasts to different degrees. As revealed by ELISA results， compared with the model group and the sham operation group， the model group showed increased serum levels of p38 MAPK， JNK， and IL-1 （

0.01）， while compared with the model group， all the groups with drug intervention showed decreased levels of p38 MAPK， JNK， and IL-1 （

0.01）. The serum levels of JNK and IL-1 in the high-dose Jingangwan group were lower than those in the estradiol valerate group （

0.05）. Real-time PCR results showed that compared with the blank group， the model group showed increased relative mRNA expression of p38 MAPK and JNK in the thighbone （

0.01）， while compared with the model group， all the groups with drug intervention showed decreased relative mRNA expression of p38 MAPK and JNK in the thighbone （

0.01）.

Conclusion

Jingangwan can inhibit the formation of osteoblasts，reduce the diameter of the bone marrow cavity，improve bone quality，suppress the production of inflammatory factors，affect the metabolism of the MAPK signaling pathway，and blunt p38 MAPK and JNK activities to inhibit the differentiation and proliferation of osteoblasts and regulate bone metabolism， thereby preventing osteoporosis. Therefore，Jingangwan may be of application value in maintaining bone health and treating osteoporosis.

关键词

Keywords

references

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