右归丸调控BMP-2/Smad信号通路促进绝经后骨质疏松症大鼠骨形成

孟菲菲; 高志礼; 王嘉昀; 李娜; 王花欣

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20231203

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右归丸调控BMP-2/Smad信号通路促进绝经后骨质疏松症大鼠骨形成

经典名方 | 更新时间：2024-01-15

- 右归丸调控BMP-2/Smad信号通路促进绝经后骨质疏松症大鼠骨形成
- Mechanism of Youguiwan Regulating BMP-2/Smad Signaling Pathway to Promote Bone Formation in Postmenopausal Rats with Osteoporosis
- 中国实验方剂学杂志 2024年30卷第4期页码：100-106
- 作者机构：
  
  1.山东中医药大学，济南 250355
  2.山东省中医经典名方协同创新中心，济南 250355
- 作者简介：
  
  孟菲菲，在读硕士，从事中西医结合基础研究，E-mail：meng130609y@163.com
  王花欣，副教授，博士，从事补肾方剂防治骨质疏松相关研究，E-mail：whx215@163.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金青年科学基金项目(82004087);山东中医药大学青年创新团队项目(2020-54-19)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20231203
  中图分类号： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- 收稿：2023-04-15，
  
  网络出版：2023-07-13，
  
  纸质出版：2024-02-20
- 稿件说明：
移动端阅览
孟菲菲,高志礼,王嘉昀等.右归丸调控BMP-2/Smad信号通路促进绝经后骨质疏松症大鼠骨形成[J].中国实验方剂学杂志,2024,30(04):100-106.

MENG Feifei,GAO Zhili,WANG Jiayun,et al.Mechanism of Youguiwan Regulating BMP-2/Smad Signaling Pathway to Promote Bone Formation in Postmenopausal Rats with Osteoporosis[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2024,30(04):100-106.
孟菲菲,高志礼,王嘉昀等.右归丸调控BMP-2/Smad信号通路促进绝经后骨质疏松症大鼠骨形成[J].中国实验方剂学杂志,2024,30(04):100-106. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20231203.

MENG Feifei,GAO Zhili,WANG Jiayun,et al.Mechanism of Youguiwan Regulating BMP-2/Smad Signaling Pathway to Promote Bone Formation in Postmenopausal Rats with Osteoporosis[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2024,30(04):100-106. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20231203.

摘要

目的

观察右归丸对去卵巢骨质疏松大鼠的骨代谢及骨形态发生蛋白-2（BMP-2）/Smad信号通路的影响，研究右归丸防治骨质疏松症的作用机制。

方法

采用双侧卵巢摘除法，制备绝经后骨质疏松症大鼠模型，将40只SD雌性大鼠随机分为5组，分别为假手术组、模型组、阿仑膦酸钠组（0.1 mg·kg

-1

）、右归丸高、低剂量组（5.36、2.68 g·kg

-1

）。造模7 d后给药，连续12周，每日1次。给药结束后，采用微计算机断层扫描技术（micro-CT）观察大鼠股骨组织结构变化，包括骨密度（BMD）、骨体积/总体积（BV/TV）、骨小梁数（Tb.N）、骨小梁厚度（Tb.Th）、骨表面/骨体积（BS/BV）和骨小梁分离度（Tb.Sp）。番红-固绿染色观察成骨情况。酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测血清中骨代谢标志物水平，包括骨碱性磷酸酶（BALP）、骨钙素（BGP）、Ⅰ型前胶原氨基端原肽（PINP）和抗酒石酸酸性磷酸酶-5b（TRACP-5b）。实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）和蛋白免疫印迹法（Western blot）检测大鼠股骨中Runt相关转录因子2（Runx2）、BMP-2和Smad1 mRNA及蛋白表达水平。

结果

与假手术组比较，模型组大鼠骨小梁变稀疏，BMD、BV/TV、Tb.N及Tb.Th下降（

0.05，

0.01），BS/BV（

0.05）及Tb.Sp上升；血清中BGP、BALP、PINP和TRACP-5b含量显著升高（

0.01）；大鼠股骨中Runx2、BMP-2和Smad1的mRNA及蛋白表达明显降低（

0.05，

0.01）；与模型组比较，右归丸高剂量组与右归丸低剂量组骨小梁数目增加，骨微结构得到改善，BMD、BV/TV、Tb.N及Tb.Th均明显增加（

0.05，

0.01），BS/BV及Tb.Sp有上升趋势；骨代谢标志物含量下降（

0.05，

0.01），骨组织中Runx2、BMP-2和Smad1 mRNA和蛋白水平明显升高（

0.05，

0.01）。

结论

右归丸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BMP-2/Smad信号通路促进骨形成有关。

Abstract

Objective

To observe the effects of Youguiwan on bone metabolism and bone morphogenetic protein-2 （BMP-2）/Smad signaling pathway in ovaries-removed rats with osteoporosis and study the mechanism of Youguiwan in the prevention and treatment of osteoporosis.

Method

A postmenopausal rat model of osteoporosis was prepared by bilateral ovariectomy. The 40 female SD rats were randomly divided into five groups， including sham operation group， model group， alendronate sodium group （0.1 mg·kg

-1

）， and high-dose and low-dose （5.36 and 2.68 g·kg

-1

）

groups of Youguiwan. The drug was given seven days after modeling， once a day for 12 weeks. After the treatment， the changes in femur tissue structure were observed by micro-CT， including bone mineral density （BMD）， bone volume/total volume （BV/TV）， trabecular number （Tb.N）， trabecular thickness （Tb.Th）， bone surface/bone volume （BS/BV）， and trabecular separation （Tb.Sp）. Ossification was observed by saffrane-solid green staining， and serum levels of bone metabolism markers， including bone alkaline phosphatase （BALP）， osteocalcin （BGP）， type Ⅰ procollagen amino terminal propeptide （PINP）， and tartrate-resistant acid phosphatase 5b （TRACP-5b）， were determined by enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）. The protein and mRNA expression levels of Runx2， BMP-2， and Smad1 in rat femur were detected by Western blot and Real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction （Real-time PCR）.

Result

Compared with the sham operation group， bone trabecula in the model group was sparse. BMD， BV/TV， Tb.N， and Tb.Th were decreased （

0.05，

0.01）. BS/BV （

0.05） and Tb.Sp were increased. The content of BGP， BALP， PINP， and TRACP-5b in serum was significantly increased （

0.01）. The mRNA and protein expressions of Runx2， BMP-2， and Smad1 in rat femur were significantly decreased （

0.05，

0.01）. Compared with the model group， the number of bone trabeculae in the high-dose and low-dose groups of Youguiwan was increased， and the bone microstructure was improved. BMD， BV/TV， Tb.N， and Tb.Th were increased significantly （

0.05，

0.01）， and BS/BV and Tb.Sp were increased. The content of bone metabolic markers decreased （

0.05，

0.01）.

Conclusion

Youguiwan has certain preventive and therapeutic effects on postmenopausal osteoporosis， and its mechanism may be related to promoting bone formation by regulating the BMP-2/Smad signaling pathway.

关键词

Keywords

references

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