红景天苷对杜氏肌营养不良疾病模型的治疗作用及机制研究

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a serious fatal clinical disease, which is characterized by the pathological features such as the continuous inflammatory response, a reduction of regenerative capacity and formation of fibrosis. Pharmacologic treatment of DMD patients with steroids could partially reduce the inflamation response, with concomitant side effects during long-term usage. In previous work, we found that salidroside,could enhance the myogenesis, reduce fibrosis and pathological damages in mdx mice, which has been accepted as a well known model for DMD disease.These therapeutic effect of salidroside may be related to the inhibiton of TGF-β1/Smad3 signaling pathway in mdx mice. In this project, we will further study: 1) the enhancement effect of salidroside on the regeneration capacity of skeletal muscles in mdx mice; 2) the inhibitory effect of salidroside on the skeletal muscle fibrosis in mdx mice; 3) the therapeutic effect of salidroside on the funtion of skeletal muscles of mdx mice; 4)the role of TGF-β1/Smad3 signaling pathway in the therapeutic effect of salidroside on mdx mice. This study is to reveal the therapeutic effect of salidroside on mdx mice and its targets and will provide new ideas and lead compound for the treatment of Duchenne muscular dystrophy.

杜氏肌营养不良（DMD）是目前无法根治的致死性临床疾病，其主要病理改变是骨骼肌持续的炎性反应、骨骼肌再生能力降低和纤维化。目前采用的甾体激素治疗仅能够部分缓解骨骼肌炎性病理进程，长期使用副作用较多，因此亟需研发新的有效临床治疗方法。在前期工作中，我们采用公认的DMD疾病小鼠模型mdx，初步发现红景天苷具有增强骨骼肌再生和降低mdx小鼠骨骼肌纤维化的能力，可缓解其病理损伤，并发现TGF-β1/Smad3信号通路的抑制与其改善作用有关。本课题拟进一步开展：1）红景天苷增强mdx小鼠骨骼肌再生能力的作用研究；2）红景天苷对抗mdx小鼠骨骼肌纤维化的作用研究； 3）红景天苷对mdx小鼠骨骼肌功能的改善作用；4）TGF-β1/Smad3信号通路在红景天苷治疗mdx小鼠中作用的机制研究。本课题的开展，将揭示红景天苷对DMD疾病模型的治疗作用及其效应靶点，为DMD疾病的临床治疗提供新的思路和先导化合物。

杜氏肌营养不良是由位于人类X染色体的dystrophin基因缺失导致的一种临床严重致死性疾病。由于DMD患者肌纤维中缺失dystrophin，出生后肌肉的运动收缩，容易引起肌纤维过度的成肌分化、持续性炎性反应和纤维化等主要病理改变。TGF-β1因子的高表达被认为在DMD骨骼肌纤维化形成中起着关键的作用。目前采用的甾体激素治疗仅能够部分缓解骨骼肌炎性病理进程，长期使用副作用较多，因此亟需研发新的有效临床治疗方法。.在本研究中，我们以DMD疾病公认的mdx小鼠为研究对象，利用中药红景天活性成分红景天苷，按照每天每公斤体重50mg的剂量对mdx小鼠连续灌胃28天后，研究了红景天苷对mdx小鼠骨骼肌成肌分化能力、纤维化、炎性反应等病理损伤以及骨骼肌功能的作用，并深入探讨了红景天苷作用的信号及miRNA机制。研究结果表明：1，红景天苷可以起到抑制mdx小鼠中骨骼肌中过度的成肌分化反应，增加骨骼肌Myf5阳性储备细胞库，并能够抑制肌纤维降解，促进新生肌纤维生成的作用；2，红景天苷可以有效抑制mdx小鼠骨骼肌纤维化基因的表达及纤维化的进程，缓解mdx小鼠骨骼肌炎性反应等病理性损伤；3，红景天苷可以有效提升mdx小鼠整体运动能力，缓解骨骼肌的疲劳性；4，红景天苷可显著抑制TGF-β1/Smad3信号通路的激活；虽然对mdx小鼠骨骼肌内TGF-β1/Smad3信号通路下游靶基因miR-24表达影响并不显著；但却可以上调另一个与成肌分化相关的另一个miR-491的表达，后者靶向抑制肌细胞融合相关蛋白myomaker的表达，从而缓解了mdx小鼠骨骼肌中的过度成肌分化反应。.因此，本项目的研究结果提示，红景天苷可以对mdx小鼠骨骼肌的病理损伤以及由此导致的运动功能减退起到很好的治疗作用；红景天苷的治疗作用与其对TGF-β1/ miR-491/myomaker的作用有关。作为我国药食同源植物-红景天的主要药理活性成分，红景天苷临床应用具有很高的安全性，因此，本项目的开展为红景天苷临床治疗杜氏肌营养不良奠定了坚实的实验基础。