从DKK1/Sost/Wnt信号通路探讨补肾健脾活血方治疗骨质疏松症的骨保护机制

Osteoporosis is a metabolic bone disease acutely threats the health of the elderly caused by increasing age and hypofunction of the sex gland.Wnt signal pathway is an important intracellular signal channel found in recent years which closely related to the bone metabolism.The existing research has found that many intracellular protein molecules involved in Wnt signal transduction and regulation.Dkk1 and Sost is a negative regulator of the Wnt signal pathway plays an important role in the bone formation.In view of the function of the Wnt signal pathway in the bone metabolism, there are many research about the pathogenesis of the osteoporosis from the aspect of the regulation of the Wnt signal pathway and drug development through the inhibition or activation of Wnt signal. This topic utilize the adenovirus overexpression and silencing technology to research the role of Wnt signal pathway inhibition factor Dkk1 and Sost in the proliferation and differentiation of osteoblasts,study the role of Dkk1 and Sost in rat bone formation and explore the impact of the Bushen Jianpi Huoxue recipe on Dkk1 and Sost.

骨质疏松是由于年龄增加,性腺功能减退所导致的骨代谢疾病，严重危害老年人的健康。Wnt信号通路是近年来发现的与骨代谢关系密切的一个重要胞内信号传导通路。现有研究已发现众多的胞内蛋白质分子参与Wnt信号的转导与调节。DKK1和Sost是Wnt信号通路的负调控因子，在骨形成过程中起重要作用。基于Wnt信号通路在骨代谢中的作用，国外近年来开展了从Wnt信号调节方面研究OP等骨病的发病机理,并通过抑制或激活Wnt信号来研制药物。本课题①拟利用腺病毒超表达和沉默技术研究Wnt信号通路抑制因子DKK1、Sost在成骨细胞增殖分化中的作用；②研究DKK1、Sost在大鼠骨形成中的作用，探索补肾健脾活血方对DKK1、Sost的影响。

该研究基于骨质疏松研究现状，结合以往研究基础和Wnt信号通路及Wnt信号通路抑制因子之间的关系，利用腺病毒超表达和沉默技术研究Wnt信号通路抑制因子DKK1、Sost在成骨细胞分化和大鼠骨形成中的作用，并探索补肾健脾活血方对DKK1、Sost的影响。该研究课题取得主要成果如下：（1）成功构建了DKK1、Sost过表达和沉默腺病毒，为课题研究提供有效的研究工具；（2）将其转染到成骨细胞和大鼠中，观察了DKK1、Sost腺病毒对成骨细胞活性和成骨相关蛋白的影响作用，结果发现腺病毒转染后成骨细胞活性和成骨相关蛋白表达均受到不同程度影响；（3）给予雌激素受体激活剂、抑制剂和慢病毒干预成骨细胞，观察其对转染DKK1、Sost腺病毒的成骨细胞活性和成骨相关蛋白的影响，结果发现ERRα激活剂、抑制剂和过表达或沉默ERRα慢病毒可调节因DKK1、Sost过表达或沉默而引起的细胞活性、ALP活性和钙离子浓度及成骨相关蛋白的变化；（4）补肾健脾活血方可抑制因DKK1、Sost过表达而引起的细胞活性、ALP降低和钙离子浓度升高；可升高因DKK1、Sost沉默而引起的细胞活性、ALP增加，促进钙离子浓度降低，对成骨相关蛋白也有一定影响作用，其作用类似于ERRα激活剂（DK3=50nM）或过表达ERRα慢病毒的调节作用。（5）动物实验发现过表达DKK1、Sost腺病毒可降低大鼠骨矿含量，而沉默DKK1、Sost腺病毒可增加大鼠骨矿含量。（6）与本课题相关的临床研究发现：①补肾健脾活血方可明显缓解老年女性骨质疏松症患者的疼痛症状，显著降低血清β-CTx含量，但对血清N-MID、T-PINP无明显影响作用；②血清Sost蛋白是反映机体骨转换的敏感指标；血清DKK1、Sost、Shh和Ihh蛋白与原发性骨质疏松症的中医证型无明显相关性；③Bcl-2基因与骨密度正相关，Bak则与之呈负相关，Bcl-2、Bak基因与骨质疏松症中医证型未发现相关性。该课题系列研究比较真实的反应出Wnt信号通路抑制因子在骨质疏松发生和骨形成中的作用，为防治骨质疏松的研究提供了有利的研究工具和开发治疗骨质疏松症药物新的作用靶点。