基于抑制OA软骨退行性病变研究威灵仙治疗风湿骨痹的物质基础协同显效机制

Radix and rhizoma clematidis are the most important and effective traditional Chinese medicine (TCM) to treat “Bi-Syndrome” (osteoarthritis OA), and it is widely used in ancient and modern prescriptions. However, curative effect on cartilage degeneration exerted by wholly effective substances have not been satisfactorily examined.. According to the TCM comprehension on Bi-Syndrome and with the financial support of NSFC (81503234), we found that certain extraction and effective compounds showed inhibition activities against matrix metalloproteinase and chondrocyte apoptosis.. So, taking curative effect on cartilage degeneration as breakthrough and “effective form theory” as guidance, we hypothesis that the curative effect on OA cartilage degeneration of radix and rhizoma clematidis is realized by effective substances acting upon the single target in additive way, and upon different targets in synergistic way, to exert inhibition activities against extracellular matrix degradation and chondrocyte apoptosis.. In the research, we explore the effective substances of radix and rhizoma clematidis by LC-MS guided isolation and metabolism investigations, further screen those effective substances by extracellular matrix degradation and chondrocyte apoptosis experiments in vitro. For vivo study, effects on related animal physiology, tissue lesions, cytokine and gene expression will be evaluated. At last, the additive and synergistic ways of effective substances will be investigated, to uncover the effective substances and synergistic mechanism on OA cartilage degeneration of radix and rhizoma clematidis.

威灵仙为治痹之要药，治疗风湿骨痹药专力宏，历代医家倍加推崇，目前研究疏于对其药效物质协同起效治疗“骨”之病变的探索。本课题依据传统中医对风湿骨痹病机的论断，基于申请人前期获得国家自然科学基金青年科学基金资助81503234，立足于前期研究发现的威灵仙不同药效部位和化合物可抑制软骨细胞凋亡和基质金属蛋白酶，以抑制骨关节炎(OA)软骨退行性病变为切入点，采用中药药效物质“显效理论”，提出假说：治痹要药威灵仙，其“显效形式”在同一靶点和不同靶点以叠加和协同的作用方式，通过抗细胞外基质降解和软骨细胞凋亡，达到治疗OA软骨退行性病变之目的。本课题首先通过LC-MS导向分离和体内代谢研究阐明威灵仙的显效物质基础，进一步从整体、组织、细胞、信号通路四个层面研究其对细胞外基质降解和软骨细胞凋亡的作用途径，探讨其显效形式在作用靶点上的叠加和协同作用，以揭示威灵仙治疗风湿骨痹的物质基础及多靶点协同作用机制。

威灵仙为治痹之要药，治疗风湿骨痹药专力宏，历代医家倍加推崇，但研究疏于对其药效物质协同起效治疗“骨”之病变的探索。本课题依据传统中医对风湿骨痹病机的论断，基于前期研究发现的威灵仙不同药效部位和化合物可抑制软骨细胞凋亡和基质金属蛋白酶，以抑制骨关节炎(OA)软骨退行性病变为切入点，研究治痹要药威灵仙抑制OA软骨退行性病变的物质基础和多靶点协同作用机制。.项目利用液质联用技术跟踪分离活性成分，结合抗炎、MMPs抑制，软骨细胞损伤和滑膜增殖筛选模型，明确了威灵中具有软骨保护和抑制滑膜增殖作用的活性成分、结构类型和分子构效关系，这些活性成分包括：木兰碱、常春藤皂苷元和水溶性酚酸。建立IL-1β诱导的滑膜成纤维MH7A细胞模型、IL-1β诱导的软骨细胞模型，AIA大鼠模型和MIA诱导的大鼠骨关节炎模型，从细胞和动物层面研究了威灵仙皂苷苷元常春藤皂苷元、木兰花碱、水溶性总酚酸对OA软骨损伤和滑膜增生的治疗作用。进一步采用分子生物学技术，发现威灵仙活性成分主要通过调控炎症反应、细胞凋亡、氧化应激损伤协同起效，主要调控的信号转导通路包括：NF-κB、MAPK、PI3K/ AKT、Nrf2/HO-1，建了威灵仙抑制OA的“药效物质-靶点”调控网络。本课题组利用现代色谱及波谱技术，已从威灵仙的基原植物之一，棉团铁线莲（Clematis hexapetala Pall.）正丁醇部位中分离纯化了 13 个化合物，均为首次从棉团铁线莲中分离得到，其中化合物有7个化合物均是首次从铁线莲属中分离得到。项目还完成了有效部位标化研究，建立了威灵仙特征谱图，结合多成分定性定量分析完成了质量标准研究。.项目的实施，（1）阐明了威灵仙软骨保护和抑制滑膜增殖作用药效物质的本质和作用机制，有利于阐释威灵仙治疗OA的特色优势。（2）基于发现的活性成分，建立了威灵仙质量标准一套，有利于提升药材质量控制水平。（3）通过本项目开展，作为通讯作者发表基金号第一标注的SCI论文2篇，核心期刊1篇；获得发明专利1项，形成质量标准1套，参加国际学术大会并做报告1次，培养硕士研究生5人，完成了预期目标。.