内源性大麻素与骨质代谢的机制探讨

Osteoporosis is characterized by systemic bone disease, which is bone mass loss in bone micro-structural damage, leading to increased bone fragility and prone to fracture, the reason is not yet clear. The present study found that closely related to the pathogenesis of the human body endocannabinoids and their receptors with bone osteoporosis. The project will use cannabinoid receptor CB2 agonists to stimulate osteoclasts and osteblast by siRNA ofCB2 or Wnt5a or TRPV1 , and investigate the changes of intracellular calcium and cell differentiation trends by utilize morphology and molecular biology. We also examine femoral rabit osteotomy and right tibia fracture to observe fracture healing in vivo, further to explore the endogenous cannabinoid receptor may be involved in osteroporosis by TRPV1/Ca2+ and Wnt5a/PLC/PKC/Ca2+ signalling pathway.

骨质疏松症是以骨量下降,骨微结构破坏,导致骨脆性增加，易发生骨折为特征的全身性骨病，其病因不明。目前研究发现人体内源性大麻素及其受体与骨质疏松症的发病密切相关。本项目拟采用大麻素受体CB2激动剂刺激成骨细胞和破骨细胞，以及在siRNA技术敲出CB2受体或Wnt5a或TRPV1前提下给予激动剂刺激，利用形态学和分子生物学等方法观察OPN、I型胶原、Wnt5a、PLC、PKC或TRPV1和碳酸酐酶Ⅱ基因表达，以及细胞内钙离子浓度的变化。另外，在体动物实验的大白兔的卵巢切除及右侧胫骨骨折并给予CB2受体激动剂刺激的组织工程骨的植入，观察了骨折的愈合程度，以探讨内源性大麻素参与骨质代谢，其机制主要是通过破骨细胞的TRPV1/CA2+及Wnt5a/PLC/PKC/Ca2+的信号通路调剂。

骨质疏松症是一种以骨量减少，骨小梁变细、断裂、数量减少，皮质骨多孔、变薄为特征，以致骨的力学强度下降及骨折危险性增加的一种全身性疾病，其发病机制尚不明确。研究表明，具有功能活性的内源性大麻素系统(ECS)可在体内外调节破骨细胞及成骨细胞的功能，从而对骨质代谢起调节作用。大麻素受体2（CB2）作为内源性大麻素主要的受体之一，从多方面参与了骨质代谢的调节，但其作用机制亦不明确。. 本研究采用特异性CB2受体激动剂UR-144作用于骨髓基质干细胞（BMSC）及骨质疏松症模型小鼠，明确了骨质疏松症小鼠CB2表达较正常小鼠明显减少， UR-144使CB2过表达可促进BMSCs的成骨分化，促进Runx2、OPC、CoL1a1、Osterix等成骨相关蛋白的表达，促进骨质疏松症小鼠骨折愈合；应用siRNA敲除CB2可抑制BMSC向成骨细胞分化；应用PLC特异性抑制剂D609对培养的BMSC及骨质疏松症模型小鼠进行干预，可降低Runx2、OPC、CoL1a1、Osterix、Wnt5α等表达。. 上述实验结果表明应用特异性内源性大麻素受体CB2激动剂使CB2过表达可能通过非经典的Wnt5α/PLC/Ca2+信号通路促进BMSCs向成骨细胞分化，促进成骨相关基因及蛋白的表达，从而促进骨质疏松症小鼠骨折的愈合。为探索骨质疏松症治疗及促进骨折后愈合的新方法提供科学依据。