补肾助阳中药对大鼠激素性股骨头坏死药效作用的基因组与蛋白质组的协同研究

激素性股骨头坏死是临床常见病和多发病，其病因病机是研究热点。我们前期利用基因芯片技术建立了大鼠激素性股骨头坏死和右归饮干预下的基因表达差异谱，但此结果不能完全阐述激素性股骨头坏死的始动因素和发病机理，蛋白质是基因功能的最终执行者，所以进行基因分析后，本研究引入蛋白质组学技术，筛选出"正常对照组-模型组"、"模型组-右归饮治疗组"之间骨组织的差异蛋白，确定表征激素性股骨头坏死病理发展过程的潜在生物标记物，阐明补肾助阳中药通过调节多个蛋白靶点治疗激素性股骨头坏死的作用机制。通过差异基因和差异蛋白质的整合分析，寻找与疾病发生和药物作用靶点相关的基因与蛋白的契合点，明确补肾助阳中药通过对机体基因调控网络与蛋白调控网络的多靶点整合调节起到治疗作用，进一步阐明激素性股骨头坏死的发病机理及补肾助阳中药治疗的作用机制和效应环节。为提高激素性股骨头坏死的临床疗效和专病专药新药的研发提供实验和理论依据。

本项目执行情况如下：①成功建立大鼠激素性股骨头坏死模型，通过行为学、组织病理学等指标检测，明确激素对全身大关节的影响，揭示右归饮有效干预股骨头坏死的药效作用；②优化建立骨组织总蛋白的提取方法，提取正常组、股骨头坏死模型组以及右归饮治疗组大鼠股骨头总蛋白，应用iTRAQ多重化学标记串联质谱技术进行蛋白质组学分析，发现模型组较正常组有151个蛋白差异表达（84个上调、67个下调），右归饮组较模型组有92个蛋白差异表达（58个上调、34个下调）。其中半乳凝素（Lgals1 galectin-1）、骨唾液酸蛋白（Bone sialoprotein, Bsp）、骨桥蛋白（Osteopontin, Opn）、基质GLA蛋白（Matrix GLA protein, MGP）、胶原蛋白（Collagen）、基质金属蛋白酶（Matrix metalloproteinases, Mmps）等功能蛋白在股骨头坏死模型大鼠呈显著差异表达，而右归饮能通过调控相关功能蛋白发挥药效作用；③通过与基因组学的研究结果整合分析，我们发现模型组中氧化应激、软骨代谢、离子通道和转运等相关的调控基因与其蛋白表达结果相一致，推断其与激素性股骨头坏死的早期发生有关，而右归饮的有效干预从基因和蛋白水平均能对上述靶点发挥调节作用，推断为右归饮治疗激素性股骨头坏死的作用机制之一。通过上述研究，本项目共发表SCI论文1篇，核心期刊论文3篇，会议论文3篇，申请专利2项（1项授权），培养硕士研究生2名。圆满完成本项目研究计划、实现预期目标。