青蒿素联合PACER通过RANK/RANKL/NF-κB通路抑制破骨细胞活化作用及其机制研究

The scientific question we propose is the regulation of artemisinin and PACER in the process of osteoclast formation and function activation, whether the regulatory genes and signal transduction pathways are related to RANK/RANKL/NF- kappa B pathway related? The preliminary study found that artemisinin was dose dependently inhibited the formation of osteoclasts and osteoclast induced delayed osteolysis, and its mechanism is related to inhibition of NF- kappaB pathway. This experiment will be observed from the in vivo effects of artemisinin, activation of PACER on differentiation and function of osteoclasts, regulation of the identification, analysis of the relationship between the regulatory mechanism of RANK/RANKL/NF- and B signaling pathway, so as to clarify the molecular mechanism of artemisinin, PACER modulation of osteoclast differentiation and function of bone cell activation, provide treatment of artemisinin and inhibition of PACER combined with new ideas for the treatment of diseases absorption excessive osteoclastic bone, reduce the body to osteoclast formation and inhibition of the activation function, thus the treatment of excessive osteoclastic bone resorption diseases.

我们提出的科学问题是，青蒿素及PACER在破骨细胞形成及功能活化中的调控作用如何，两者的调控基因和信号传导通路是否均与RANK/RANKL/.NF-κB通路相关？通过前期研究发现，青蒿素呈剂量依赖性地抑制破骨细胞的形成以及延缓破骨细胞所致骨溶解，其机制与抑制NF-κB通路有关。本实验将从体内外观察青蒿素、PACER对破骨细胞分化及功能活化的影响，鉴定两者的调控作用，分析相关调控机制与RANK/RANKL/NF-κB.信号通路的关系，从而阐明青蒿素、PACER调控破骨细胞分化及功能活化的分子机制，为治疗过度破骨细胞性骨吸收疾病提供新的治疗思路——青蒿素与抑制PACER联合，共同减少机体破骨细胞形成及抑制其功能活化，从而治疗过度破骨细胞性骨吸收疾病。

破骨细胞是进行骨吸收的主要细胞,在骨骼的形成及骨密度的调节中发挥作用。破骨细胞的分化及功能异常而导致的过度骨吸收与很多骨性疾病有关，比如骨质疏松症和肿瘤转移性骨溶解等。因此，了解破骨细胞分化及功能活化的相关分子机制在骨代谢过程中的作用，有望为相关疾病的治疗提供重要的线索。. 在前期工作的基础上，我们构建乳腺癌细胞裸鼠骨溶解和PE聚乙烯颗粒颅骨溶解模型，体内实验验证青蒿素可以抑制乳腺癌细胞和PE颗粒诱导的骨溶解，青蒿素治疗后的小鼠体内破骨相关蛋白（RANKL、OSCAR、CTX -1）的含量也明显降低，体外实验结果显示青蒿素通过激活P38和JNK信号通路促进诱导骨溶解的乳腺癌细胞凋亡，从而抑制乳腺细胞的增殖、侵袭、骨转移。此外，在体外破骨细胞的形成与分化实验中，青蒿素可以呈剂量依赖的形式抑制破骨细胞形成，RANKL 诱导的破骨细胞相关基因（CTSK、ATP6v0d2、NFATc1、calcitonin receptor、TRACP）mRNA也呈现明显下调，其机制是通过抑制RANKL依赖的NF-κB信号通路。采用RNA干扰实验沉默PACER基因后，发现破骨形成的关键通路（NF-κB信号通路）相关蛋白P65，p-P65表达受到明显抑制，这种抑制效果在与青蒿素联合作用后得到加强。沉默PACER后，促进破骨细胞形成的过氧化物酶2（COX-2）转录水平也受到明显抑制。. 综上，青蒿素可以通过抑制RANKL依赖的NF-κB信号通路抑制破骨细胞的形成、分化及骨吸收，与siPACER联合作用后，这种抑制效果得到加强。青蒿素也可以通过激活P38和JNK信号通路促进乳腺癌细胞的凋亡，从而抑制乳腺细胞诱导骨溶解，以上可以为临床骨溶解性疾病相关诊疗提供新的思路和理论依据。