淫羊藿苷( ICA) 是中藥淫羊藿的有效成分。淫 羊藿為小檗科多年生草本植物,歸肝、腎經,性溫,味 辛、甘。《本草綱目》記錄了淫羊藿其有“益精氣、堅筋骨、實腰膝心力”的效果。淫羊藿苷是從淫羊藿 屬植物中分離得到的黃酮醇苷類化合物。對治 療骨質疏松癥類疾病效果顯著且不良反應小。淫羊 藿及淫羊藿提取物通過對骨髓間充質干細胞誘導作 用來激活成骨細胞的增殖分化及抑制破骨細胞的作 用來促進骨的形成、抑制骨吸收,構建骨的平衡,進 而有效地防治骨質疏松的發生發展。淫羊藿苷 的分子機制已經證明其抗骨質疏松和成骨分化作 用以及其參與雌激素生物合成。
出生 72 h 的 SD 乳鼠,由黑龍江中醫藥大學動 物 實 驗 中 心 提 供。動物合格證編號為 SCXK 黑 2015004。
淫羊 藿 苷 ( meilunbio,中 國) ,LiCl ( Sigma,美 國) ,胎牛血清、DMEM 培養基、青霉素-鏈霉素混合 液和 胰 酶 ( Hyclone,美 國) ,CCK8 ( 同仁,日 本) , GSK3β、p-GSK3β、β- catenin、GAPDH 抗 體 購 于 Abcam 公司,維生素 C、β-甘油磷酸鈉、地塞米松 ( Sigma,美國) 。茜素紅染液( 索萊寶,中國) ,PNPP ( 大連美倫,中國) 。
無菌條件下取出出生 72 h 的 SD 乳鼠頭骨,置 入 4°C 的 PBS 溶液中,然后應用眼科鑷與手術刀剔 除表面的結締組織,用 4°C 的 PBS 溶液反復吹打清 洗組織并將其剪成小于 1 mm3 的組織塊,將剪好的 組織塊轉移到 1. 5 mL 離心管中,加 3 倍體積的胰 酶,將離心管置入 37 ℃ 的脫色搖床(TS-1000型)中進行消化,振 蕩消化 20 min 后加入胎牛血清終止消化,放置于 4 ℃ 冰 箱 中 靜 置 5 min,舍 棄 上 清 液,加 入 0. 2% Collagenase I,置于 37 ℃的脫色搖床中,消化并振蕩 60 min 后用胎牛血清終止消化,多次吹打后通過 200 目濾網過濾去除碎片,收集濾液,1 200 r /min 離心 8 min,棄上清液,用 DMEM 完全培養基進行重 新懸浮細胞,置于 37 ℃,5% CO2 培養箱中進行培 養; 2 d 后換液,之后間隔 2 ~ 3 d 換 1 次培養液。并在倒置顯微鏡下觀察細胞形態及生長情況,取培養 的第三代成骨細胞進行后續實驗。
稱取一定量的 ICA,用 DMSO 溶解,配制成為 200 μmol /L 的 ICA 貯備液,使用前用 DMEM 基礎培 養液稀釋所需濃度,使 DMSO 的終濃度< 0. 1%。將 成骨細密度調整為 104 /mL 接種于 96 孔培養板中進 行培養,每孔加入 200 μL 置于 5% CO2 的 37 ℃ 培 養箱中進行培養,待細胞長滿瓶底 80%以上每孔中 加入 ICA 終濃度為 0、10、20、40、80 nmol /L 進行繼 續培養 24 h 后,每孔中加入 10 μL 的 CCK-8 進行繼 續培養 4 h 后,用酶標儀讀取波長為 490 nm 處的吸 光度值。
將成骨細胞密度調整為 104 /mL 接種于 96 孔培 養板中進行培養,每孔加入 200 μL 置于 5% CO2 的 37 ℃培養箱中進行培養,待細胞長滿瓶底 80%以上 每孔中加入 LiCl 終濃度為 0、2、5 nmol /L 進行繼續 培養 24 h 后,每孔中加入 10 μL 的 CCK-8 進行繼續 培養 4 h 后,用酶標儀讀取波長為 490 nm 處的吸光 度值。
將成骨細胞細密度調整為 104 /mL 接種于 96 孔 培養板中進行培養,每孔加入 200 μL 置于 5% CO2 的 37 ℃培養箱中進行培養,待細胞長滿瓶底 80% 以上時將相應的孔板分為 4 組即空白組、ICA 組( 80 nmol /L) ,LiCl( 5 nmol /L) ,ICA( 80 nmol /L) +LiCl( 5 nmol /L) 組,加入相應的藥物,繼續進行培養 24 h, 每孔中加入 10 μL 的 CCK-8 進行繼續培養 4 h 后, 用酶標儀讀取波長為 490 nm 處的吸光度。
用第三代成骨細胞進行成骨性誘導,在礦化誘 導培養基( 100 nmol /L 抗壞血酸、10 mmol /L β-甘油 磷酸、7 mol /L 地塞米松) 下培養。各組分別加入相 應濃度藥物。接種于培養板中,分為空白組( 礦化 誘導培養基) 、ICA 組( 80 nmol /L) ,LiCl 組( 5 nmol / L) ,ICA( 80 nmol /L) +LiCl( 5 nmol /L) 組,空白組給 予空白誘導培養液,進行誘導 21 d 后棄掉培養液, 培養板用 PBS 溶液沖洗 3 次,室溫下使用 95%乙醇 固定 15 min,雙蒸水沖洗 3 次,0. 1%茜素紅[茜素 紅-Tris-Hcl( pH 8. 3) ]染色,放置培養箱中 1 h,使用 雙蒸水沖洗 3 次。PNPP 法測定成骨細胞 ALP 活 性,成骨細胞培養 21 d 后棄培養液,應用 PBS 溶液沖洗 2 遍,使用 1% Triton X-100 反復凍融 3 次,成 骨細胞裂解物孵育在磷酸鹽底物中 30 min,溫度為 37 ℃,進而加入 1 mol /L 的 NaOH 終止反應,酶標儀 在 405 nm 下測定其吸光度值。根據蛋白質標準化 的 Sigma 校正曲線,計算各組成骨細胞酶活性。
將成骨細胞在倒置顯微鏡下觀察,接種 24 h 左 右細胞貼壁,繼續培養 72 h 延伸出較多的突起,在 培養到 7 ~ 10 d 后細胞融合為單層細胞,細胞多為 單核、多邊形及梭形等,如圖 1 所示。CCK-8 法檢測結果顯示與空白組 比較,ICA 組、LiCl 組和 LiCl 與 ICA 聯合組對成骨 細胞的增殖具均有促進作用,與淫羊藿苷組和氯化 鋰組比較,淫羊藿苷聯合氯化鋰組對成骨細胞的增 殖更具有明顯促進作用。,CCK-8 法檢測結果顯示一定濃度 下氯化鋰都能對成骨細胞增殖產生不同程度的促進 作用,并且各不同濃度組的 OD 值比較,差異具有統 計學意義。CCK-8 法檢測結果顯示不同濃度 的 ICA 都能對成骨細胞增殖產生不同程度作用,但 是低濃度差異不顯著。成骨細胞生長率隨著淫羊藿 的濃度升高而增加。結果表明淫羊藿 苷、氯化鋰、淫羊藿苷聯合氯化鋰處理的成骨細胞的礦化能力明顯增加,相對于空白組,ICA 組、LiCl 組 和 LiCl 與 ICA 聯合組的成骨細胞礦化能力明顯增 加,與 空 白 組 比 較,差異具有統計學意義 ( P < 0. 05) ,且以 LiCl 與 ICA 聯合組處理細胞鈣化能力最強。
骨質疏松癥是以骨的微觀結構減弱為主要表現 特征,骨強度下降和骨脆性增加為主要臨床表 現,多發生于老年人群,嚴重危害著患者的生活 質量。骨質疏松由于成骨細胞與破骨細胞生理狀態 異常所致。近年來的研究已經證明,淫羊藿苷可 通過上調成骨細胞核心結合因子 α1 ( Cbfα1) 、 BMP-2、BMP-4 mRNA 和 Runx2 的表達而促進成骨 細胞骨形成。經典 Wnt /β-catenin 信號通路在成骨細胞的生 成及骨形成過程中起到重要的作用,而淫羊藿苷+ 氯化鋰組通過調節 Wnt 信號通路 GSK-3β 的磷酸化 從而抑制胞質內 β-catenin 的磷酸化和降解,進而增 加胞質內 β-catenin 聚集并轉入細胞胞核。從而激 活下游靶基因促進成骨細胞分化。
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