Gastrodin alleviates glucocorticoid induced osteoporosis in rats via activating the Nrf2 signaling pathways

doi:10.18632/oncotarget.23936

.2018年1月3日；9(14):11528-11540.

doi:10.18632/oncotarget.23936。 eCollection 2018年2月20日。

天麻素通过激活Nrf2信号通路减轻糖皮质激素诱导的大鼠骨质疏松症

刘圣业¹, 龙舟¹, 李玉阳¹, 帅牧¹, 陶芳¹, 秦福¹

附属公司

PMID： 29545917
预防性维修识别码：项目编号5837737
内政部： 10.18632/目标23936

天麻素通过激活Nrf2信号通路减轻糖皮质激素诱导的大鼠骨质疏松症

刘圣业等。 Oncotarget公司. 2018.

.2018年1月3日；9(14):11528-11540.

doi:10.18632/目标23936。 eCollection 2018年2月20日。

作者

刘圣业¹, 龙舟¹, 李玉阳¹, 帅牧¹, 陶芳¹, 秦福¹

附属

¹中国医科大学附属盛京医院脊柱关节外科，辽宁沈阳，110004。

PMID： 29545917
预防性维修识别码：项目编号5837737
内政部： 10.18632/目标23936

摘要

背景：糖皮质激素的长期和过量给药会导致更多的骨重塑，导致糖皮质激素诱导的骨质疏松症，这主要是由于成骨细胞的功能障碍和凋亡。本研究探讨了天麻素对成骨细胞的治疗作用及其分子机制。天麻素是从中药天麻中分离得到的一种天然生物活性化合物体内和在体外.

材料和方法：通过细胞活性、流式细胞术和western blot分析测定天麻素对原代成骨细胞的抗地塞米松（DEX）作用在体外，并在大鼠模型中进行了广泛检查体内.

结果：结果表明，当暴露于DEX时，天麻素预处理显著提高成骨细胞活力和碱性磷酸酶活性。茜素红染色显示天麻素预处理对DEX组形成更多钙沉积。天麻素在成骨细胞线粒体和细胞水平上减轻了DEX诱导的活性氧物种。此外，天麻素通过减少线粒体膜电位的损失和减少DEX诱导的细胞色素-C、bax和凋亡诱导因子的释放，保护原代成骨细胞免受胱天蛋白酶3相关的凋亡。胃泌素还拮抗DEX诱导的上调内质网应激信号，包括GRP78、CHOP和磷酸化eIF2α的表达。此外，天麻素通过激活核因子红细胞衍生2相关因子-2（Nrf2）途径保护成骨细胞。此外，股骨显微计算机断层扫描和生物力学测试表明，天麻素改善了骨微结构，减轻了DEX引起的骨质量恶化。

结论：这些发现表明，天麻素通过Nrf2调节的线粒体和内质网应激相关信号通路保护成骨细胞，从而减轻了大鼠糖皮质激素诱导的骨质疏松症。

关键词：Nrf2；地塞米松；天麻素；糖皮质激素性骨质疏松；活性氧物种。

PubMed免责声明

利益冲突声明

利益冲突作者声明没有利益冲突。

数字

**图1。药物治疗中天麻素与原代成骨细胞活性和碱性磷酸酶活性的分子观点**
结构公式(A类)和型号(B类). 采用CCK-8法和ALP法分别测定GSTD和DEX处理下原代成骨细胞的细胞活力和ALP活性。测量值为三倍，数据表示为平均值±SD。^##*P（P）*与对照组相比<0.01；^***P（P）*< 0.01;^**P（P）*与DEX100相比<0.05(n个= 6).

**图2。JC-1双荧光染料染色后，GSTD通过Nrf2途径改善DEX诱导的原代成骨细胞线粒体损伤中的MOMP**
(A类)细胞用GSTD（1,5μM）预处理2 h，然后用DEX（100μM）孵育24 h，然后进行流式细胞仪检测。通过mitoSOX™红染色的细胞术，GSTD通过Nrf2途径减轻DEX诱导的线粒体氧化应激(B类). DCFH-DA染色细胞分析GSTD减轻细胞氧化应激(C类)和恢复ATP产量(天)还有。^###*P（P）*与对照组相比<0.01；^##*P（P）*与对照组相比<0.01；^***P（P）*< 0.01;^**P（P）*与DEX100相比<0.05(n个= 3).

**图3。GSTD对DEX诱导原代成骨细胞凋亡和分化的影响(n个= 3)**
(A类)在用DEX（100μM）孵育24小时之前，用GSTD（1.5μM）处理细胞2小时。使用流式细胞术分析来测量凋亡率。(B类)凋亡率水平如柱所示进行统计量化。数据表示为平均值±SD(C类)Hoechst染色检测凋亡细胞（箭头）。(天)茜素红染色显示GSTD拮抗DEX促进成骨分化和矿化。^##*P（P）*与对照组相比<0.01；^**P（P）*与DEX相比<0.05。

图4
(A类)在DEX（100μM）诱导的原代成骨细胞中，采用不同剂量的GSTD（1,5μM）预处理，通过Western blotting分析总蛋白的代表性Western印迹。(B类)蛋白质的定量水平在统计上定量显示在列中。数据表示为平均值±SD。^##*P（P）*< 0.01,^#*P（P）*与对照组相比<0.05；^***P（P）*< 0.01,^**P（P）*与DEX相比<0.05(n个= 3).

图5
(A类)siRNA敲低Nrf2可抑制GSTD（5μM）诱导的Nrf2和下游转录HO-1和NQO-1在大剂量DEX孵育下的上调。(B类)蛋白质的定量水平在统计上定量显示在列中。数据表示为平均值±SD。^###*P（P）*< 0.001,^##*P（P）*< 0.01,^#*P（P）*与空白组相比<0.05；^****P（P）*< 0.001,^***P（P）*< 0.01,^**P（P）*<0.05 vs DEX组(n个= 3).

**图6。GSTD对DEX大鼠小梁微结构的影响(n个= 6)**
股骨近端区域的显微CT分析(A类). 对定义的感兴趣区域（ROI）中的以下计算断层指数进行了分析：BV/TV(B类)，Tb。Th（第个）(C类)，Tb。Sp公司(天)，Tb。N个(E类)，连接器D(F类)、SMI(**G公司**). DXA股骨骨密度测量数据(**H（H）**). 失效载荷(我)和弯曲刚度(J型)用三点弯曲试验测定股骨长度。数据表示为平均值±SD。^##*P（P）*< 0.01,^#*P（P）*与对照组相比<0.05；^***P（P）*< 0.01,^**P（P）*与DEX相比<0.05。

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