黄芩素通过WNT/β-catenin信号通路促进大鼠腱骨愈合

目的 探讨黄芩素对大鼠腱骨愈合的作用及相关分子机制.方法 取40只8周龄的雄性SD大鼠,随机分为对照组(n=20)和实验组(n=20).两组动物均行大鼠腱骨愈合模型造模.实验组大鼠灌胃黄芩素10 mg/(kg·d),对照组灌胃等量的生理盐水.术后3周、6周各处死10只大鼠并取材,通过生物力学、组织学观察各组腱骨愈合的程度.此外,体外培养原代大鼠肌腱干细胞,加入不同浓度(0、0.1、1、10 μmol/L)的黄芩素处理,14d后分别进行ALP、茜素红染色.Q-PCR、Western Blot检测Runx2、OSX、OCN、一型胶原以及β-catenin的变化.随后,在肌腱干细胞中加入10 μmol/L的黄芩素,并且加入WNT/β-catenin通路抑制剂DKK-1共培养,14d后收集蛋白行Western Blot检测,观察β-catenin、Runx2以及OCN蛋白表达的变化.结果 生物力学结果显示术后3周和术后6周时实验组的腱骨愈合程度明显高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05).组织学结果显示实验组在术后3周和6周时腱骨界面细胞成熟程度更高,sharpey纤维生长密集度与间质钙化程度更高.ALP、茜素红染色、Q-PCR和Western Blot结果显示不同浓度黄芩素均能提高肌腱干细胞的ALP活性,增加矿化结节形成、提高Runx2、OSX、OCN、一型胶原和β-catenin的表达.而β-catenin抑制剂DKK-1后能显著降低黄芩素的这种促成骨作用.结论 黄芩素可以有效促进腱骨界面细胞成熟与腱骨界面的胶原分泌,加速腱骨愈合并提高腱骨愈合质量,这种促进作用呈现WNT/β-catenin信号依赖性.