紫草素介导Wnt/β-连环蛋白信号改善糖皮质激素性骨质疏松小鼠骨量

目的 探讨紫草素(SK)对糖皮质激素性骨质疏松症的潜在治疗作用和调控机制.方法 按照1 mg/kg剂量给予雄性C57BL/6小鼠肌注地塞米松(DEX)诱导构建糖皮质激素性骨质疏松症(GIOP)模型,micro-CT检测骨微结构,免疫组织化学检测骨小梁osterix(OSX)和osteocalcin(OCN)表达;蛋白质印迹法(Western blot)检测骨组织中Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)信号相关蛋白表达.培养小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs),用DEX(1 mol/L)、SK(50、100、200 mol/L)处理BMSCs;细胞计数试剂盒(CCK-8)检测细胞活性;茜素红染色法检测成骨矿化能力;用Wnt信号抑制剂XAV939评估紫草素通过Wnt/β-catenin信号通路治疗GIOP.两组间比较采用t检验,多组间比较采用单因素方差分析.结果 Micro-CT结果显示,对照组、DEX组和DEX+SK组小鼠骨体积分数分别为(24.66±16.31)％、(14.76±3.99)％、(21.04±9.73)％,组间比较差异有统计学意义(F=10.03,P＜0.05);皮质骨厚度分别为(0.60±0.01)、(0.30±0.01)、(0.52±0.01)mm,组间比较差异有统计学意义(F=11.13,P＜0.05);骨小梁数量分别为(2.92±0.38)、(1.34±0.10)、(2.66±0.27)/mm,组间比较差异有统计学意义(F=12.54,P＜0.05);骨小梁厚度分别为(0.210±0.002)、(0.100±0.001)、(0.190±0.001)mm,组间比较差异有统计学意义(F=13.48,P＜0.05);骨小梁间隙分别为(0.280±0.003)、(0.530±0.003)、(0.340±0.004)mm,组间差异有统计学意义(F=21.80,P＜0.05);免疫组织化学结果显示,与对照组比较、DEX组OSX和OCN表达下调;与DEX组比较,DEX+SK组OSX和OCN表达上调,差异有统计学意义(F=60.42,56.38,P＜0.05).Western blot结果显示DEX组小鼠Wnt1和磷酸化糖原合成激酶3β(p-GSK-3β)蛋白表达下降,而DEX+SK组小鼠Wnt1和p-GSK-3β蛋白表达上调.CCK-8结果显示,与对照组[(97.33±1.61)％]比较,DEX组细胞活性受到抑制[(47.30±3.98)％],与DEX组比较,DEX+SK(50 mol/L)组、DEX+SK(100 mol/L)组和DEX+SK(200 mol/L)组细胞活性上调,差异有统计学意义(t=36.87、5.16、30.93、50.89,P＜0.05);对照组、DEX组、DEX+SK组中成骨矿化结节吸光度(A)值分别为 0.440±0.004、0.150±0.001、0.370±0.003,组间差异有统计学意义(F=158.00,P＜0.05);与DEX+SK组比较,DEX+SK+XAV939组BMSCs中OSX和OCN蛋白表达显著下调;与DEX+SK 组(0.430±0.002)比较,DEX+SK+XAV939 组(0.200±0.002)成骨矿化下降,差异有统计学意义(t=7.97,P＜0.05).结论 紫草素通过激活Wnt/-catenin信号改善GIOP小鼠骨量.