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研究人员探究 TRFD 治疗原发性骨质疏松的效果，发现其经 MAPK/HIF-1α通路促骨抑脂，有治疗潜力。
在骨骼健康领域，骨质疏松（Osteoporosis，OP）是一个日益严峻的问题。它就像隐藏在身体里的 “沉默杀手”，悄无声息地侵蚀着人们的骨骼。骨质疏松以低骨量和骨微结构退化为特征，是一种复杂的多因素疾病，与多种风险因素和疾病状况相关。随着人口老龄化加剧，其发病率不断上升，给个人健康和医疗系统带来沉重负担。在正常的骨骼发育过程中，成骨细胞负责构建骨骼，而骨髓间充质干细胞（Bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs）可以分化为成骨细胞或脂肪细胞。然而，在骨质疏松患者体内，BMSCs 向脂肪细胞分化的倾向增加，导致骨髓脂肪增多，骨量减少，就好比原本用来建造坚固骨骼大厦的材料，被错误地拿去建造了 “脂肪仓库”，使得骨骼变得脆弱易折。
目前，虽然有多种治疗骨质疏松的方法，但都存在一定局限性。因此，寻找更安全、有效的治疗手段迫在眉睫。浙江中医药大学的研究人员开展了一项关于骨碎补总黄酮（Total flavonoids of Rhizoma Drynariae，TRFD）治疗原发性骨质疏松的研究，该研究成果发表在《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》上。这一研究为骨质疏松的治疗带来了新的希望。
研究人员采用了多种技术方法来开展研究。首先，建立了卵巢切除（OVX）小鼠骨质疏松模型，模拟绝经后女性雌激素水平下降导致的骨质疏松情况。然后，运用 Micro-CT 扫描技术，对小鼠股骨的骨结构进行检测，评估骨量和骨微结构的变化；通过酶联免疫吸附试验（ELISA）测定血清中细胞因子水平，了解骨代谢相关指标；利用苏木精 - 伊红（HE）染色和抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色观察骨组织的病理变化；借助生物信息学分析，研究 TRFD 对基因表达的影响；分离培养 BMSCs，进行成骨和脂肪分化诱导实验，并通过碱性磷酸酶（ALP）活性检测、油红 O 染色等方法评估分化效果；运用蛋白质免疫印迹（Western blotting）和实时荧光定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）检测相关蛋白和基因的表达水平。
研究结果显示：
- TRFD 增强 OVX 小鼠骨微结构：Micro-CT 检测发现，与假手术组相比，OVX 组小鼠骨密度（BMD）、骨体积分数（BV/TV）、骨表面积与骨体积比（BS/TV）、骨小梁厚度（Tb.Th）和骨小梁数量（Tb.N）显著降低，骨小梁间距（Tb.Sp）显著增加，表明卵巢切除导致小鼠骨量减少和骨微结构破坏。而给予 TRFD 和雌二醇（E2）干预后，骨密度显著提高，骨微结构得到改善，且高剂量 TRFD（TRFD-H）组效果优于低剂量 TRFD（TRFD-L）组，呈现明显的剂量依赖性。这说明 TRFD 能够有效减轻卵巢切除引起的骨量减少，改善骨微结构。
- TRFD 逆转 OVX 小鼠骨组织病理退变：HE 染色结果显示，假手术组小鼠骨小梁结构完整，而 OVX 组骨小梁损伤严重，表现为变薄、断裂、面积减少和间距增加。TRFD 和 E2 干预后，骨小梁结构得到恢复，TRFD-H 组改善效果更明显。TRAP 染色显示，OVX 组破骨细胞数量显著高于假手术组，而 TRFD 和 E2 干预后破骨细胞数量明显减少，TRFD-H 组减少更显著。这表明 TRFD 通过抑制破骨细胞活性，减少骨吸收，改善骨组织病理变化。
- TRFD 改善 OVX 小鼠骨代谢血清标志物及 MAPK/HIF-1α水平：ELISA 检测结果表明，与假手术组相比，OVX 组血清中 RUNX2、ALP、MAPK 和 HIF-1α水平显著降低。给予 TRFD 和 E2 干预后，这些指标显著上调，且 TRFD-H 组效果更优。这说明 TRFD 能够促进成骨，增强 MAPK 信号通路，提高 HIF-1α水平，改善骨代谢指标。
- TRFD 调节骨组织中成骨和脂肪相关蛋白及 MAPK 和 HIF-1α蛋白表达：免疫组化结果显示，OVX 组骨组织中 BMP-2、MAPK 和 HIF-1α蛋白表达降低，PPAR-γ 表达升高。TRFD 和 E2 干预后，BMP-2、MAPK 和 HIF-1α蛋白表达上调，PPAR-γ 表达下调，TRFD-H 组变化更显著。这表明 TRFD 通过促进成骨相关蛋白表达，抑制脂肪相关蛋白表达，调节骨代谢。
- 生物信息学分析揭示 TRFD 作用机制：通过对疾病靶点基因和中药靶点基因的交集分析，发现 21 个共同靶点基因。GO 富集分析显示，这些靶点主要涉及药物反应、氧气水平、缺氧等生物学过程；KEGG 通路富集分析表明，MAPK 信号通路、HIF-1 信号通路等显著富集。这提示 TRFD 可能通过影响这些信号通路，参与骨代谢调节。
- TRFD 促进 BMSCs 向成骨分化：ALP 活性检测、ALP 染色、茜素红 S（ARS）染色、Western blotting 和 qRT-PCR 结果表明，不同浓度的 TRFD（1μg/ml、10μg/ml 和 50μg/ml）均能显著提高 BMSCs 的 ALP 活性，促进矿化结节形成，上调 RUNX2 和 BMP2 蛋白和基因表达，且呈剂量依赖性。这说明 TRFD 能有效促进 BMSCs 向成骨细胞分化。
- TRFD 抑制 BMSCs 向脂肪分化：油红 O 染色、Western blotting 和 qRT-PCR 结果显示，TRFD 处理显著减少 BMSCs 来源的脂肪细胞中脂滴数量，降低 PPAR-γ 和 C/EBPα 蛋白和基因表达，且呈剂量依赖性。这表明 TRFD 能够抑制 BMSCs 向脂肪细胞分化。
- TRFD 通过 MAPK/HIF-1α信号通路促进成骨和抑制 BMSCs 脂肪分化表达：Western blotting 和 qRT-PCR 结果显示，TRFD 显著促进 P38MAPK 磷酸化，上调 P38-MAPK 和 HIF-1α蛋白表达。这说明 MAPK/HIF-1α信号通路在 TRFD 促进成骨和抑制脂肪分化过程中起关键作用。
研究结论和讨论部分指出，原发性骨质疏松的发病机制复杂，涉及骨吸收和骨形成的失衡，以及脂肪生成和成骨作用的相互关系。本研究表明，TRFD 对 OVX 诱导的骨质疏松小鼠具有多方面的保护作用，不仅能恢复骨微结构，调节骨代谢标志物，还能通过调节 MAPK/HIF-1α通路促进成骨和抑制脂肪生成。这为骨质疏松的治疗提供了一种有前景的天然药物选择。然而，目前该研究仅在小鼠模型上进行，未来还需要进一步开展临床研究，评估 TRFD 在人体中的安全性和有效性，以确定其在临床治疗中的适用性。总之，这项研究为骨质疏松的治疗开辟了新的方向，有望为广大骨质疏松患者带来新的希望。
