淫羊藿苷促进激素性股骨头坏死中骨髓间充质干细胞成骨分化的机制研究

为探究淫羊藿苷对骨髓间充质干细胞（BMSCs）成骨分化的影响，研究发现其激活 PI3K/AKT 通路调节相关因子，意义重大。

　　### 激素性股骨头坏死研究：淫羊藿苷的神奇作用
在骨科疾病的世界里，股骨头坏死（ONFH）是一种常见且棘手的病症。它就像一个隐藏在骨骼中的 “破坏者”，会让股骨头内部的骨细胞和骨髓成分逐渐坏死，导致股骨头结构改变，最终塌陷。患者常常会遭受疼痛的折磨，严重影响生活质量。激素性股骨头坏死（SONFH）作为非创伤性股骨头坏死的主要类型，在中青年人群中尤为常见。目前，虽然有手术、保守治疗和全髋关节置换等方法，但这些治疗方式都存在一定的局限性。比如，全髋关节置换后，由于年轻患者预期寿命较长，人工关节可能无法伴随一生，这意味着他们可能需要多次进行翻修手术，不仅增加了患者的痛苦，也带来了高昂的医疗费用。

SONFH 的发病机制至今尚未完全明确，但越来越多的研究表明，骨髓间充质干细胞（BMSCs）的异常在其中起着关键作用。BMSCs 具有自我更新和多向分化的能力，对维持骨代谢平衡至关重要。糖皮质激素如地塞米松（DEX）会诱导 BMSCs 凋亡，影响其成骨分化，进而促进 SONFH 的发展。淫羊藿苷作为中药淫羊藿中的活性成分，此前有研究显示它对 BMSCs 有一定的保护作用，然而其具体机制并不清楚。为了深入探究淫羊藿苷在 SONFH 中的作用机制，来自武汉大学同仁医院（武汉第三医院）和南昌洪都中医院的研究人员开展了相关研究，该研究成果发表在《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》上。

研究人员在此次研究中，采用了多种关键技术方法。他们从 Sprague Dawley 大鼠体内分离培养 BMSCs，通过流式细胞术检测细胞表面标志物 CD44、CD29、CD45 和 CD34 的阳性率来鉴定 BMSCs。为了探究淫羊藿苷的作用机制，研究人员进行了细胞转染实验，分别转染 pORF - UTX 质粒和靶向 EZH2 的短发夹 RNA（sh - EZH2），以调控 UTX 和 EZH2 的表达。同时，运用 CCK - 8 法检测细胞活力，流式细胞术分析细胞凋亡情况，蛋白质免疫印迹法（Western blotting）检测相关蛋白表达水平，通过茜素红 S 染色和油红 O 染色分别评估 BMSCs 的成骨和脂肪分化能力。此外，还建立了 SONFH 大鼠模型，利用 Micro - CT 和苏木精 - 伊红（H&E）染色对股骨头结构进行分析。

研究结果令人瞩目。首先，在细胞形态和鉴定方面，培养 10 天后的 BMSCs 呈现纺锤形，经流式细胞术检测，CD29 和 CD44 阳性表达，CD34 和 CD45 阴性表达，证实了培养的细胞为 BMSCs。其次，淫羊藿苷能显著减轻 DEX 诱导的大鼠 BMSCs 损伤。CCK - 8 实验表明，DEX 降低了 BMSCs 的活力，而淫羊藿苷可以有效挽救这一趋势，其中中等剂量（1 μM）的淫羊藿苷效果最为显著，使细胞活力提升至 85.4%。同时，淫羊藿苷还能显著降低 DEX 诱导的细胞凋亡率，通过 Western blotting 检测发现，它可以调节凋亡相关蛋白 Bcl - 2、Bax 和 cleaved caspase - 3 的表达。

进一步研究发现，淫羊藿苷能够激活 PI3K - AKT - UTX/EZH2 信号通路。Western blotting 结果显示，DEX 降低了 PI3K 和 AKT 的磷酸化水平，而淫羊藿苷处理后，这一现象得到明显改善。同时，淫羊藿苷增加了 UTX 的水平，降低了 H₃K²⁷me₃和 EZH2 的水平，且对该信号通路的影响与甲状旁腺激素（PTH）相当。

在探究淫羊藿苷促进 BMSCs 成骨分化的机制时，研究人员发现，过表达 UTX 或沉默 EZH2 与淫羊藿苷处理具有相似的效果。茜素红 S 染色结果显示，UTX 过表达或 EZH2 敲低能显著改善 BMSCs 的矿化能力，增加钙结节的数量。同时，RT - qPCR 和 Western blotting 检测结果表明，它们能上调成骨相关因子 Bmp2 和 Runx2 的 mRNA 和蛋白质水平，促进成骨分化。相反，在脂肪分化方面，油红 O 染色显示，淫羊藿苷、UTX 过表达或 EZH2 敲低均能减少脂肪滴的形成，降低脂肪分化相关因子 PPAR - γ 和 C/EBPα 的表达，抑制 BMSCs 的脂肪分化。

为了验证 PI3K/Akt 信号通路在淫羊藿苷作用中的重要性，研究人员使用了 PI3K 通路抑制剂 LY294002。结果发现，抑制该信号通路后，淫羊藿苷对 UTX 和 EZH2 水平的调节作用被抵消，对成骨分化的促进作用和对脂肪分化的抑制作用也被逆转。

在 SONFH 大鼠模型实验中，Micro - CT 分析显示，SONFH 模型组大鼠的骨体积（BV）、骨体积分数（BV/TV）和骨小梁数量（Tb.N）均显著降低，骨小梁间隙（Tb.Sp）增大，而淫羊藿苷处理后，这些参数得到明显改善。H&E 染色结果也表明，淫羊藿苷能减轻股骨头软骨层增厚和骨小梁排列紊乱的现象。同时，Western blotting 检测发现，淫羊藿苷能调节 PI3K - AKT - UTX/EZH2 信号通路相关蛋白的表达，改善股骨头的结构损伤。

综上所述，本研究首次揭示了淫羊藿苷通过激活 PI3K/AKT 信号通路，上调 UTX 并沉默 EZH2，最终诱导 H₃K²⁷me₃耗竭，从而改变成骨相关因子的表达，防止 BMSCs 发生 DEX 诱导的细胞凋亡和异常的成骨及脂肪分化。这一研究为 SONFH 的治疗提供了新的潜在靶点和理论依据，具有重要的临床意义。然而，研究也存在一定的局限性，如未对 SONFH 动物模型进行更深入的验证。未来，针对淫羊藿苷 / PI3K - AKT - UTX/EZH2 通路的研究有望为 SONFH 的治疗开辟新的方向，进一步探索 BMSCs 在治疗 SONFH 中的潜力，也将为骨科疾病的治疗带来新的希望。