新疆西伯利亚接骨木树皮中环烯醚萜和木脂素对大鼠骨髓间充质干细胞的成骨诱导作用及其机制

作     者：木拉提·努尔达勒 努尔哈那提·沙依兰别克 哈力·哈布力汗 杨毅 叶尔扎提·哈加合曼 努尔达列提·吾木尔汗 金格勒 Mulati Nuerdale;Nuerhanati Shayilanbieke;Hali Habulihan;Yang Yi;Yeerzhati Hajiaheman;Nuerdalieti Wumuerhan;Jin Gele

作者机构：新疆医科大学第一附属医院脊柱微创及精准骨科乌鲁木齐830054 

出 版 物：《中华解剖与临床杂志》 (Chinese Journal of Anatomy and Clinics)

年 卷 期：2024年第29卷第10期

页      面：689-697页

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

基　　金：新疆维吾尔自治区自然科学基金(2021D01C336) 

主　　题：间充质干细胞 成骨诱导 西伯利亚接骨木 环烯醚萜 木脂素 

摘      要：目的探讨新疆西伯利亚接骨木树皮中的环烯醚萜和木脂素对大鼠骨髄间充质干细胞(BMSCs)的成骨诱导作用及其机制。方法 (1)取干燥的接骨木树皮, 使用不同浓度的乙醇经过大孔树脂纯化分别获取30%、50%洗脱部位提取物, 采用薄层色谱法鉴定提取物中有效成分为环烯醚萜与木脂素, 高效液相色谱仪测定30%洗脱部位环烯醚萜的含量、紫外分光光度法测定50%洗脱部位木脂素的含量。(2)取大鼠原代BMSCs, 分为对照组、成骨诱导组、环烯醚萜高剂量组(10^(-2) mg/mL环烯醚萜)、环烯醚萜低剂量组(10^(-4) mg/mL环烯醚萜)、木脂素高剂量组(10^(-2) mg/mL木脂素)和木脂素低剂量组(10^(-4) mg/mL木脂素), 每组又分为24、48 h 2个亚组, 行细胞计数试剂盒(CCK)-8实验检测细胞增殖率, 选出增殖率较好的环烯醚萜、木脂素浓度进行后续实验。(3)取对数生长期BMSCs细胞, 分为对照组、成骨诱导组、环烯醚萜组、木脂素组、环烯醚萜+木脂素组, 行茜素红染色检测BMSCs转化成骨细胞情况, 采用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测BMSCs成骨相关基因[Runt相关转录因子2(RUNX2)、碱性磷酸酶(ALP)、Ⅰ型胶原(COL-Ⅰ)、骨钙素(OCN)基因]的相对表达情况, 采用Western blot检测BMSCs成骨相关蛋白[RUNX2、骨形态发生蛋白2(BMP-2蛋白)]的相对表达量。结果 (1)接骨木树皮提取物中, 30%洗脱样品富含环烯醚萜, 含量为1.13%~4.13%(2.63%±1.5%);50%洗脱样品中富含木脂素, 含量为36.07%~40.07%(38.07%±2.0%)。(2)CCK-8检测BMSCs增殖结果显示, 环烯醚萜高剂量组48 h亚组BMSCs增殖率(94.54%±1.42%)高于低剂量组48 h亚组(85.98%±1.54%), 木脂素高剂量组24 h、48 h亚组BMSCs增殖率(86.56%±0.89%、94.62%±1.45%)均高于低剂量组亚组(84.92%±0.88%、86.69%±1.31%), 差异均有统计学意义(t=9.14、4.73、10.13, P值均0.05)。选择高剂量环烯醚萜、木脂素进行后续实验。(3)茜素红染色结果显示:对照组成骨细胞较少, 成骨诱导组见一定数量的成骨细胞, 环烯醚萜组细胞见散在多处的成骨细胞, 木脂素组见成片的成骨细胞, 环烯醚萜+木脂素组细胞见多处成片的成骨细胞。(4)经高剂量烯醚萜、木脂素处理后的各组BMSCs成骨相关基因RUNX2、ALP、COL-Ⅰ、OCN的相对表达量比较, 差异均有统计学意义(P值均0.001)。与对照组比, 成骨诱导组RUNX2、COL-Ⅰ基因相对表达量均升高, 环烯醚萜组RUNX2、COL-Ⅰ、OCN基因相对表达量均升高, 环烯醚萜+木脂素组ALP、COL-Ⅰ、OCN基因相对表达量均升高, 差异均有统计学意义(P值均0.05)。与成骨诱导组比, 环烯醚萜组RUNX2、COL-Ⅰ基因相对表达量均升高, 环烯醚萜+木脂素组ALP、OCN基因相对表达量均升高:差异均有统计学意义(P值均0.05)。与环烯醚萜组比, 木脂素组RUNX2、COL-Ⅰ、OCN基因相对表达量均降低;环烯醚萜+木脂素组RUNX2、COL-Ⅰ基因相对表达量均降低, ALP、OCN基因相对表达量均升高:差异均有统计学意义(P值均0.05)。与木脂素组比, 环烯醚萜+木脂素组ALP、COL-Ⅰ、OCN基因相对表达量均升高, 差异均有统计学意义(P值均0.05)。(5)Western blot检测结果显示:环烯醚萜+木脂素组BMP-2的相对表达量高于对照组;木脂素组、环烯醚萜+木脂素组RUNX2的相对表达量均高于对照组, 环烯醚萜+木脂素组RUNX2的相对表达量高于成骨诱导组:差异均有统计学意义(P值均0.05)。结论新疆西伯利亚接骨木树皮提取物的有效成分环烯醚萜与木脂素联合应用, 可提高对大鼠骨髓BMSCs的成骨诱导作用, 促进BMSCs转化成骨细胞, 其机制可能与促进成骨基因RUNX2、ALP、COL-Ⅰ、OCN的表达, 激活BMP/RUNX2信号通路促进BMP-2、RUNX2蛋白的表达有关。