姜黄素治疗骨质疏松的研究进展
骨髓间充质干细胞
黄智金 丰哲【摘 要】 姜黄素在骨质疏松的防治中具有显著的作用,可通过抑制骨髓间充质干细胞的凋亡与成脂分化,促进骨髓间充质干细胞增殖与成骨分化,促进成骨细胞增殖与分化,增强成骨细胞活力,减少成骨细胞凋亡,降低破骨细胞活性,诱导破骨细胞凋亡,抑制破骨细胞的生成、分化与骨吸收,改善骨代谢与骨小梁微观结构,减少骨量的丢失,增加骨骼的强度。但目前有关姜黄素治疗骨质疏松基本处于实验室研究阶段,姜黄素投入抗骨质疏松的临床使用仍需进一步以及更多的基础实验研究证实。综述姜黄素治疗骨质疏松的相关机制与进展,以期为姜黄素治疗骨质疏松在基础医学研究、药物临床应用以及新药物的开发等提供参考。
【关键词】 骨质疏松;姜黄素;骨髓间充质干细胞;成骨细胞;破骨细胞;研究进展;综述
骨质疏松症(osteoporosis,OP)以骨密度降低、骨微结构破坏为特征,极易造成骨质脆性的增加、骨折风险的升高[1]。随着我国人口老龄化,罹患OP的人群将逐渐增加。据相关流行病学调查显示,我国50岁以上人群OP患病率高达19.2%,且低骨量人群相当庞大[2]。目前治疗OP的药物主要有促进骨形成剂与抑制骨吸收剂[3],但大多有不良反应[4]。
姜黄素为中药姜黄的主要活性成分,低毒,有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等功效[5]。姜黄素可促进骨形成,抑制骨吸收,可显著增加骨小梁的体积、数目以及厚度,降低骨小梁的分离度,减少组织中的破骨细胞,从而在OP的防治中有良好的效果[6]。
1 姜黄素对骨髓间充质干细胞(BMSC)的影响
随着年龄的增长,人体内的BMSC数量逐渐减少,由于成骨成脂分化失衡,导致OP发生[7-8]。多个研究证明,促进BMSC的成骨分化有利于防治OP[9-12]。AHMED等[13]研究发现,在培养皿中添加姜黄素有助于增强小鼠BMSC的成骨分化能力。陈思圆等[14]发现,过表达的成纤维细胞生长因子18(FGF18)可促进骨髓间充质干细胞的增殖,姜黄素通过对miR-122-5p/FGF18信号通路的调控,在促进BMSC增殖与成骨分化的同时,还有着抑制BMSC凋亡的作用。在炎症微环境中,姜黄素通过上调成骨相关基因骨唾液蛋白(BSP)、核心结合因子a1(Runx2)的表达,从而对大鼠BMSC的成骨分化起到促进作用[15]。碱性磷酸酶(ALP)、Runx2可促进BMSC的成骨细胞分化[16-19]。CHEN等[20]发现,姜黄素通过调控巨噬细胞极化,上调ALP、Runx2基因以及Runx2蛋白的表达,在增加ALP活性的同时,也促进了骨BMSC的成骨分化 ......
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