柴胡在绝经后骨质疏松大鼠模型中的骨保护作用

摘要

本研究采用卵巢切除的大鼠作为绝经后骨质疏松模型，证明柴胡口服液可通过抑制促炎因子并增强抗炎因子来改善骨微结构。这表明其抗炎机制在一定程度上可缓解由雌激素缺乏引起的骨质疏松。

摘要

本方案旨在研究柴胡给药对去卵巢（OVX）大鼠绝经后骨质疏松症的影响。选用8周龄雌性Sprague-Dawley大鼠，采用背部入路法行双侧去卵巢手术，建立绝经后骨质疏松模型。随后通过口服灌胃连续12周给予不同剂量的柴胡口服液，并评估骨微结构变化及检测炎症细胞因子水平。中、高剂量柴胡治疗部分抑制了OVX大鼠的骨量丢失，降低了促炎细胞因子的表达，同时上调了抗炎细胞因子水平。从低剂量到高剂量，骨破坏严重程度显著减轻，且观察到骨微结构重建呈剂量依赖性改善。柴胡缓解了雌激素缺乏引起的骨量丢失和微结构退化，从而抑制了该OVX模型中骨质疏松症（OP）的进展，这可能归因于相关通路的抗炎作用。

引言

骨质疏松症（OP）是一种常见的代谢性骨病，其特征是骨量减少、骨强度降低以及骨微结构破坏¹。OP 可表现为原发性或继发性，其中原发性 OP 分为绝经后骨质疏松症（PMOP）、老年性骨质疏松症和特发性骨质疏松症（常发生于青少年）。其中，I 型 PMOP 主要发生于绝经后女性，由于雌激素循环水平下降，绝经后骨密度显著降低²。该病是一种全身性代谢性骨病，导致破骨细胞活性增强及分化加剧³。此外，骨吸收的强度远超过骨形成，从而引起骨量减少、骨脆性增加以及骨折风险升高⁴。

目前的研究发现，许多慢性炎症性疾病（如骨关节炎和牙周炎）均伴随显著的骨量流失，提示炎症可能与骨质疏松症（OP）密切相关⁵。女性在绝经后随着年龄增长，除了内分泌变化外，生理功能和免疫功能均出现衰退，机体长期处于慢性炎症状态。许多促炎因子及T细胞来源的细胞因子在骨量流失过程中发挥重要作用。因此，绝经后骨质疏松症（PMOP）也被认为是一种慢性炎症性疾病^6,7。

中医（TCM）在绝经后骨质疏松症（PMOP）的预防与治疗方面....

方案

所有涉及动物的实验操作均依照《美国国立卫生研究院实验动物护理与使用指南》（第8版）进行，并已获得右江民族医学院动物伦理委员会的特别批准（批准编号：2024071001）。

1. 网络药理学分析

注意：网络药理学是一种结合了系统生物学、计算生物学和药理学的方法，旨在通过分析生物分子网络来理解药物的作用机制及药物间的相互作用²⁵。

1. 使用传统中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP：http://ibts.hkbu.edu.hk/LSP/tcmsp.php）等工具，筛选口服生物利用度（OB）≥30%、药物相似性（DL）≥0.18的活性化合物²⁶。搜索柴胡，点击药材详情，下载所有化合物数据，并将下载的文件命名为柴胡。
2. 将核心成分的MOL ID粘贴至TCMSP数据库中，获取该核心成分对应的作用靶点名称。在TCMSP中选择批量搜索，点击靶点预测，然后点击提交。
3. 打开UniProt数据库，将“Target Name”列复制到搜索框中，查找加粗显示的蛋白质名称，该名称应与所粘贴的靶蛋白名称完全一致。找到对应的蛋白质名称后，收集其后一列中的相应基....

结果

GO功能与KEGG通路富集分析

我们利用生物信息学中的GO和KEGG富集分析来预测柴胡对PMOP的潜在作用机制。针对柴胡活性成分与疾病共同作用的靶基因进行GO富集分析，共获得2138个显著性条目，各组前十个显著性结果已列出(图2D)。在生物过程方面(图2A)，交集基因主要参与脂多糖和活性氧的反馈反应。在细胞组分部分(图2B)，交集基因主要涉及细胞分泌颗粒腔以及含胶原的细胞外基质。在分子功能方面(图2C)，交集基因主要涉及核受体活性和配体激活的转录.......

讨论

绝经后骨质疏松症（PMOP）是一种常发生于绝经后女性的全身性骨代谢紊乱疾病，由雌激素缺乏引起，导致成骨细胞与破骨细胞之间的平衡失调，进而引起破骨细胞骨吸收增强以及成骨细胞骨形成减少³¹。越来越多的研究表明，体内炎症因子水平也会影响破骨细胞与成骨细胞的分化，促炎因子的过表达有助于破骨细胞的分化³²。同样，抗炎因子的过表达则抑制破骨细胞的表达³³。这表明，采用以抗炎为导向的治疗方案可能成为治疗PMOP的一种可行策略。

中药柴胡在临床上被广泛用于治疗炎症、预防感冒和流感、调节体内激素分泌以及保护肝脏³⁴。在复方制剂中，柴胡是易于获得的药物成分，常与其他药物联合用于治疗绝经后骨质疏松症（PMOP）³⁵。因此，我们希望从柴胡自身药理特性——抗炎作用的角度，阐明其治疗PMOP的机制。

在实验过程中，我们.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
0.9% 氯化钠注射液	Huarenpharmaceutical	h1712059
1×PBS	Thermofisher	10010023
75% 酒精	南京试剂	C069156931
95% 乙醇	南京试剂	C0691520075
无水乙醇	Macklin	E809056
柴胡	河南百泉制药有限公司	Z41021539
脱钙液	solarbio	E1171
红霉素软膏	广州白云山医药集团股份有限公司白云山和记黄埔中药厂	H44023088
异丙醇	济南金日和化工有限公司	23727-29-9
青霉素V钾胶囊	四川制药	H20103156
多聚甲醛 (CH2O)n	Beyotime	P0099
聚维酮碘消毒液	广东恒健制药有限公司	H44023924
实时荧光PCR试剂盒	翊圣生物	11201ES03
RNA提取试剂盒	Monadbiotech	MI20201S
RNA反转录试剂盒	翌圣生物科技	EG15123S
戊巴比妥钠	上海吉翔生物科技有限公司	JX082085
Trizol	Thermofisher	15596026CN