基于骨免疫的抗骨质疏松活性天然产物的筛选及功能验证OACHSSCD

目的基于系统药理学筛选作用于骨质疏松症骨免疫基因的活性天然产物,并研究其抗骨质疏松的功能。方法基于GEO数据库骨质疏松症患者芯片数据集和GeneCards数据库获得骨免疫基因。采用SysDT模型筛选作用于骨免疫基因的活性天然产物,再结合口服生物利用度≥30%和类药性≥0.18,筛选潜在的抗骨质疏松活性天然产物。进一步,采用前成骨细胞系MC3T3-E1细胞,研究所筛选的活性天然产物杜鹃素和吴茱萸次碱对成骨细胞分化的影响。以大鼠后肢去负荷构建大鼠废用模型,探究活性天然产物杜鹃素对废用性骨质疏松的防治效果。结果骨质疏松症患者的芯片数据分析获得272个骨免疫基因,进一步筛选出作用于骨免疫基因的潜在活性天然产物杜鹃素和吴茱萸次碱。体外实验发现杜鹃素和吴茱萸次碱均能促进成骨细胞碱性磷酸酶的表达和成骨分化基因的表达(P<0.05,P<0.01);表明其均能促进成骨细胞分化,并且杜鹃素优于吴茱萸次碱。进一步的体内实验表明杜鹃素能显著增强尾悬吊大鼠骨密度和骨矿物质含量(P<0.05),改善骨生物力学性能(P<0.01),并调控骨免疫因子肿瘤坏死因子-α、白介素-4、白介素-10的表达(P<0.01)。结论基于骨免疫基因筛选出的活性天然产物杜鹃素通过促进成骨细胞分化对抗骨质疏松症,其可能为骨质疏松症的新药研发提供新思路。