姜黄素通过激活Wnt/β-catenin信号通路促进骨折愈合

作者：曾照辉; 刘怡; 王国梁; 唐晓恒; 刘玮; 闫康^*

来源：现代生物医学进展, 2021, 21(16): 3011-3048.

DOI：10.13241/j.cnki.pmb.2021.16.003

• 姜黄素
• 胫骨骨折
• 骨折愈合
• 成骨细胞
• Wnt/β-catenin信号通路

目的:探讨姜黄素治疗骨折的潜在应用价值及其对Wnt/β-catenin信号通路的可能影响。方法:本研究建立了胫骨骨折SD大鼠模型(模型组),然后应用不同剂量的姜黄素(50、100和200 mg/kg/d)治疗胫骨骨折大鼠4周。治疗4周后,通过苏木精和伊红(HE)染色评价骨折区域的形态,通过ELISA法测定大鼠血清中TGF-β、BMP-2、OC和CTX-I水平。应用不同浓度的姜黄素(0、5、10、20、和50μM)或Wnt/β-catenin信号通路抑制剂ICG-001(10μM)处理成骨细胞3 d,然后检测细胞的ALP活性、PCNA和COL-1的含量及Wnt/β-catenin信号通路相关分子的表达水平。结果:不同剂量的姜黄素处理组大鼠的小梁状骨和胶原明显增多。与模型组相比,不同剂量的姜黄素处理组大鼠血清中的TGF-β、BMP-2和OC水平均升高,而CTX-I水平降低(P<0.05);与模型组相比,不同剂量的姜黄素处理组大鼠骨折区域中的COL-1阳性率升高(P<0.05),而COL-2水平未发生显著变化(P>0.05)。在药物干预3 d后,10和20μM的姜黄素促进了细胞增殖,而100和200μM的姜黄素抑制了细胞增殖(P<0.05)。与0μM组比较,10μM和20μM的姜黄素组成骨细胞上清液中PCNA和COL-1水平及ALP活性水平均显著升高(P<0.05)。与模型组相比,不同剂量的姜黄素处理组大鼠骨折区域中的Wnt-3a和β-catenin m RNA和蛋白表达水平升高,而GSK-3β降低(P<0.05)。与姜黄素组相比,ICG-001处理后成骨细胞活力、ALP活性和β-catenin的表达水平均显著下降(P<0.05)。结论:姜黄素通过激活Wnt/β-catenin信号通路促进骨折愈合并刺激成骨细胞的增殖和分化。

• 单位
  中国人民解放军空军军医大学; 唐都医院