基于RANKL/RANK-NF-κB-NLRP3炎性小体通路探讨强骨饮治疗骨质疏松症模型大鼠的作用机制OA

目的探讨强骨饮调节核因子-κB受体激活因子配体/核因子-κB受体激活因子-核因子-κB受体-NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(RANKL/RANK-NF-κB-NLRP3)炎性小体通路治疗骨质疏松症(OP)的作用机制。方法将100只SD大鼠随机分为正常对照组(A组,等量生理盐水,灌胃给药),OP组(B组,等量生理盐水,灌胃给药),强骨饮低、中、高剂量组[C_(1)组、C_(2)组、C_(3)组,0.83,1.66,3.32 g/(kg·d),灌胃给药],己烯雌酚(DES)组[D组,0.1 mg/(kg·d),灌胃给药],吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(PDTC)组[E组,0.1 g/(kg·d),腹腔注射],C_(2)组+E组(F组),氟甲基酮(Z-YVAD)组[G组,0.15 mg/(kg·d),尾静脉给药],C_(2)组+G组(H组),各10只。除A组外,其余各组大鼠均行腹部切口双侧去卵巢术,复制OP大鼠模型。连续6周给药后处死大鼠,采用发色底物法测定血清丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活力;采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测血清白细胞介素(IL)-1β、IL-18、IL-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、骨形成发生蛋白-2(BMP-2)、Ⅰ型胶原C端肽(CTX-Ⅰ)水平;采用免疫印迹(Western blot)法检测骨组织中RANKL、RANK、NF-κB亚基p65(NF-κB p65)、NLRP3、胱天蛋白酶-1 p20(caspase-1 p20)、消皮素D-N端抗体(GSDMD-N)的蛋白表达水平;采用双能X线扫描仪测定大鼠股骨中段骨密度(BMD);采用Micro-CT仪观察大鼠股骨头的结构,记录骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁分离度(Tb.sp)、骨体积分数(BV/TV);采用苏木精-伊红(HE)染色法观察各组大鼠骨组织的病理变化。结果与B组比较,C_(1)组、C_(2)组、C_(3)组、D组、E组、F组、G组、H组大鼠的BMD,Tb.N,Tb.Th,BV/TV均显著升高(P<0.05),Tb.sp均显著降低(P<0.05),骨皮质更厚,骨小梁更粗、排列更有序,成骨细胞数量更多,血清CTX-Ⅰ,IL-1β,IL-18,IL-6,TNF-α水平均显著降低(P<0.05),其中F组较E组、H组较G组以上指标均显著更优(P<0.05);C_(1)组、C_(2)组、C_(3)组、D组、F组、H组大鼠的SOD水平均显著升高(P<0.05),MDA水平均显著降低(P<0.05),其中F组较E组、H组较G组以上指标均显著更优(P<0.05);C_(1)组、C_(2)组、C_(3)组、D组大鼠的RANKL,RANK,NF-κB p65,NLRP3,caspase-1 p20蛋白表达水平均显著降低(P<0.05);C_(2)组、F组大鼠的RANKL,RANK,NF-κB p65蛋白表达水平均显著降低(P<0.05),E组仅NF-κB p65蛋白表达水平显著降低(P<0.01);C_(2)组、H组大鼠的NLRP3,caspase-1 p20蛋白表达水平均显著降低(P<0.05),G组仅caspase-1 p20蛋白表达水平显著降低(P<0.01)。与E组比较,F组大鼠的RANKL,RANK,NF-κB p65蛋白表达水平均显著降低(P<0.05)。与G组比较,F组大鼠的NLRP3,caspase-1 p20蛋白表达水平均显著降低(P<0.05)。结论强骨饮可通过改善OP模型大鼠的BMD及骨指标而治疗OP,其作用机制与抑制RANKL/RANK-NF-κB-NLRP3炎性小体通路相关。