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目的:研究山豆根水提物及其主要有效成分对Ⅱ型胶原诱导的类风湿关节炎(Collagen-induced arthritis,CIA)小鼠的干预作用,并结合转录组测序技术探讨其抗类风湿关节炎(Rheumatoid arthritis,RA)骨破坏的机制,为山豆根临床用药提供实验参考,也为基于山豆根的新药研发提供前期基础。方法:8-10周龄雄性DBA/1J小鼠制备CIA模型,随机分组为正常组(Control)、模型组(Model)、阳性药组(MTX)、山豆根低和高剂量组(0.1 g/kg和0.2g/kg)共五组。第二次免疫前一周开始每日灌胃给药,连续给药26天,同时每3 d观察CIA模型小鼠关节肿胀程度,记录评分,计算发病率。通过HE染色和TRAP染色观察膝关节组织病理改变程度和破骨细胞生成情况。利用Micro-CT扫描评价骨破坏程度。同时,通过HE染色初步评价山豆根对肝脏的影响。基于RANKL诱导BMMs细胞向破骨细胞分化模型,通过TRAP染色筛选山豆根抗破骨细胞形成的主要活性成分。利用肌动蛋白环的免疫荧光染色和骨片的甲苯胺蓝染色评价对破骨细胞形成的影响。通过RT-PCR技术、Westen blot实验以及免疫荧光染色检测破骨细胞分化标志性蛋白的表达。经过以上细胞实验明确山豆根抗破骨细胞分化的主要活性成分。建立CIA小鼠模型,随机分组为正常组(Control)、模型组(Model)、阳性药组(MTX)、三叶豆紫檀苷低、高剂量组(5 mg/kg和10 mg/kg),评价山豆根主要活性成分(三叶豆紫檀苷)对CIA小鼠的治疗作用。对破骨细胞进行转录组学测序分析,通过火山图和韦恩图筛选差异基因,借助STRING数据库和Cytoscape软件构建PPI蛋白互作网络分析,筛选出三叶豆紫檀苷对破骨细胞分化过程的潜在靶点,利用RT-PCR和Western blot技术对候选靶点进行体内、体外实验验证,以探究三叶豆紫檀苷抗RA骨破坏的可能作用机制。结果1.山豆根水提物显著抑制CIA模型小鼠骨破坏作用与Model组比较,山豆根水提物各给药组可以显著降低关节炎评分和发病率,缓解关节肿胀程度(P<0.01)。Micro-CT扫描结果显示,山豆根水提物低和高剂量组可以缓解CIA小鼠膝关节骨破坏程度;HE染色结果提示,与Model组比较,山豆根水提物各给药组显著抑制滑膜炎症浸润、软骨增生、血管翳形成及骨质破坏(P<0.01)。TRAP染色观察到山豆根水提物各给药组能够明显抑制CIA小鼠骨侵蚀水平,其中以山豆根低剂量组药效更佳。此外,对CIA小鼠体重、脏器系数、肝组织染色三个方面进行山豆根安全性评价,结果显示山豆根各给药组未见显著变化。2.三叶豆紫檀苷显著抑制体外破骨细胞生成及CIA小鼠骨破坏通过TRAP染色及量化结果显示,山豆根五种单体对破骨细胞抑制程度分别是:三叶豆紫檀苷>马卡因>山豆根酮>苦参碱>氧化苦参碱,基于此我们选择三叶豆紫檀苷进行后续实验研究。建立RANKL诱导小鼠BMMs向破骨细胞分化体系,MTS结果显示三叶豆紫檀苷低于80μM对BMMs活性无明显影响;采用TRAP染色和F-actin染色结果显示三叶豆紫檀苷(10、20和40μM)能够剂量依赖性的抑制破骨细胞的形成。三叶豆紫檀苷剂量依赖性抑制破骨细胞的骨吸收功能,且破骨细胞分化相关因子TRAP、CTSK和MMP-9蛋白和基因表达水平明显降低,差异具有统计学意义(P<0.01或P<0.05)。与CIA模型组相比,三叶豆紫檀苷各给药组均能显著降低CIA小鼠关节炎评分和发病率,改善膝关节组织骨破坏程度,降低CIA小鼠膝关节破骨细胞数目,也可显著抑制TRAP、NFATc1、MMP-9蛋白和基因的表达,差异具有统计学意义(P<0.01或P<0.05)。3.基于转录组学探索三叶豆紫檀苷抗RA骨破坏作用机制利用破骨细胞样本进行建库测序,分析三叶豆紫檀苷抑制破骨细胞形成的差异基因。结果显示与Control比较,RANKL诱导后有2520个差异基因,其中上调基因有1470个,下调基因有1050个。与RANKL诱导组相比,Trif作用后共有606个差异基因,其中59个基因上调,547个基因下调。通过STRING数据库和Cytoscape软件构建PPI蛋白互作网络分析,筛选出三叶豆紫檀苷对破骨细胞分化过程中排名前20的重要靶点,RT-PCR实验验证并结合文献分析,筛选出FPR2蛋白是三叶豆紫檀苷的关键靶点。三叶豆紫檀苷能显著上调破骨细胞及CIA小鼠模型中FPR2 m RNA和蛋白水平,显著抑制TRAF6蛋白表达,降低p38、ERK磷酸化水平。结论:1.山豆根水提物(0.1 g/kg、0.2 g/kg)能明显缓解CIA小鼠病情发展,尤其显著抑制骨破坏;2.三叶豆紫檀苷可显著抑制体外破骨细胞分化及CIA小鼠骨破坏,提示其可能为山豆根抗RA的主要活性成分;3.三叶豆紫檀苷通过抑制FPR2/TRAF6/NFATc1通路活化,进而抑制破骨细胞分化,这可能是三叶豆紫檀苷抗RA骨破坏的主要途径。