关键词:
骨关节炎
数据挖掘
骨痹止痛方
软骨下骨
摘要:
骨性关节炎(Osteoarthritis OA)是发病累及整个关节结构的病变,软骨和软骨下骨的损伤是骨关节炎最重要的表现。临床研究证实骨痹止痛方(GBZTF)在治疗骨关节炎上有良好作用,但具体作用机制尚未明确。
目的:本文拟采用数据挖掘技术分析GBZTF组方规律;通过动物实验证实骨痹止痛方有效缓解关节炎症状及改善软骨下骨微环境;利用MC3T3-E1细胞实验探究骨痹止痛方调节软骨下骨微环境的生物分子学机制。
方法:
1检索数据库中的中医药治疗OA的文献。使用TCMISSV2.5软件对进行统计,并筛选文献,分析临床中药方治疗OA的四气、五味、归经以及组方规律,与GBZTF做对比。
2使用6周龄SD雄性大鼠,建立假手术组、DMM模型,GBZTF低、中、高各剂量组,其中假手术组、模型组纯水灌胃,GBZTF各剂量组灌胃。连续灌胃8周后,利用Micro-CT观察大鼠膝关节软骨及软骨下骨变化,用Elisa实验分析大鼠血清相关炎性指标,采用RT-q PCR技术分析关节软骨中骨代谢相关基因表达以及软骨下骨组织成骨分化相关基因表达。
3通过CCK-8观察不同浓度的GBZTF对MC3T3-E1细胞的活性影响;利用ALP染色观察GBZTF对MC3T3-E1细胞分化的影响;利用ARS染色观察GBZTF对MC3T3-E1细胞矿化的抑制作用;使用Western Blot、RT-q PCR,确立MC3T3-E1调控成骨细胞的分子生物机制。
结果
1通过分析发现在处方出现频次最多种类的药物为补虚药,共计46味药,出现2584次,其中常见药物有牛膝、当归、熟地黄;其次是活血化瘀类药,共计38味,出现1489次,常见川芎、鸡血藤、骨碎补等。该两类药物中熟地黄作为君药、鸡血藤、骨碎补作为臣药出现在骨痹止痛方中。通过对药物四气、五味、归经进行统计分析得知,温性、中性、寒性、热性、凉性药物出现的频次依次为4369、1769、828、146、111;辛、苦、甘、酸、咸、涩药物出现的频次依次为4218、3624、3084、697、407、98;排名前5的药物归经依次为肝、肾、脾、心、肺;其中归肝经的频次可达4957次,肾经频次2801次,脾经频次2730次,心经频次2501次,肺经1264次。通过性味、归经统计发现,GBZTF中六味药均是温性;同时,甘味药物占有5味,苦味3味,辛味1味,咸味1味;“GBZTF”中药物是以归肝肾经为主,其中归肝经6味,肾经5味,大肠经1味。总结全方有补益肝肾,舒筋壮骨,祛风止痛之功效,适用于肝肾亏虚型OA患者。
2 GBZTF中、高剂量治疗组可以在关节炎早期减少软骨下骨中神经异常生长,有效缓解关节炎大鼠疼痛,改善关节活动情况。GBZTF通过促进软骨合成代谢,抑制分解代谢有效缓解膝关节软骨的退变;通过调节成骨基因表达抑制异常骨赘生成,改善软骨下骨微环境。
3 GBZTF有效抑制MC3T3-E1细胞增殖分化、矿化。RT-q PCR结果提示GBZTF可以抑制成骨分化基因Osx、Opn、Col1a1、Ocn的表达,Western Blot结果显示GBZTF对成骨细胞增殖和分化的抑制作用是通过抑制激活TGF-β1/PI3K/AKT/Runx2信号通路实现。
结论:通过数据挖掘分析发现临床上治疗OA的常用药物为补虚药,药物的四气以温、中性为主,药味以辛甘苦为主,药物归经以肝肾经为主。对GBZTF的分析关联结果为临床治疗提供可靠的理论基础。通过体内、体外实验发现GBZTF能有效缓解关节炎症状,调改善软骨下骨微环境;同时还显著抑制MC3T3-E1细胞的增殖、分化和矿化;GBZTF可参与调控成骨细胞分化相关的基因表达,以调节软骨下骨微环境,这一作用是通过抑制TGF-β1/PI3K/AKT/Runx2信号通路的激活来实现。这些发现加深了GBZTF在OA的调控作用的认识,为骨关节炎相关疾病的防治提供了新的思路。