【摘 要】
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研究背景糖尿病是一种常见的内分泌疾病,糖尿病患者体内的高血糖症会导致一系列骨质破坏性疾病的发生。成骨细胞的功能损伤是此类骨破坏疾病发生的重要环节,因此寻找一种能有效保护成骨细胞的药物现已成为治疗该疾病的研究热点。阿魏酸是中药当归、川芎中的天然有效成分之一,经研究证实其具有抗炎、抗氧化、抗菌等多种生理作用,但其对成骨细胞成骨功能的影响还尚未见研究报道。研究目的本研究旨在探讨阿魏酸对高糖环境下小鼠颅顶
【基金项目】
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南方医科大学口腔医院科研项目（PY2019014）；
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研究背景糖尿病是一种常见的内分泌疾病,糖尿病患者体内的高血糖症会导致一系列骨质破坏性疾病的发生。成骨细胞的功能损伤是此类骨破坏疾病发生的重要环节,因此寻找一种能有效保护成骨细胞的药物现已成为治疗该疾病的研究热点。阿魏酸是中药当归、川芎中的天然有效成分之一,经研究证实其具有抗炎、抗氧化、抗菌等多种生理作用,但其对成骨细胞成骨功能的影响还尚未见研究报道。研究目的本研究旨在探讨阿魏酸对高糖环境下小鼠颅顶前成骨细胞（MC3T3-E1细胞）成骨功能的影响,并对其中的机制进行初步探索。研究方法使用含有一定浓度阿魏酸的高糖培养基培养MC3T3-E1细胞,用CCK-8法检测细胞增殖活性,筛选出最适宜的药物干预浓度（记为加药组）。然后利用此条件对高糖环境培养的细胞进行干预,用流式细胞法检测活性氧（ROS）含量反映氧化应激水平;用ELISA试剂盒检测细胞炎症因子白介素-1（IL-1）、白介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和晚期糖基化终末产物（AGEs）的表达量来反映细胞炎症水平;用碱性磷酸酶（ALP）检测试剂盒检测细胞ALP活性反映细胞成骨分化功能;用茜素红染色法检测矿化结节的形成情况来反映细胞矿化功能。最后使用信号通路特异性抑制剂LY294002干预加药组细胞（记为抑制剂组）,用qPCR法检测Runt相关转录因子2（Runx2）、骨钙素（OCN）、骨桥蛋白（OPN）等成骨关键基因的表达情况;用 WB 检测 OCN、OPN、Runx2 成骨相关蛋白及 p-PI3K、p-Akt、PI3K、Akt等PI3K-Akt信号通路关键蛋白的表达情况。研究结果在药物浓度筛选的实验中,CCK-8检测结果显示0.1-10 μM的阿魏酸能够减缓高糖环境对MC3T3-E1细胞的增殖活性的抑制作用（P＜0.05）,这种促进作用在阿魏酸浓度为1 μM时表现得更为明显。浓度为1 μM的阿魏酸能够抑制细胞氧化应激水平和炎症水平,降低ROS、AGEs、炎症因子IL-1、IL-6、TNF-α的表达量（P＜0.01）。此外它还能够提高ALP活性、矿化结节形成量以及成骨关键基因Runx2、OPN、OCN的mRNA表达水平（P＜0.05）。加药组（1 μM阿魏酸）能够减轻高糖环境对通路关键蛋白表达p-Akt、p-PI3K的抑制作用（P＜0.01）。然而在抑制剂组中,这些蛋白的表达量相比于加药组显著降低（P＜0.05）。研究结论适宜浓度的阿魏酸能够对高糖培养条件下的MC3T3-E1细胞起到一定程度的保护作用,减轻高糖对细胞成骨功能的损伤。此外,PI3K/Akt信号通路可能参了与该过程的调控。
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