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高良姜素促进骨质疏松模型大鼠骨折愈合的机制研究
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| 篇名： | 高良姜素促进骨质疏松模型大鼠骨折愈合的机制研究 |
| TITLE： | Study on the mechanism of galangin promoting fracture in osteoporosis model rats |
| 摘要： | 目的 初步探讨高良姜素（Gal）调节缺氧诱导因子1α（HIF-1α）/血管内皮生长因子（VEGF）信号通路对骨质疏松（OP）模型大鼠骨折愈合的影响。方法采用双侧卵巢切除手术构建OP大鼠模型。实验设置假手术（Sham）组（生理盐水）、模型（Model）组（生理盐水）和Gal低、中、高剂量组（2.5、5、10mg/kg）以及抑制剂组（10mg/kgGal+100mg/kgHIF-1α/VEGF信号通路抑制剂PX-478），每组12只。腹腔注射相应药物，每天1次，连续90d。观察大鼠股骨显微结构，评估大鼠股骨生物力学状况，观察大鼠骨组织病理损伤及新生血管情况，检测大鼠股骨中血小板内皮细胞黏附分子1（PECAM-1）表达，检测大鼠血清中骨钙素（OCN）和Ⅰ型胶原交联C末端肽（CTX-Ⅰ）、骨形态发生蛋白2（BMP-2）含量以及骨痂组织中碱性磷酸酶（ALP）及HIF-1α/VEGF信号通路相关蛋白表达。结果与Sham组比较，Model组大鼠骨密度（BMD）、骨体积分数（BV/TV）、骨小梁数（Tb.N）、骨小梁厚度（Tb.Th）、最大负载、新生血管数量和血管面积、PECAM-1平均荧光强度、OCN和BMP-2含量及ALP、HIF-1α、VEGF蛋白表达水平均显著降低/减少（P＜0.05），CTX-Ⅰ含量显著升高（P＜0.05）。与Model组比较，Gal低、中、高剂量组大鼠上述指标均显著逆转（P＜0.05），且具有剂量依赖性。与Gal高剂量组比较，抑制剂组大鼠上述指标变化均显著逆转（P＜0.05）。结论Gal可调节骨代谢，改善OP模型大鼠骨密度，促进骨折愈合；其作用机制可能与激活HIF-1α/VEGF信号通路，促进血管生成有关。 |
| ABSTRACT： | OBJECTIVE To preliminarily investigate the impacts of galangin （Gal） on fracture healing in osteoporosis （OP） model rats by regulating hypoxia-inducible factor-1α （HIF-1α）/vascular endothelial growth factor （VEGF） signaling pathway. METHODS The OP rat model was constructed by using bilateral ovariectomy surgery. The model rats were randomly divided into sham operation group （normal saline）， model group （normal saline）， Gal low-dose， medium-dose and high-dose groups （2.5， 5， 10 mg/kg）， inhibitor group （10 mg/kg Gal+100 mg/kg HIF-1α/VEGF signaling pathway inhibitor PX-478）， with 12 rats in each group. They were given relevant medicine intraperitoneally， once a day， for 90 consecutive days. The microstructure of rat bones was observed， the biomechanical status of rat femurs was evaluated， and the pathological damage and neovascularization of rat callus tissue were observed. The expression of platelet endothelial cell adhesion molecule-1 （PECAM-1） in the femur was detected. The contents of osteocalcin （OCN）， C-terminal telopeptides of type Ⅰ collagen （CTX-Ⅰ） and bone morphogenetic protein 2 （BMP-2） in serum were detected as well as the expressions of alkaline phosphatase （ALP） and HIF-1α/VEGF signaling pathway- related proteins in callus tissue. RESULTS Compared with the sham operation group， the BMD， BV/TV， Tb.N， Tb.Th， maximum load， the number and area of blood vessels， the average fluorescence intensity of PECAM-1， the contents of OCN and BMP-2， and the expression levels of ALP， HIF-1α and VEGF proteins in the model group were reduced significantly （P＜0.05）， while the content of CTX-Ⅰ increased significantly （P＜0.05）. Compared with the model group， the above indexes of rats were reversed significantly in Gal low-dose， medium-dose and high-dose groups （P＜0.05）， in a dose-dependent manner. Compared with the Gal high-dose group， the above indexes of rats were reversed significantly in the inhibitor group （P＜0.05）. CONCLUSIONS Gal can regulate bone metabolism， improve bone density of OP model rats and promote fracture healing， the mechanism of which may be associated with activating the HIF-1α/VEGF signaling pathway and promoting angiogenesis. |
| 期刊： | 2023年第34卷第19期 |
| 作者： | 吴永铁；申雄成 |
| AUTHORS： | WU Yongtie，SHEN Xiongcheng |
| 关键字： | 高良姜素；缺氧诱导因子1α；血管内皮生长因子；骨质疏松；骨折愈合 |
| KEYWORDS： | galangin； hypoxia-inducible factor-1α； |
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