本项目属中医骨伤科学领域。巴戟天为茜草科植物巴戟天的干燥根。味甘、辛,性微温,有补肾阳、强筋骨、祛风湿的功效。主要分布在福建、广东等省的热带和亚热带地区,是我国著名的“四大南药”之一,也是出口创汇的名贵药材,福建省南靖县和溪镇出产的巴戟天为道地药材,目前已筹建GAP生产基地。巴戟天中含有蒽醌、氨基酸、多糖、脂类、有机酸、生物碱、黄酮等11类化合物及24种无机元素。本项目由国家自然科学基金 (30271630)、福建省青年科技人才创新项目(2003J039)资助。
本研究以巴戟天补肾壮骨作用为指导,采用现代药学手段对巴戟天进行追踪式分离,发现并提取巴戟天促进骨生成的相关有效部位(群),探讨并阐明巴戟天促进骨生成相关基因的作用及其功能意义。
巴戟天对成骨细胞生物学特性影响的实验研究显示:一定浓度的巴戟天对体外培养的成骨细胞(OB)增殖有明显促进作用,且巴戟天能显著增强成骨细胞ALP活性、显著增加细胞内BGP含量、显著促进成骨细胞分泌TGF-β1。因此在体内巴戟天可以通过刺激OB的不断增殖,从而促进骨形成。
巴戟天水提物与巴戟天醇提物对骨髓基质细胞向成骨细胞分化影响的对比实验结果显示:巴戟天水提物及醇提物均能提高骨髓基质细胞内碱性磷酸酶的活性和细胞内骨钙素的含量。均能使骨髓基质细胞核心结合因子α1(Cbfα1)表达增强。
药理研究表明巴戟天多糖有明显的免疫增强作用,故我们将多糖作为巴戟天质量控制的指标成分,进行南靖巴戟天多糖的含量测定。结果显示:南靖巴戟天多糖的平均含量为28.168%,平均回收率为99.11%。进一步提取巴戟天多糖观察对体外培养成骨细胞凋亡的影响,结果显示:巴戟天多糖对体外培养的成骨细胞增殖有明显促进作用;能显著促进成骨细胞ALP活性和提高成骨细胞分泌BGP功能;在一定程度上可抑制全反式维甲酸诱导的成骨细胞凋亡;可显著提高成骨细胞TGF-β1、Cbfα1mRNA表达;且明显优于巴戟天水提物。说明巴戟天多糖是巴戟天提高成骨细胞活性的有效成分之一。
国内外均未见关于巴戟天多糖促进骨生成系列研究报道。本项目在国内率先应用细胞分子生物学先进技术开展福建省名贵中药的药效学研究。制备工艺方面,应用闽产南靖巴戟天提取高纯度的巴戟天多糖。在国内首先运用巴戟天与巴戟天提取物-多糖,开展促进骨髓基质细胞活性及其向成骨细胞转化的实验研究。证实巴戟天多糖能显著促进体外培养成骨细胞增殖、促进成骨细胞分泌碱性磷酸酶与BGP骨钙素、促进成骨细胞TGF-β1mRNA的表达。核心结合因子α1 (Cbfα1)是成骨细胞分化和骨发育的重要调控因子,控制着转化生长因子βⅠ型受体以及Ⅲ型胶原酶的产生,对维持正常的骨骼生长发育起着重要作用。我们首次通过对MSC中Cbfα1mRNA的表达水平进行观察,探讨Cbfα1调控MSC分化中的作用规律。项目相关论文在中国科学引文数据库、中国引文数据库、维普、万方、读秀、Google学术搜索中被引214次,其中他引195次。