本课题组前期发现APP/PS1转基因小鼠的骨密度降低,发生骨质疏松,而姜黄素可以提高该小鼠的骨密度,但具体发生机制不明。同时,在野生型和转基因小鼠骨组织中均发现了β-淀粉样蛋白前体蛋白的表达,并在转基因和老龄野生鼠骨中有β-淀粉样蛋白的沉积。推测APP/PS1转基因小鼠骨质疏松的发病机制为骨组织中的β-淀粉样蛋白引起二价金属离子转运体异常表达,导致细胞内的铁超载,引起细胞的氧化应激反应,诱发细胞凋亡,从而改变骨微结构,发生骨质疏松。姜黄素可以通过降低β-淀粉样蛋白的沉积,抑制氧化应激引起的凋亡,从而提高成骨细胞活性,增加骨密度。本项目着眼研究β-淀粉样蛋白、二价金属离子转运体及铁离子超载与APP/PS1转基因小鼠骨质疏松发生的关系,并探讨姜黄素对该小鼠的治疗作用。为预防骨质疏松的发生和指导临床治疗,提供了新的思路,具有良好的应用前景和社会价值。
Osteoporosis;APP/PS1 transgenic mice;Curcumin;autophagy;apoptosis
本课题组前期发现APP/PS1转基因小鼠的骨密度降低,发生骨质疏松,而姜黄素可以提高该小鼠的骨密度,但具体发生机制不明。同时,在野生型和转基因小鼠骨组织中均发现了β-淀粉样蛋白前体蛋白的表达,并在转基因和老龄野生鼠骨中有β-淀粉样蛋白的沉积。本研究通过体内体外实验应用Western-blot、realtime-PCR、免疫组化、共聚焦显微镜、电镜、流式细胞仪等技术证实APP/PS1转基因小鼠骨质疏松的发病及姜黄素治疗机制骨组织中的β-淀粉样蛋白引起二价金属离子转运体异常表达,导致细胞内的铁超载,引起细胞的氧化应激反应,诱发细胞凋亡及自噬,同时可以抑制骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化能力,从而改变骨微结构,发生骨质疏松。姜黄素可以通过降低β-淀粉样蛋白的沉积,抑制氧化应激引起的凋亡,从而提高成骨细胞活性,增加骨密度。为预防骨质疏松的发生和指导临床治疗,提供了新的思路,具有良好的应用前景和社会价值。