姜黄素通过激活Wnt/β-catenin信号通路促进骨折愈合

摘要 目的：探讨姜黄素治疗骨折的潜在应用价值及其对Wnt/β-catenin信号通路的可能影响。方法：本研究建立了胫骨骨折SD大鼠模型（模型组），然后应用不同剂量的姜黄素（50、100和200 mg/kg/d）治疗胫骨骨折大鼠4周。治疗4周后，通过苏木精和伊红（HE）染色评价骨折区域的形态，通过ELISA法测定大鼠血清中TGF-β、BMP-2、OC和CTX-I水平。应用不同浓度的姜黄素（0、5、10、20、和50 μM）或Wnt/β-catenin信号通路抑制剂ICG-001（10 μM）处理成骨细胞3 d，然后检测细胞的ALP活性、PCNA和COL-1的含量及Wnt /β-catenin信号通路相关分子的表达水平。结果：不同剂量的姜黄素处理组大鼠的小梁状骨和胶原明显增多。与模型组相比，不同剂量的姜黄素处理组大鼠血清中的TGF-β、BMP-2和OC水平均升高，而CTX-I水平降低（P<0.05）；与模型组相比，不同剂量的姜黄素处理组大鼠骨折区域中的COL-1阳性率升高（P<0.05），而COL-2水平未发生显著变化（P>0.05）。在药物干预3 d后，10和20 μM的姜黄素促进了细胞增殖，而100和200 μM的姜黄素抑制了细胞增殖（P<0.05）。与0 μM组比较，10 μM和20 μM的姜黄素组成骨细胞上清液中PCNA和COL-1水平及ALP活性水平均显著升高（P<0.05）。与模型组相比，不同剂量的姜黄素处理组大鼠骨折区域中的Wnt-3a和β-catenin mRNA和蛋白表达水平升高，而GSK-3β降低（P<0.05）。与姜黄素组相比，ICG-001处理后成骨细胞活力、ALP活性和β-catenin的表达水平均显著下降（P<0.05）。结论：姜黄素通过激活Wnt/β-catenin信号通路促进骨折愈合并刺激成骨细胞的增殖和分化。