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[目的]通过基因芯片筛查老鹳草素(geraniin)对骨质疏松(osteoporosis,OP)大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stemcells,BMSCs)作用后的差异基因,应用基因过表达技术构建过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferators-activated receptors γ,PPARγ)基因稳定过表达的 OP 大鼠 BMSCs 及Wnt/β-catenin信号通路的关键信号分子β-catenin、runt相关转录因子2(runt-related transcription factor 2,Runx2)的表达变化,研究老鹳草素对 PPARγ 及β-catenin和Runx2的调控作用,进一步探索老鹤草素防治骨质疏松的分子机制。[方法]1.对4月龄雌性SD大鼠行去卵巢术(ovariectomy,OVX),16周后,利用双能X射线骨密度仪测定骨密度,判断OP大鼠模型复制成功与否。2.术后4个月,取大鼠股骨和胫骨,分离OP大鼠和假手术大鼠BMSCs,采用流式细胞术鉴定所培养的细胞是否为BMSCs。3.用老鹳草素(10-9mol/L)干预BMSCs 14天,应用茜素红S染色法、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性检测,观测老鹳草素对大鼠BMSCs成骨分化的影响。4.大鼠的BMSCs用老鹳草素干预后,采用芯片技术检测假手术BMSCs对照组、骨质疏松模型BMSCs组和老鹳草素干预模型BMSCs组的基因表达变化谱,与模型组作比较,对老鹳草干预后变化的基因,特别是与BMSCs成骨分化相关的关键基因,用GO分析确定这些变化基因是否在Wnt/β-catenin通路上富集,并用实时荧光定量 PCR(real time quantity polymerase chain reaction,RTQ-PCR)验证。5.确定上述老鹳草素干预组中表达下调的关键基因PPARγ,应用基因过表达技术,以慢病毒作载体携带PPARγ基因转染目的细胞BMSCs,构建稳转细胞系。6.用老鹳草素作用于PPARγ基因转染后的BMSCs,分别应用Western blotting和RT Q-PCR技术,检测老鹳草素对大鼠BMSCs的PPARy、β-catenin和Runx2蛋白及mRNA表达的影响。[结果]1.茜素红S染色法果显示10-9 mol/L老鹳草素组钙结节的数量显著增加,ALP活性检测结果与茜素红染色结果一致。进一步验证了老鹳草素具有促BMSCs成骨分化的作用。2.分析基因芯片数据,利用KEGG数据库对下调差异基因进行Pathway分析,筛选出老鹳草素可能的下调靶点是PPARy。3.构建过表达载体,将构建好的携带有PPARγ基因的过表达慢病毒载体转染BMSCs,可以构建PPARγ过表达稳转细胞系。4.Western blotting和RT-QPCR结果显示,PPARγ过表达后,PPARγ表达升高,β-catenin、Runx2表达降低(P<0.05);10-9mol/L老鹳草素干预后,PPARγ的表达降低,β-catenin、Runx2的表达增加(P<0.05)。[结论]1.老鹳草素能明显促进骨质疏松大鼠BMSCs的体外成骨分化能力。2.PPARγ基因过表达可抑制OP大鼠BMSCs细胞β-catenin、Runx2基因的表达。3.老鹳草素能通过降低PPARγ基因转染大鼠BMSCs中PPARγ基因的表达,同时增加β-catenin、Runx2基因的表达,促进骨质疏松大鼠BMSCs的体外成骨分化能力。4.老鹳草素可能通过抑制PPARγ信号,从而上调β-catenin、Runx2基因表达来激活Wnt/β-catenin通路促进BMSCs的成骨分化。