[发明专利]一种成骨分化诱导剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种中药单体化合物的用途，具体是葛根素通过ERK1/2信号诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的用途。 

背景技术

中药葛根是豆科植物野葛或甘葛藤的干燥根，性味甘、辛、凉，归脾、胃经，具有解肌退热、生津、透疹、升阳止泻之功效。现代医学可用于心血管系统疾病，并且具有一定的降血糖、降血脂、抗肿瘤、抗氧自由基及解酒作用等。其主要成分是异黄酮，包括葛根素、大豆苷、金雀异黄素和拟雌内酯等。 

葛根素(puerarin)是从野葛(Pueraria lobata)中提取的一种黄酮苷,化学名为 4,7-羟基-8-β-D 葡萄糖异黄酮,其分子式为 C₂₁H₂₀O₉。是葛根的有效成分之一，化学结构为： 

葛根素具有多种药理作用：

1. 葛根素对心血管系统的作用：抗心律失常作用，扩张血管、改善微循环作用，抗心肌缺血作用。

2. 葛根素对脑神经的保护作用。 

3. 葛根素具有抗氧化作用。 

4. 葛根素具有降血糖作用。 

5. 葛根素具有抑制骨吸收，促进骨形成作用。 

6. 葛根素具有一定的解酒作用。 

ERK (extracellular-signaregulated protein kinase，ERK)为丝裂原活化蛋白激酶 ( mitogen -activated protein kinase，MAPK)的一重要亚型，主要参与细胞的增殖、转化和存活等过程。它在成骨细胞整个发育过程中均可激活, 与成骨细胞增殖和起始分化密切相关。 

目前尚未见关于葛根素通过ERK1/2信号通路诱导骨髓间充质干细胞体外成骨分化的报道。 

发明内容

本发明的目的，是提供一种成骨分化诱导剂，其特征在于该成骨分化的诱导剂为葛根素。 

葛根素在体外通过ERK1/2信号通路的调控促进骨髓间充质干细胞向成骨分化，可作为骨组织工程和细胞移植的种子细胞的用途。用葛根素诱导分化骨髓间充质干细胞作为种子细胞替代成骨细胞，可避免成骨细胞体外较难获取和高免疫原性的问题。 

骨髓间充质干细胞通过ERK1/2信号通路的调控进行成骨分化，根据葛根素的植物雌激素作用在体外诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的成功案例，进一步分析了骨髓间充质干细胞作为新的筛选治疗骨相关疾病药物的细胞模型的机制，并为骨髓间充质干细胞成为骨组织工程的种子细胞提供理论依据。 

本发明还提供了: 葛根素在体外通过ERK1/2信号通路的调控促进骨髓间充质干细胞向成骨分化，促进骨形成防治骨质疏松。且在防治骨质疏松等骨代谢疾病的过程中以它的植物雌激素的作用代替了雌激素疗法。避免了因雌激素的长期应用而导致的不良反应。将葛根素制备成治疗骨疾病的药物，联合骨髓间充质干细胞移植来防治一些骨疾病。 

通过葛根素与经典诱导剂和雌二醇分别诱导骨髓间充质干细胞成骨分化，明确了葛根素促骨髓间充质干细胞的成骨作用。 

本发明引入了ERK1/2信号通路的特异性抑制剂PD98059共同培养骨髓间充质干细胞。 

各组细胞培养液加入PD98059后，成骨分化过程受到抑制，说明葛根素是通过ERK1/2信号通路调控骨髓间充质干细胞成骨分化。 

葛根素通过ERK1/2信号通路的调控诱导骨髓间充质干细胞成骨分化防治骨质疏松。 

骨髓间充质干细胞可避免成骨细胞体外较难获取和高免疫原性的问题作为新的应用于骨组织工程的种子细胞。 

葛根素在骨组织工程和细胞移植的种子细胞方面的用途。 

葛根素的植物雌激素的作用在防治骨质疏松方面代替了雌激素疗法，避免了因雌激素的长期应用而导致的不良反应。 

葛根素制备成治疗骨疾病的药物，联合骨髓间充质干细胞移植防治一些骨疾病。 

附图说明

图1 为葛根素促BMSCs成骨分化最佳浓度和时间的筛选。相同时间与Control组比较* p <0.05；与YDJ组比较^▲ p <0.05；与10^-7M Pur组比较^★ p <0.05。与7d时10^-7M Pur组比较^◆◆p <0.01，（±s ，n=8）。