甘草苷抑制破骨细胞分化缓解骨丢失

doi:10.12307/2025.383

中国组织工程研究 ›› 2025, Vol. 29 ›› Issue (12): 2429-2437.doi: 10.12307/2025.383

• 骨组织构建 bone tissue construction • 上一篇下一篇

甘草苷抑制破骨细胞分化缓解骨丢失

张文胜1，2，3，4，郭海威1，2，3，4，翁汭1，2，3，4，莫凌1，2，3，4，宋振杰1，2，3，4，田瀚2，3，4，钟业霖2，3，4，王元成2，3，4，唐汉武1，2，3，4，刘才俊1，2，3，4，原超1，2，3，4，李颖1，2，3，4

1广东省中医骨伤研究院，广东省广州市 510240；2广州中医药大学第三附属医院，广州中医药大学第三临床医学院，广东省广州市 510240；3广州中医药大学，广东省广州市 510006；4岭南医学研究中心，广东省广州市 510006

收稿日期:2024-04-07 接受日期:2024-06-01 出版日期:2025-04-28 发布日期:2024-09-09
通讯作者: 李颖，医学博士、博士后，主任中医师、博士研究生导师，广东省中医骨伤研究院，广东省广州市 510240；广州中医药大学第三附属医院，广州中医药大学第三临床医学院，广东省广州市 510240；广州中医药大学，广东省广州市 510006；岭南医学研究中心，广东省广州市 510006
作者简介:张文胜，男，1989年生，安徽省马鞍山市人，汉族，2015年安徽中医药大学毕业，硕士，主治医师，主要从事脊柱脊髓病的中医药研究。
基金资助:
广东省自然科学基金面上项目(2022A1515011404)，项目负责人：李颖；广东省中医骨伤研究院开放基金
(GYH202102-04)，项目负责人：原超；广东省中医骨伤研究院开放基金(GYH202101-03)，项目负责人：李颖

Liquiritin inhibits osteoclast differentiation and alleviates bone loss

Zhang Wensheng1, 2, 3, 4, Guo Haiwei1, 2, 3, 4, Weng Rui1, 2, 3, 4, Mo Ling1, 2, 3, 4, Song Zhenjie1, 2, 3, 4, Tian Han2, 3, 4, Zhong Yelin2, 3, 4, Wang Yuancheng2, 3, 4, Tang Hanwu1, 2, 3, 4, Liu Caijun1, 2, 3, 4, Yuan Chao1, 2, 3, 4, Li Ying1, 2, 3, 4

1Guangdong Provincial Traditional Chinese Medicine Orthopedic Research Institute, Guangzhou 510240, Guangdong Province, China; 2Third Affiliated Hospital of Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510240, Guangdong Province, China; 3Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510006, Guangdong Province, China; 4Lingnan Medical Research Center, Guangzhou 510006, Guangdong Province, China

Received:2024-04-07 Accepted:2024-06-01 Online:2025-04-28 Published:2024-09-09
Contact: Li Ying, MD, Chief physician, Doctoral supervisor, Guangdong Provincial Traditional Chinese Medicine Orthopedic Research Institute, Guangzhou 510240, Guangdong Province, China; Third Affiliated Hospital of Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510240, Guangdong Province, China; Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510006, Guangdong Province, China; Lingnan Medical Research Center, Guangzhou 510006, Guangdong Province, China
About author:Zhang Wensheng, Master, Attending physician, Guangdong Provincial Traditional Chinese Medicine Orthopedic Research Institute, Guangzhou 510240, Guangdong Province, China; Third Affiliated Hospital of Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510240, Guangdong Province, China; Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510006, Guangdong Province, China; Lingnan Medical Research Center, Guangzhou 510006, Guangdong Province, China
Supported by:
the Natural Science Foundation of Guangdong Province (General Program), No. 2022A1515011404 (to LY); Open Fund of Guangdong Provincial Traditional Chinese Medicine Orthopedic Research Institute, Nos. GYH202102-04 (to YC) and GYH202101-03 (to LY)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
甘草苷：从甘草中分离出的类黄酮，是一种有效的竞争性醛酮还原酶家族1成员C1(AKR1C1)抑制剂，在体内可有效抑制醛酮还原酶家族1成员C1介导的孕酮代谢，还是一种抗氧化剂，具有神经保护、抗癌、抗炎的活性。
破骨细胞：起源于骨髓单核细胞，可由其单核前体细胞通过多种方式融合形成巨大的多核细胞。破骨细胞的主要功能是通过释放乳酸、柠檬酸、碳酸、碳酸酐酶及溶酶体酶等，对骨组织进行分解破坏，是体内唯一具有骨吸收活性的细胞。

背景：破骨细胞的骨吸收功能相对或绝对活跃是骨质疏松症的诱因之一，因此，如何抑制破骨细胞形成、降低骨吸收活性是预防和治疗骨质疏松症的重点内容。甘草苷来源于传统中药甘草，对临床骨相关疾病具有治疗作用，但目前关于甘草苷在骨质疏松症方面的研究较少且机制不明。
目的：通过体内外实验共同验证甘草苷抑制破骨细胞分化和缓解骨丢失的作用。
方法：CCK-8实验检测甘草苷对小鼠来源骨髓巨噬单核细胞是否具有毒性或增殖作用，抗酒石酸酸性磷酸酶染色观察甘草苷抑制破骨细胞分化情况；通过网络药理学验证甘草苷与破骨细胞分化相关蛋白结合的亲和力大小；RT-PCR和Western blot实验检测甘草苷对破骨细胞相关特异性蛋白和基因表达以及相关信号通路的抑制作用；最后通过C57BL/6J小鼠骨质疏松模型验证甘草苷缓解骨丢失的作用。
结果与结论：甘草苷在浓度20 μmol/L及以下时能够起到抑制破骨细胞形成和分化的作用，同时与破骨细胞相关特异性蛋白如活化T细胞核因子c1、组织蛋白酶K、c-Fos、基质金属蛋白酶9具有较高的亲和力，能够降低上述基因和蛋白的相对表达水平，甘草苷也能够在干预第15，30，45，60分钟时有效降低MAPK信号通路中JNK的磷酸化表达水平，同时在第60分钟时能够挽救核因子κB信号通路中IκB-α的降解现象，体内实验证明甘草苷能够缓解由破骨细胞引起的骨质丢失现象，改善骨小梁相关参数。结果表明：甘草苷能抑制破骨细胞分化和缓解骨丢失，从而起到抗骨质疏松症的作用。
https://orcid.org/0009-0000-8754-178X(张文胜)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 骨质疏松症, 破骨细胞分化, 甘草苷, 骨重塑, 网络药理学, 分子对接

Abstract: BACKGROUND: Relatively or absolutely active bone resorption function of osteoclasts is one of the causative factors of osteoporosis. Therefore, how to inhibit the formation of osteoclasts and reduce the bone resorption activity is a key element in the prevention and treatment of osteoporosis. Liquiritin, which is derived from licorice, plays a role in the clinical treatment of bone diseases, but there are fewer studies addressing the application of liquiritin in osteoporosis and the mechanism is unknown.
OBJECTIVE: To confirm, through both in vivo and in vitro experiments, that liquiritin inhibits osteoclast differentiation and alleviates bone loss.
METHODS: Cell counting kit-8 was used to detect whether Liquiritin exerts toxic or proliferative effects on mouse bone marrow-derived macrophages, and tartrate-resistant acid phosphatase staining was performed to observe the effect of liquiritin in inhibiting osteoclast differentiation. The affinity of liquiritin binding to proteins related to osteoclast differentiation was verified by network pharmacology. RT-PCR and western blot assays were performed to detect the inhibitory effects of liquiritin on osteoclast-specific protein and gene expression as well as relevant signaling pathways. Finally, the mitigating effect of liquiritin on bone loss was verified in the C57BL/6J mouse osteoporosis model.
RESULTS AND CONCLUSION: Liquiritin, at concentrations of 20 μmol/L and below, could inhibit the formation and differentiation of osteoclasts. Concurrently, it exhibited a high affinity with osteoclast-specific proteins such as nuclear factor of activated T-cells 1, Cathepsin K, c-Fos, and matrix metalloproteinase 9, and reduced the relative expression levels of these genes and proteins. Liquiritin could also effectively lower the phosphorylation expression level of JNK in the MAPK signaling pathway at the 15th, 30th, 45th, and 60th minutes, and it could salvage the degradation of nuclear factor-κB inhibitor α in the nuclear factor-κB signaling pathway at the 60th minute. In vivo experiments demonstrated that liquiritin could mitigate bone loss caused by osteoclasts and improve parameters related to trabecular bone. To conclude, liquiritin possesses the capacity to inhibit osteoclast differentiation and alleviate bone loss, thereby exerting a protective role against osteoporosis.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

Key words: osteoporosis, osteoclast differentiation, liquiritin, bone remodeling, network pharmacology, molecular docking

中图分类号:

张文胜, 郭海威, 翁汭, 莫凌, 宋振杰, 田瀚, 钟业霖, 王元成, 唐汉武, 刘才俊, 原超, 李颖. 甘草苷抑制破骨细胞分化缓解骨丢失[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(12): 2429-2437.

Zhang Wensheng, Guo Haiwei, Weng Rui, Mo Ling, Song Zhenjie, Tian Han, Zhong Yelin, Wang Yuancheng, Tang Hanwu, Liu Caijun, Yuan Chao, Li Ying. Liquiritin inhibits osteoclast differentiation and alleviates bone loss [J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2025, 29(12): 2429-2437.

图/表（结果） 7

2.1 甘草苷无细胞毒性/增殖作用甘草苷的化学结构见图1A；CCK-8结果表明，在20 μmol/L及以下浓度甘草苷对骨髓巨噬细胞不具有显著毒性或增殖效应，见图1B。
2.2 甘草苷抑制破骨细胞形成以及与破骨细胞特异性蛋白有高结合力为了研究甘草苷是否能抑制成熟破骨细胞形成，首先以含有核因子κB受体活化因子配体(50 ng/mL)、巨噬细胞集落刺激因子(50 ng/mL)和不同浓度梯度甘草苷(0，2.5，5，10，20 μmol/L)刺激骨髓巨噬细胞诱导破骨细胞分化。结果显示，甘草苷显著抑制成熟破骨细胞分化，并且随着浓度增加，抑制效果更强，见图1C，D。分子对接技术结果表明甘草苷与活化T细胞核因子c1、组织蛋白酶K、c-Fos、基质金属蛋白酶9均具有较高的亲和力，亲和力分别为-32.76，-32.34，-23.94，
-30.66 kJ/mol，同时通过AutoDock软件对结果进行可视化分析，图1E-H分别展示了甘草苷与活化T细胞核因子c1、组织蛋白酶K、c-Fos、基质金属蛋白酶9蛋白的3D对接结构与可视化对接。
2.3 甘草苷能抑制破骨细胞相关基因表达为了探讨甘草苷在抑制破骨细胞分化中对特异性基因表达的影响，采用RT-PCR检测甘草苷刺激后组织蛋白酶K、c-Fos、活化T细胞核因子c1和基质金属蛋白酶9等基因表达水平的变化，结果显示在甘草苷的作用下，各基因的相对表达水平均呈下降的趋势，浓度越高，下降趋势越明显，见图2。
2.4 甘草苷能抑制破骨细胞相关蛋白表达如图3A，B所示，在核因子κB受体活化因子配体的刺激下，活化T细胞核因子c1、c-Fos、组织蛋白酶K与基质金属蛋白酶9蛋白表达明显上升，不同浓度甘草苷(10，20 μmol/L)刺激后，破骨细胞分化特异性相关蛋白表达呈浓度梯度性的下降趋势。如图3C-F所示，在核因子κB受体活化因子配体的刺激下，第3，5天时活化T细胞核因子c1、组织蛋白酶K与基质金属蛋白酶9的蛋白表达明显上升，20 μmol/L甘草苷能够降低活化T细胞核因子c1、组织蛋白酶K与基质金属蛋白酶9的蛋白表达。如图3G所示，在核因子κB受体活化因子配体的刺激下，在第1，3天时c-Fos的蛋白表达明显上升，20 μmol/L甘草苷能够降低c-Fos的蛋白表达。
2.5 甘草苷通过MAPK/NF-κB抑制破骨细胞生成如图4所示，甘草苷能够在第15，30，45，60分钟有效降低JNK的磷酸化表达水平。但对于ERK和P38的磷酸化表达，甘草苷未表现出明显的抑制趋势。在NF-κB通路中，甘草苷在第15，30分钟时无法缓解IκB-α的降解现象，但在第60分钟时，IκB-α的表达呈上升趋势，说明甘草苷在第60分钟时能够挽救该蛋白的降解。
2.6 甘草苷能减少骨丢失 24只小鼠均进入结果分析。Micro-CT结果显示：甘草苷有效缓解了由于破骨细胞过度活跃引起的骨质疏松。与假手术组相比，骨质疏松组显示出骨小梁数量减少和骨密度显著降低，见图5A，甘草苷组这种现象得到了明显缓解，骨密度和骨小梁厚度均增加，骨小梁分离度显著下降，见图5B。

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引言

骨骼是一种代谢十分活跃的组织，一直处于骨形成和骨吸收的动态平衡中。成骨细胞主导的骨形成和破骨细胞主导的骨吸收共同维持骨稳态，骨稳态失调通常伴随着骨质疏松症的发生[1-3]。骨质疏松症是一种以骨精微结构破坏、骨矿物质含量低、骨强度降低、易发生脆性骨折为特征的系统性骨代谢疾病。随着全球人口的老龄化，骨质疏松症的发生率也会逐渐升高，因此寻找能够有效预防和治疗骨质疏松症的药物愈发重要[4-5]。
甘草苷(Liquiritin，LI)是来源于甘草的一种黄酮类化合物，现代药理研究表明甘草苷是一种有效的、竞争性的醛酮还原酶家族1成员C1抑制剂，在体内有效抑制醛酮还原酶家族1成员C1介导的孕酮代谢，能够预防低孕酮水平引起的早产现象，也作为一种抗氧化剂，具有神经保护、抗癌、抗炎等生物活性[6-7]。甘草苷通过AKT信号通路提高原代神经元的细胞活力，缓解神经损伤[8]，同时甘草苷还具有抗凋亡作用，能降低Caspase-3和Bcl-2蛋白表达和小鼠疼痛的敏感性，从而减少软骨细胞凋亡现象，缓解骨关节炎症状[9]。有文献指出甘草苷能够通过丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)、核因子κB(nuclear factor kappa-B，NF-κB)信号通路降低炎症反应，具有潜在的治疗炎症疾病的作用[10-13]。鉴于甘草苷能够缓解诸多疾病的炎症反应，对骨关节炎具有显著改善效果，而骨质疏松症的发生发展与炎症也有诸多关系，炎症因子的释放能够促进破骨细胞生成和降低成骨细胞活性[14-16]，因此作者假设甘草苷可以通过NF-κB/MAPK信号通路来防止核因子κB受体活化因子配体诱导的骨丢失和破骨细胞的形成，并通过体内外实验结合的方式进行验证。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

材料方法

1.1 设计体外细胞实验与体内动物实验相结合，两组间比较采用独立样本t检验，多组间比较采用单因素方差分析。
1.2 时间及地点实验于2023年9月至2024年3月在广州中医药大学三元里校区岭南医学研究中心完成。
1.3 材料
1.3.1 实验动物 6周龄雌性C57BL/6J小鼠30只，体质量20-22 g，由广州中医药大学三元里实验动物中心提供并饲养于广州中医药大学附属第一医院SPF级动物实验中心，许可证号：SYXK(粤)2023-0092。实验方案符合广州中医药大学动物伦理委员会的相关规定(伦理号：20240312022)。实验过程遵循了国际兽医学编辑协会《关于动物伦理与福利的作者指南共识》和本地及国家法规。实验动物在麻醉下进行所有的手术，并最大限度地减少其疼痛、痛苦和死亡。
1.3.2 主要试剂 α-MEM培养基(Cat#12571063)、胎牛血清(Cat#10099141C)、青/链霉素(Cat#15140122)购于GIBCO公司；抗酒石酸酸性磷酸酶染色试剂盒(Cat#G1492)购于索莱宝科技有限公司；甘草苷(CAS：551-15-5，纯度≥98%)购于武汉天植生物技术有限公司；组织蛋白酶K(Cat#DF6614)、c-Fos(Cat#AF5354)、活化T细胞核因子c1(Cat#DF6446)、基质金属蛋白酶9(Cat#AF5228)、β-actin(Cat#AF7018)、p38(Cat#AF6456)、Phospho-p38 (Cat#AF4001)、ERK1/2(Cat#AF0155)、Phospho-ERK1/2 (Cat#AF1015)、JNK1/2/3(Cat#AF6318)、Phospho-JNK1/2/3 (Cat#AF3318)、抗兔蛋白抗体均购于江苏亲科生物研究有限公司；核因子κB受体活化因子配体、巨噬细胞集落刺激因子购于美国R&D公司。
1.4 实验方法
1.4.1 原代骨髓巨噬单核细胞分离与培养 6只C57BL/6J小鼠按照40-45 mg/kg的标准腹腔注射过量3%苯巴比妥钠，在无菌条件下取双侧股骨，剪除股骨近端骨骺，用5 mL注射器在无菌条件下冲出骨髓，室温1 000 r/min离心5 min，弃上清，使用α-MEM完全培养基(含体积分数10%胎牛血清、1%双抗及50 ng/mL巨噬细胞集落刺激因子)重悬沉淀，转移至T75培养瓶中，每隔1 d更换1次新鲜培养基直至细胞生长至约90%融合，用PBS冲洗3遍，加入2 mL胰酶至T75培养瓶，在细胞培养箱中消化五六分钟，直到细胞脱壁，加入6 mL α-MEM完全培养基中止消化，收集细胞悬液，室温下1 000 r/min离心5 min，弃上清，重悬细胞沉淀物，按1∶3比例传代，用于后续实验。
1.4.2 甘草苷的细胞毒性/增殖作用将骨髓巨噬单核细胞以5×103/孔的密度接种于96孔板，次日分别加入不同浓度的甘草苷(0，2.5，5，10，20 μmol/L)刺激48 h，每孔加入10 μL CCK-8溶液避光孵育2 h，利用酶标仪在450 nm波长处检测吸光度值。
1.4.3 抗酒石酸酸性磷酸酶染色将骨髓巨噬单核细胞以5×103/孔的密度接种于96孔板，待细胞贴壁后加入含有核因子κB受体活化因子配体(50 ng/mL)、巨噬细胞集落刺激因子(50 ng/mL)和不同浓度甘草苷(0，2.5，5，10，20 μmol/L)进行破骨细胞诱导分化，直至六七天后成熟破骨细胞形成，弃培养基，40 g/L多聚甲醛固定10 min，在显微镜下进行拍照，随后利用PHOTOSHOP软件进行合并，用Image J软件对每孔的成熟破骨细胞进行计数，细胞核≥3个认定为成熟破骨细胞。

1.4.4 分子对接根据化学名称“甘草苷(Liquiritin，LI)”和CAS号“551-15-5”在TCMSP(https://tcmsp-e.com/)和PubChem(https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/)数据库分别进行检索以获取目标信息和结构式，并在SwissTargetPrediction

(http://www.swisstargetprediction.ch/)数据库获取潜在药物靶点信息。

选择甘草苷作为配体，在TCMSP(https://tcmsp-e.com/)网站下载mol2格式的小分子二维结构。在RCSB PDB (https://www.rcsb.org/)数据库下载相应蛋白质结构的PDB格式并作为受体。使用AutoDock软件(v4.2)进行分子对接。亲和力用于评估关键目标和活性成分的对接效果。

1.4.5 RT-PCR 将骨髓巨噬单核细胞按10×104/孔密度接种于6孔板，次日加入含有核因子κB受体活化因子配体(50 ng/mL)、巨噬细胞集落刺激因子(50 ng/mL)和不同浓度甘草苷(0，10，20 μmol/L)进行破骨细胞诱导分化，直至六七天后成熟破骨细胞形成。使用TRIZOL方法提取总RNA，使用EVOM-MLV试剂盒将所得到的总RNA反转录为cDNA，使用SYBR Green 试剂盒进行PCR反应。所有相关基因检测结果均通过RT-PCR仪器(伯乐，美国)处理。采用2-ΔΔCt方法计算每个基因的相对表达水平。所有引物列于表1中[17]。

1.4.6 长时段Western blot 将骨髓巨噬单核细胞以10×104/孔的密度接种至6孔板中，次日加入含核因子κB受体活化因子配体(50 ng/mL)、巨噬细胞集落刺激因子(50 ng/mL)和不同浓度甘草苷(0，10，20 μmol/L)进行破骨细胞诱导分化，直至六七天后成熟破骨细胞形成。同时，为了探讨甘草苷在成熟破骨细胞分化过程中对特异性蛋白表达的影响，分别在第1，3，5天加入同一浓度的甘草苷(20 μmol/L)，直至成熟破骨细胞形成。弃培养基，加入RIPA裂解液于冰上裂解30 min，4 ℃、15 000×g离心15 min，利用BCA试剂盒进行蛋白浓度测定。利用Bio-Rad电泳系统进行SDS-PAGE凝胶的配置和凝胶电泳，分别使用硝酸纤维素膜、5%牛血清白蛋白进行蛋白印迹的转膜与封闭，随后4 ℃过夜孵育组织蛋白酶K、基质金属蛋白酶9，活化T细胞核因子c1、c-Fos、β-actin一抗(稀释比例为1∶1 000)，TBST洗膜3次，每次10 min，室温下孵育相应二抗(稀释比例为1∶1 000)1 h，最后利用ECL显影液进行显影，利用Image J对蛋白条带进行定量分析。
1.4.7 短时段Western blot 将骨髓巨噬单核细胞以10×104/孔的密度接种至6孔板中，待细胞融合至80%-90%时，分别在不同的时间点(第0，15，30，45，60分钟)加入甘草苷(20 μmol/L)，以检测甘草苷对MAPK、NF-κB信号通路相关蛋白P38、ERK、JNK、IκB-α(一抗稀释比例为1∶1 000)磷酸化表达的影响，内参为β-actin，对应二抗稀释比例为1∶10 000。细胞干预结束后，提取蛋白并按照上述方法进行电泳、显影和定量分析。
1.4.8 动物实验根据广州中医药大学动物伦理委员会的规定，将24只C57BL/6J小鼠随机分为3组：假手术组、骨质疏松模型组和甘草苷组，每组8只。假手术组只切除卵巢附近脂肪，骨质疏松模型组和甘草苷组进行双侧卵巢切除术[18]，术后观察1周，无明显其他异常情况后开始给药，参照既往文献和课题组前期动物给药经验[6-7]，甘草苷组每隔一天给予小鼠灌胃20 mg/kg甘草苷，假手术组和骨质疏松模型组灌胃等体积的PBS。3个月后，取所有小鼠双后肢，40 g/L多聚甲醛固定48-72 h，使用Bruker SkyScan 1176系统对双后肢进行Micro-CT扫描，分辨率为9 μm。采集到的图像使用CTAn(v.1.10)和DataViewer(v.2.1)软件进行分析和重建。
1.5 主要观察指标 ①体外实验：甘草苷对骨髓巨噬单核细胞是否具有毒性或增殖作用，以及甘草苷对核因子κB受体活化因子配体诱导的成熟破骨细胞分化的作用；②体内实验：构建骨质疏松症小鼠模型，进一步验证体外实验的准确性。
1.6 统计学分析两个独立样本比较采用非配对t检验，多个独立样本比较采用单因素方差分析。所有样本的结果均重复3次，数据以x±s表示，使用GraphPad 8.5进行统计分析，P < 0.05为差异有显著性意义。文稿中的统计学方法均按照广州中医药大学毕业论文写作标准进行统计学分析。

讨论

骨的正常代谢维持着骨吸收和骨生长的动态平衡。在溶骨性疾病中如类风湿性关节炎、骨质疏松症和骨肿瘤等观察到破骨细胞骨吸收功能过度活跃，常常伴随着不可逆转的骨侵蚀和骨破坏现象，并最终致残[19-20]。
甘草苷来源于经典中草药甘草，具有多种生物活性作用。甘草苷能够通过上调成纤维细胞生长因子21表达，减轻由血管紧张素Ⅱ诱导的H9c2细胞肥大，起到防治心脏病的作用[21]；曲欣妮等[22]通过网络药理学分析提示甘草苷可通过调控多种生物学过程和相关信号途径治疗帕金森病；体外实验表明甘草苷通过调控凋亡信号通路，能够对6-羟基多巴胺损伤的神经细胞起到保护作用。甘草苷通过抑制海马神经细胞的氧化应激水平和NLRP3炎症小体的激活缓解CUMS小鼠的抑郁状态，并调节线粒体膜电位和钙离子水平，对缺氧状态的心脏起到保护作用[23-24]。
巨噬细胞集落刺激因子和核因子κB受体活化因子配体激活MAPK通路相关蛋白的表达，从而对成熟破骨细胞的增殖与分化产生不同影响[25-27]。ERK、JNK主要参与破骨前体细胞的增殖和凋亡，而P38主要在成熟的破骨细胞中获得高表达，从而影响破骨细胞的骨吸收功能[28-29]。当ERK1基因被敲除或沉默时，出现破骨细胞数量降低和骨吸收凹陷窝减少，并减少由巨噬细胞集落刺激因子介导的细胞迁移和黏附现象，长期结果也证实小鼠骨密度增加和骨小梁相关参数改善，这表明ERK对破骨细胞的分化和骨吸收功能的活性具有正向调节作用[30-32]。JNK在调控破骨细胞凋亡和分化中发挥着重要作用，带有c-JNK突变的小鼠表现出成熟破骨细胞分化能力下降和骨吸收功能活性降低，JNK在成熟破骨细胞融合过程中是必需的[33-34]。
P38则在破骨细胞成熟过程中发挥着关键作用，从而调节骨吸收和骨重塑[35]。当P38α缺少时会造成小鼠骨量增加、破骨细胞数量减少和骨吸收功能降低，这与JNK的作用类似，同时P38也在成骨细胞和破骨细胞的偶联中发挥着重要作用[36-38]。该实验结果指出甘草苷能够显著下调JNK的磷酸化表达，从而对成熟破骨细胞分化与形成起到抑制作用，但甘草苷对P38、ERK蛋白磷酸化表达的抑制效果不明显，这表明甘草苷主要通过MAPK通路JNK蛋白发挥作用。
NF-κB信号通路亦被证实参与调节多种骨骼相关疾病过程，并对支持和促进骨骼正常发育的细胞分化和增殖产生诸多影响[39-40]。有文献指出NF-κB信号通路的激活对成骨细胞分化过程起到双向作用，由肿瘤坏死因子驱动激活的NF-κB能够抑制Runt相关转录因子的表达，减少骨形成，随后抑制骨形态发生蛋白信号传导[41-42]。实验结果也表明甘草苷能够缓解NF-κB通路IκB-α的自然降解现象，但在第15，30分钟时该效果消失，这提示甘草苷在不同的时间点对IκB-α蛋白具有不同的作用效果。
相对于前期文献[43]，作者筛选得出甘草苷能够以低浓度的特点抑制成熟破骨细胞形成，通过分子对接和RT-PCR、Western blot实验探讨甘草苷与组织蛋白酶K、基质金属蛋白酶9、c-Fos、活化T细胞核因子c1的结合度，并对破骨细胞分化相关组织蛋白酶K、基质金属蛋白酶9、c-Fos、活化T细胞核因子c1基因及蛋白的相对表达进行相关验证，该研究证明甘草苷在体外可抑制破骨细胞的生成，在体内可缓解由破骨细胞引起的骨丢失现象。通过抗酒石酸酸性磷酸酶染色发现，甘草苷能以浓度梯度特点显著抑制核因子κB受体活化因子配体诱导的破骨细胞分化，同时甘草苷能够抑制破骨细胞分化相关组织蛋白酶K、基质金属蛋白酶9、c-Fos、活化T细胞核因子c1基因和蛋白表达以及MAPK/NF-κB通路蛋白的磷酸化表达水平，体内实验证明甘草苷能够缓解由破骨细胞引起的骨质减少，提示甘草苷具有潜在的抑制破骨细胞分化和治疗骨质疏松症的作用。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

甘草苷抑制破骨细胞分化缓解骨丢失

Liquiritin inhibits osteoclast differentiation and alleviates bone loss

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