Ekstrak Cistanche Deserticola Meningkatkan Pembentukan Tulang dalam Osteoblasts-Bahagian II

Hubungi:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Klik di sini untuk maklumat mengenai Bahagian I (Pengenalan, bahan, dan kaedah) artikel ini.

Te-Mao Li^aet al

Perbincangan

CistanchedeserticolaMa, herba asli di China, digunakan secara meluas dalam perubatan tradisional untuk pelbagai rawatan terapeutik kerana aktiviti sedatif, analgesik, dan imunostimulasinya. [11–15] Di sini, kami menunjukkan bahawa CD(Cistanchedeserticola)ekstrak mineralisasi tulang yang disebabkan dalam osteoblas kultur, tetapi tidak menjejaskan penghijrahan sel atau percambahan mereka. Di samping itu, kami mendapati bahawa ALP, BMP-2, dan OPN adalah protein sasaran CD(Cistanchedeserticola)isyarat yang disebabkan oleh ekstrak, yang memerlukan pengaktifan ERK, p38, JNK, dan NF-kB. Tulang adalah tisu kompleks yang terdiri daripada beberapa jenis sel yang terus menjalani proses pembaharuan dan pembaikan. [30] Apabila penyerapan dan pembentukan tulang tidak seimbang, kerosakan tulang mengatasiTulangPembentukandan keputusan osteoporosis. [30] Kami menggunakan tikus ovariektom untuk memeriksa kesan anti-osteoporotik CD(Cistanchedeserticola)Cabutan. Tikus ovariektomized telah mengurangkan jumlah ketumpatan mineral tulang badan dan kandungan mineral tulang, yang dikurangkan oleh rawatan

dengan CD(Cistanchedeserticola)Cabutan. CD(Cistanchedeserticola)ekstrak juga meningkatkan tahap serum penanda osteogenik ALP dan osteocalcin. Oleh itu, CD(Cistanchedeserticola)adalah aTulangPembentukanejen yang menghalang kehilangan tulang yang dibawa oleh ovariektomi dalam vivo.

Walaupun mekanisme osteoporosis tidak sepenuhnya jelas, ia mungkin berkaitan dengan penurunan ketersediaan, atau penurunan kesan, faktor pertumbuhan tulang, seperti ALP, BMP-2, dan OPN. Ketiga-tiga faktor ini memainkan peranan penting dalam prosesTulangPembentukandan pembentukan semula,[31] dan telah didokumentasikan dengan baik bahawa rangsangan pembezaan sel osteoblast dicirikan terutamanya oleh peningkatan ekspresi ALP, BMP-2, dan OPN. [32] Dalam kajian ini, kami mendapati bahawa CD(Cistanchedeserticola)ekstrak meningkatkan ALP, BMP-2, dan ekspresi OPN dan mineralisasi tulang yang dipertingkatkan. Oleh itu, CD(Cistanchedeserticola)ekstrak mediatesTulangPembentukansebahagiannya dengan mengawal selia ungkapan ALP, BMP-2, dan OPN.

Telah dilaporkan bahawa p38 terlibat dalam peraturan ungkapan ALP semasa pembezaan sel osteoblastik; [33] begitu juga, ERK1/2 adalah penting untuk percambahan dan pembezaan osteoblas. [34,35] JNK terlibat dalam pembentukan osteoclast. [36] Kami menunjukkan di sini bahawa CD(Cistanchedeserticola)ekstrak yang disebabkan ERK, p38, dan JNK fosforilation, dan perencat enzim ini menentang CD(Cistanchedeserticola)perkukuhan mineralisasi tulang yang dimediasi ekstrak, mencadangkan bahawa pengaktifan ERK, p38, dan JNK memainkan peranan wajib dalam CD(Cistanchedeserticola)ekstrak yang disebabkanTulangPembentukanoleh osteoblasts. Di samping itu, perencat enzim dan mutan dominan-negatif ERK, p38, dan JNK mengurangkan CD(Cistanchedeserticola)ungkapan ALP, BMP-2, dan OPN yang dipertingkatkan ekstrak. Data ini menunjukkan bahawa pengaktifan laluan ERK, p38, dan JNK diperlukan untuk peningkatan ungkapan ALP, BMP-2, dan OPN dan kematangan yang disebabkan oleh ekstrak CD dalam osteoblas. ERK telah dilaporkan untuk meningkatkan percambahan osteoblast dan pembezaan. [34,35] Walau bagaimanapun, kami tidak mengesan kesan CD(Cistanchedeserticola)ekstrak pada percambahan osteoblast. Oleh itu, laluan lain mungkin telah mengatasi kesan ERK selepas CD(Cistanchedeserticola)ekstrak rangsangan, atau perlu untuk percambahan. Dalam hal ini, kami mendapati bahawa perencat PI3K dan Akt juga mengurangkan mineralisasi tulang yang disebabkan oleh ekstrak CD dan ALP, BMP-2, atau ekspresi mRNA OPN (data tidak ditunjukkan). Oleh itu, laluan ini mungkin diperlukan untuk ekstrak CD yang disebabkan olehTulangPembentukan.

Cistanche deserticolaadalah baik untukpembentukan tulang

NF-kB telah ditunjukkan untuk mengawal fungsi osteoblast dalam tulang. [37] Hasil kajian ini menunjukkan bahawa pengaktifan NF-kB menyumbang kepada CD(Cistanchedeserticola)mineralisasi tulang yang disebabkan oleh ekstrak dan ALP, BMP-2, dan OPN ungkapan dalam osteoblast berbudaya dan perencat laluan isyarat yang bergantung kepada NF-kB (PDTC dan TPCK) menghalang CD(Cistanchedeserticola)mineralisasi tulang yang disebabkan oleh ekstrak dan ungkapan ALP, BMP-2, dan OPN. p65 adalah phosphorylated di Ser536 oleh pelbagai kinase dalam beberapa laluan isyarat, yang meningkatkan potensi transaktif p65. [38] Hasil kajian ini menunjukkan bahawa CD(Cistanchedeserticola)ekstrak meningkatkan fosforilasi p65. Diambil bersama-sama, keputusan ini menunjukkan bahawa pengaktifan NF-kB diperlukan untuk ekstrak CD yang disebabkan oleh ekstrakTulangPembentukandalam osteoblasts berbudaya. Kami juga mendapati bahawa perencat ERK, p38, dan JNK membalikkan CD(Cistanchedeserticola)aktiviti luciferase NF-kB yang disebabkan oleh ekstrak (data tidak ditunjukkan), konsisten dengan enzim ini menjadi pengantara hulu pengaktifan NF-kB yang disebabkan oleh ekstrak CD. Oleh itu, CD(Cistanchedeserticola)ekstrak mendorongTulangPembentukanmelalui laluan ERK/p38/JNK/ dan NF-kB.

Kesimpulan

Kajian ini menunjukkan bahawa CD(Cistanchedeserticola)ekstrak mendorong pembezaan osteoblast dan kematangan tetapi bukan percambahan atau penghijrahan. CD(Cistanchedeserticola)ekstrak juga meningkatkan ALP, BMP-2, dan ekspresi OPN dan mineralisasi tulang. Kami menunjukkan bahawa laluan ERK, p38, JNK, dan NF-kB terlibat dalam CD(Cistanchedeserticola)ekstrak-dimediasiTulangPembentukandan ALP, BMP-2, dan ungkapan OPN. Tambahan pula, CD(Cistanchedeserticola)ekstrak menghalang kehilangan tulang in-vivo yang disebabkan oleh ovariektomi. Oleh itu, CD(Cistanchedeserticola)mungkin bermanfaat dalam merangsangTulangPembentukandalam rawatan penyakit osteoporotik.

Cistanche deserticola adalah baik untukpembentukan tulang

Pengisytiharan

Konflik kepentingan

Penulis mengisytiharkan bahawa mereka tidak mempunyai konflik kepentingan untuk didedahkan.

Pembiayaan

Kerja ini disokong oleh geran dari Majlis Sains Negara Taiwan (NSC100-2320-B-039-032; NSC100-2320-B-039-028-MY3).

Pengakuan

Kami mengucapkan terima kasih kepada Dr. J. Han kerana menyediakan mutan p38, Dr. M. Karin kerana menyediakan mutan JNK, dan Dr. M. Cobb kerana menyediakan mutan ERK2.

Daripada: 'Cistanchedeserticolaekstrak meningkatTulangPembentukanin osteoblasts' oleh Te-Mao Lia et al

© --- 2012 Penulis. JPP © 2012 Royal Pharmaceutical Society 2012 Jurnal Farmasi dan Farmakologi, 64, hlm. 897–907

Rujukan

1. van't Hof RJ, Ralston SH. Nitrik oksida dan tulang. Imunologi 2001; 3: 255–261.

2. Goltzman D. Penemuan, dadah, dan gangguan rangka. Nat Rev Drug Discov 2002; 10: 784–796.
3. Rodan GA, Martin TJ. Pendekatan terapeutik untuk penyakit tulang. Sains 2000; 5484: 1508–1514.
4. Berg C et al. Teriparatide. Nat Rev Drug Discov 2003; 4: 257–258.
5. Ducy P et al. Osteoblast: fibroblast yang canggih di bawah pengawasan pusat. Sains 2000; 5484: 1501–1504.
6. Lorong NE, Kelman A. Kajian semula terapi anabolik untuk osteoporosis. Arthritis Res Ther 2003; 5: 214–222.
7. Rider CC, Mulloy B. Protein morfogenetik tulang dan faktor pembezaan pertumbuhan keluarga sitokin dan antagonis protein mereka. Biochem J 2010; 1:1–12.
8. Thatcher JD. Laluan transduksi isyarat TGF-beta. Isyarat Sci 2010; 119: tr4.
9. Hong CC, Yu PB. Aplikasi perencat BMP molekul kecil dalam fisiologi dan penyakit. Faktor Pertumbuhan Cytokine Rev 2009; 5-6: 409–418.
10. Styrkarsdottir U et al. Pautan osteoporosis ke kromosom 20p12 dan perkaitan dengan BMP2. PLoS Biol 2003; 3: E69.
11. LEE SL. Pen-Tsao-Kun-Mu. Taipei: Institut Penyelidikan Nasional Penerbitan Perubatan Cina, 1986: 20.
12. CHIN HL et al. Kajian mengenai kesan farmakologiCistanchedeserticolaMa.China. J Chin Mater Med 1993; 31: 143–146.
13. HSU WH et al. Kajian mengenai konstituen kimia dan kesan farmakologiCistanchedeserticolaMa. dan Cistanche salsa (C.A. Mey) G. Beck. Chin Tradit Herb Drugs 1995; 26: 143–146.
14. CHANG Y et al. Kajian mengenai kesan kuatCistanchedeserticolaMa., Cistanche salsa (C.A. Mey) G. Beck dan Cistanche tubulosa (Schenk) R Wight. China J Chin Mater Med 1995; 26: 143–146.
15. KIM JL et al. Osteoblastogenesis dan osteoprotection dipertingkatkan oleh flavonolignan silibinin dalam osteoblasts dan osteoclasts. J Cell Biochem 2012; 113: 247–259.
16. Nazrun AS et al. Peranan anti-radang vitamin e dalam pencegahan osteoporosis. Adv Pharmacol Sci 2012; 25: 142702.
17. Lu MC. Kajian mengenai kesan sedatifCistanchedeserticola. J Etnopharmacol 1998; 3: 161–165.
18. Tang CH et al. Pengurangan jisim tulang dan peningkatan pembentukan osteoclast dalam reseptor umpan 3 tikus transgenik. J Biol Chem 2007; 4: 2346–2354.
19. Fang SH et al. Morin sulfat / glucuronides melakukan aktiviti anti-radang pada makrofaj aktif dan mengurangkan kejadian kejutan septik. Life Sci 2003; 6: 743–756.
20. Wang YC et al. Pembentukan kerosakan dan kecekapan pembaikan dalam gen p53 garis sel dan limfosit darah yang diuji oleh tindak balas rantai polimerase kuantitatif panjang multiplex. Biochem Dubur 2003; 2: 206–215.
21. Huang HC et al. Lekatan sel thrombomodulinmediated: penglibatan domain seperti lectin. J Biol Chem 2003; 47: 46750–46759.
22. Tseng CP et al. Orang kurang upaya-2 RNA campur tangan kecil memodulasi fungsi pelekat selular dan aktiviti MAPK semasa pembezaan megakaryocytic sel K562. FEBS Lett 2003; 1-3: 21–27.
23. Tsai HY et al. Paeonol menghalang osteoclastogenesis RANKLinduced dengan menghalang laluan ERK, p38, dan NF-kappaB. Eur J Pharmacol 2008; 1: 124–133.
24. Schindeler A, KP Kecil. Ras-MAPK memberi isyarat dalam pembezaan osteogenik: rakan atau musuh? J Bone Miner Res 2006; 9: 1331–1338.
25. CD Mahalingam(Cistanchedeserticola)et al. Protein kinase phosphatase fosfat yang diaktifkan mitogen 1 mengawal jisim tulang, ekspresi gen osteoblast, dan responsif terhadap hormon paratiroid. J Endocrinol 2011; 2: 145–156.
26. Boyce BF et al. Fungsi faktor nuklear kappaB dalam tulang. Ann N Y Acad Sci 2010; 1192: 367–375.
27. Xu J et al. MODULator NF-kappaB dalam penyakit tulang osteolitik. Faktor Pertumbuhan Cytokine Rev 2009; 1: 7–17.
28. RulandJ.Returntohomeostasis: downregulation tindak balas NF-kappaB. Nat Immunol 2011; 8: 709–714.
29. Pagani F et al. Penanda perolehan tulang: perspektif biokimia dan klinikal. J Endocrinol Invest 2005; 10: 8–13.
30. Rachner TD et al. Osteoporosis: sekarang dan masa depan. Lancet 2011; 9773: 1276–1287.
31. Salari Sharif P et al. Rawatan osteoporosis semasa, baru, dan masa depan. Rheumatol Int 2011; 3: 289–300.
32. Canalis E. Kawalan faktor pertumbuhan jisim tulang. J Cell Biochem 2009; 4: 769–777.

33. Suzuki A et al. Peraturan aktiviti phosphatase alkali oleh p38 MAP kinase sebagai tindak balas kepada pengaktifan reseptor bergandingan protein Gi oleh epinephrine dalam sel seperti osteoblast. Endokrinologi 1999; 7: 3177–3182.
34. Jaiswal RK et al. Pembezaan sel stem mesenchymal manusia dewasa kepada keturunan osteogenik atau adipogenik dikawal oleh kinase protein yang diaktifkan mitogen. J Biol Chem 2000; 13: 9645–9652.
35. Kapur S et al. Kinase-1 dan -2 yang dikawal oleh isyarat ekstraselular adalah penting untuk percambahan osteoblast manusia yang disebabkan oleh tekanan ricih. Tulang 2004; 2: 525–534.
36. Lin FH et al. Peranan kinase protein yang diaktifkan mitogen dalam pembezaan osteoblast. J Orthop Res 2011; 2: 204–210.
37. Alles N et al. Penindasan NF-kappaB meningkatkan pembentukan tulang dan ameliorates osteopenia dalam tikus ovariektom. Endokrinologi 2010; 10: 4626–4634.
38. Gupta SC et al. Menghalang pengaktifan NF-kappaB oleh molekul kecil sebagai strategi terapeutik. Biochim Biophys Acta 2010; 10-12: 775–787.