Екстракт Cistanche Deserticola прискорює формування кісткової тканини в остеобластах--Частина II
Mar 15, 2022
Контакти:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791
Натисніть тут, щоб отримати інформацію про частину I (Вступ, матеріали та методи) цієї статті.
Те-Мао Ліaта ін
Обговорення
ЦистанхеdeserticolaМа, місцева трава в Китаї, широко використовується в традиційній медицині для різних терапевтичних процедур завдяки своїй седативній, болезаспокійливій та імуностимулюючій активності [11–15]. Тут ми показали, що CD(Цистанхеdeserticola)екстракт індукував мінералізацію кісток у культивованих остеобластах, але не впливав на міграцію або проліферацію їх клітин. Крім того, ми виявили, що ALP, BMP-2 і OPN є цільовими білками CD(Цистанхеdeserticola)індукована екстрактом сигналізація, яка вимагає активації ERK, p38, JNK і NF-kB. Кістка — це складна тканина, що складається з кількох типів клітин, які постійно проходять процес оновлення та відновлення.[30] Коли резорбція та утворення кісткової тканини дисбалансовані, руйнування кістки переважаєкісткаформування,та результати остеопорозу.[30] Ми використовували мишей з оваріектомією, щоб дослідити антиостеопоротичний ефект CD(Цистанхеdeserticola)екстракт. Миші з оваріектомією мали знижену загальну мінеральну щільність кісткової тканини тіла та вміст мінеральних речовин у кістковій тканині, що було зменшено лікуванням
з компакт-диском(Цистанхеdeserticola)екстракт. CD(Цистанхеdeserticola)екстракт також підвищив сироваткові рівні остеогенного маркера ALP і остеокальцину. Тому компакт-диск(Цистанхеdeserticola)цекісткаформуванняагент, який запобігає втраті кісткової маси, спричиненій оваріектомією in vivo.
Хоча механізми остеопорозу не зовсім зрозумілі, вони, ймовірно, пов’язані зі зниженою доступністю або зниженою дією факторів росту кісток, таких як ALP, BMP-2 і OPN. Ці три фактори відіграють важливу роль у процесікісткаформуванняі ремоделювання[31], і було добре задокументовано, що стимуляція диференціювання клітин остеобластів характеризується головним чином підвищеною експресією ALP, BMP-2 і OPN.[32] У цьому дослідженні ми виявили, що CD(Цистанхеdeserticola)витягує підвищену експресію ALP, BMP-2 і OPN і покращує мінералізацію кісток. Тому CD(Цистанхеdeserticola)екстракт посередниківкісткаформуваннячастково шляхом підвищення експресії ALP, BMP-2 і OPN.
Повідомлялося, що р38 бере участь у регуляції експресії ЩФ під час диференціації остеобластних клітин; [33] так само ERK1/2 важливий для проліферації та диференціювання остеобластів [34,35]. JNK бере участь у формуванні остеокластів. [36] Ми показали тут той диск(Цистанхеdeserticola)екстракт індукував фосфорилювання ERK, p38 і JNK, а інгібітори цих ферментів антагонізували CD(Цистанхеdeserticola)опосередковане екстрактом потенціювання мінералізації кісток, що свідчить про те, що ERK, p38 і активація JNK відіграють обов’язкову роль у CD(Цистанхеdeserticola)індукований екстракткісткаформуванняостеобластами. Крім того, інгібітори ферментів і домінантно-негативні мутанти ERK, p38 і JNK знижували CD(Цистанхеdeserticola)ALP, BMP-2 і OPN з розширеним витягом. Ці дані свідчать про те, що активація шляхів ERK, p38 і JNK необхідна для підвищення експресії та дозрівання ALP, BMP-2 і OPN, спричинених екстрактом CD в остеобластах. Повідомлялося, що ERK збільшує проліферацію та диференціювання остеобластів [34,35]. Однак ми не виявили ефекту CD.(Цистанхеdeserticola)екстракт проліферації остеобластів. Таким чином, інші шляхи могли протидіяти ефекту ERK після CD(Цистанхеdeserticola)витягти стимуляцію або бути необхідним для проліферації. У зв’язку з цим ми виявили, що інгібітори PI3K та Akt також зменшують індуковану екстрактом CD мінералізацію кістки та експресію мРНК ALP, BMP-2 або OPN (дані не показані). Таким чином, ці шляхи можуть знадобитися для індукованого екстрактом CDкісткаформування.
Cistanche deserticolaдобре дляформування кісток
Було показано, що NF-kB контролює функцію остеобластів у кістках.[37] Результати цього дослідження показують, що активація NF-kB сприяє CD(Цистанхеdeserticola)індукована екстрактом мінералізація кістки та експресія ALP, BMP-2 і OPN у культивованих остеобластах, а інгібітор NF-kB-залежного сигнального шляху (PDTC і TPCK) пригнічує CD(Цистанхеdeserticola)індукована екстрактом мінералізація кісток і експресія ALP, BMP-2 і OPN. р65 фосфорилюється на Ser536 різними кіназами в кількох сигнальних шляхах, що посилює потенціал трансактивації р65.[38] Результати цього дослідження показали, що CD(Цистанхеdeserticola)екстракт підвищив фосфорилювання p65. У сукупності ці результати свідчать про те, що активація NF-kB необхідна для індукованого екстрактом CDкісткаформуванняв культивованих остеобластах. Ми також виявили, що інгібітори ERK, p38 і JNK змінюють CD(Цистанхеdeserticola)активність люциферази NF-kB, індуковану екстрактом (дані не показані), що відповідає тому, що ці ферменти є попередніми медіаторами активації NF-kB, індукованої екстрактом CD. Тому CD(Цистанхеdeserticola)екстракт індукуєкісткаформуваннячерез шляхи ERK/p38/JNK/ та NF-kB.
Висновки
Це дослідження продемонструвало, що CD(Цистанхеdeserticola)екстракт індукує диференціацію та дозрівання остеобластів, але не проліферацію чи міграцію. CD(Цистанхеdeserticola)екстракт також збільшив експресію ALP, BMP-2 і OPN і мінералізацію кісток. Ми показали, що шляхи ERK, p38, JNK і NF-kB залучені до CD(Цистанхеdeserticola)опосередкований екстрактомкісткаформуванняі вираз ALP, BMP-2 і OPN. Крім того, CD(Цистанхеdeserticola)екстракт запобігав in vivo втраті кісткової тканини, спричиненій оваріектомією. Тому CD(Цистанхеdeserticola)може бути корисним для стимулюваннякісткаформуванняпри лікуванні остеопоротичних захворювань.
Cistanche deserticola корисний дляформування кісток
Декларації
Конфлікт інтересів
Автор(и) заявляє(ють), що не мають конфлікту інтересів, про який слід розголошувати.
Фінансування
Цю роботу підтримали гранти Національної наукової ради Тайваню (NSC100-2320-B-039-032; NSC100-2320-B-039-028-MY3).
Подяки
Ми дякуємо доктору Дж. Хану за надання мутанта p38, доктору М. Каріну за надання мутанта JNK і доктору М. Коббу за надання мутанта ERK2.
Від: 'Цистанхеdeserticolaекстракт збільшуєтьсякісткаформуванняв остеобластах» Te-Mao Lia et al
---© 2012 Автори. JPP © 2012 Королівське фармацевтичне товариство 2012 Журнал фармації та фармакології, 64, стор. 897–907
Список літератури
1. Ван'т Хоф Р.Дж., Ралстон Ш. Оксид азоту і кістка. Імунологія 2001; 3: 255–261.
2. Гольцман Д. Відкриття, ліки та порушення скелета. Nat Rev Drug Discov 2002; 10: 784–796.
3. Родан Г.А., Мартін Т.Дж. Терапевтичні підходи до захворювань кісток. Наука 2000; 5484: 1508–1514.
4. Berg C та ін. терипаратид. Nat Rev Drug Discov 2003; 4: 257–258.
5. Ducy P та ін. Остеобласт: складний фібробласт під централізованим наглядом. Наука 2000; 5484: 1501–1504.
6. Lane NE, Kelman A. Огляд анаболічної терапії остеопорозу. Arthritis Res Ther 2003; 5: 214–222.
7. Rider CC, Mulloy B. Морфогенетичний білок кісток і сімейства цитокінів фактора диференціювання росту та їхні білкові антагоністи. Biochem J 2010; 1:1–12.
8. Тетчер Дж.Д. Шлях передачі сигналу TGF-бета. Sci Signal 2010; 119: tr4.
9. Hong CC, Yu PB. Застосування маломолекулярних інгібіторів BMP у фізіології та захворюваннях. Cytokine Growth Factor Rev 2009; 5-6: 409–418.
10. Стиркарсдоттір У та ін. Зв'язок остеопорозу з хромосомою 20p12 і асоціація з BMP2. PLoS Biol 2003; 3: E69.
11. ЛІ С.Л. Пен-Цао-Кун-Му. Тайбей: Публікації Національного науково-дослідного інституту китайської медицини, 1986: 20.
12. CHIN HL та ін. Дослідження фармакологічної діїЦистанхеdeserticolaМа.Китай. J Chin Mater Med 1993; 31: 143–146.
13. HSU WH та ін. Дослідження хімічних складових і фармакологічних ефектівЦистанхеdeserticolaмама і Cistanche salsa (CA Mey) G. Beck. Chin Tradit Herb Drugs 1995; 26: 143–146.
14. CHANG Y та ін. Дослідження сильного впливуЦистанхеdeserticolaMa., Cistanche salsa (CA Mey) G. Beck і Cistanche tubulosa (Schenk) R Wight. China J Chin Mater Med 1995; 26: 143–146.
15. KIM JL та ін. Остеобластогенез і остеопротекция, посилені флавонолігнаном силібініном в остеобластах і остеокластах. J Cell Biochem 2012; 113: 247–259.
16. Назрун А. С. та ін. Протизапальна роль вітаміну Е в профілактиці остеопорозу. Adv Pharmacol Sci 2012; 25: 142702.
17. Лу МС. Дослідження седативної діїЦистанхеdeserticola. J Ethnopharmacol 1998; 3: 161–165.
18. Tang CH та ін. Зниження кісткової маси та збільшення утворення остеокластів у трансгенних мишей з рецептором приманки 3. J Biol Chem 2007; 4: 2346–2354.
19. Fang SH та ін. Сульфати/глюкуроніди Моріна виявляють протизапальну дію на активовані макрофаги та зменшують частоту септичного шоку. Life Sci 2003; 6: 743–756.
20. Wang YC та ін. Ефективність утворення пошкоджень і відновлення в гені p53 клітинних ліній і лімфоцитів крові досліджено мультиплексною довгою кількісною полімеразною ланцюговою реакцією. Anal Biochem 2003; 2: 206–215.
21. Huang HC та ін. Тромбомодулінопосередкована клітинна адгезія: залучення її лектиноподібного домену. J Biol Chem 2003; 47: 46750–46759.
22. Tseng CP та ін. Вимкнена-2 мала інтерферуюча РНК модулює клітинну адгезивну функцію та активність MAPK під час мегакаріоцитарної диференціації клітин K562. FEBS Lett 2003; 1-3: 21–27.
23. Tsai HY та ін. Paeonol інгібує RANKL-індукований остеокластогенез шляхом інгібування ERK, p38 і NF-kappaB шляху. Eur J Pharmacol 2008; 1: 124–133.
24. Шинделер А, Літтл Д.Г. Передача сигналу Ras-MAPK в остеогенній диференціації: друг чи ворог? J Bone Miner Res 2006; 9: 1331–1338.
25. Mahalingam CD(Цистанхеdeserticola)та ін. Мітоген-активована протеїнкіназа фосфатаза 1 регулює кісткову масу, експресію генів остеобластів і реакцію на паратгормон. J Endocrinol 2011; 2: 145–156.
26. Бойс Б. Ф. та ін. Функції ядерного фактора kappaB в кістці. Ann NY Acad Sci 2010; 1192: 367–375.
27. Xu J та ін. Модулятори NF-kappaB при остеолітичних захворюваннях кісток. Cytokine Growth Factor Rev 2009; 1: 7–17.
28. RulandJ. Повернення до гомеостазу: зниження регуляції відповідей NF-kappaB. Nat Immunol 2011; 8: 709–714.
29. Пагані Ф та ін. Маркери кісткового обміну: біохімічні та клінічні перспективи. J Endocrinol Invest 2005; 10: 8–13.
30. Рахнер Т. Д. та ін. Остеопороз: зараз і майбутнє. Ланцет 2011; 9773: 1276–1287.
31. Salari Sharif P та ін. Сучасні, нові та майбутні методи лікування остеопорозу. Rheumatol Int 2011; 3: 289–300.
32. Canalis E. Контроль фактора росту кісткової маси. J Cell Biochem 2009; 4: 769–777.
33. Сузукі А та ін. Регуляція активності лужної фосфатази p38 MAP-кіназою у відповідь на активацію сполучених з протеїном Gi рецепторів адреналіном у клітинах, подібних до остеобластів. Ендокринологія 1999; 7: 3177–3182.
34. Jaiswal RK та ін. Диференціація мезенхімальних стовбурових клітин дорослої людини до остеогенної або адипогенної лінії регулюється мітоген-активованою протеїнкіназою. J Biol Chem 2000; 13: 9645–9652.
35. Kapur S та ін. Кіназа, що регулюється позаклітинним сигналом, -1 і -2 є важливими для проліферації остеобластів людини, спричиненої стресом зсуву. Кістка 2004; 2: 525–534.
36. Lin FH та ін. Роль мітоген-активованої протеїнкінази в диференціюванні остеобластів. J Orthop Res 2011; 2: 204–210.
37. Alles N та ін. Пригнічення NF-kappaB збільшує утворення кісток і полегшує остеопенію у мишей з оваріектомією. Ендокринологія 2010; 10: 4626–4634.
38. Gupta SC та ін. Інгібування активації NF-kappaB малими молекулами як терапевтична стратегія. Biochim Biophys Acta 2010; 10-12: 775–787.
