Del Ⅱ Terapeutiske anabolske og antikataboliske fordele ved naturlige kinesiske lægemidler til behandling af osteoporose

For mere information:ali.ma@wecistanche.com

Tilbage til del Ⅰ

Klik for at udvinde fordelsprodukter fra Cistanche

Psoralea corylifolia (L.) Medik

Psoralea corylifolia (L.) Medik (PC, "Bu Gu Zhi") er meget udbredt i Asien til medicinske formål; de tørrede modne frø er den aktive bestanddel af planten. PC bruges i kinesisk farmakopé og TCM-formler til behandling af hudsygdomme, hjerte-kar-sygdomme, nefritis og osteoporose (Zhang et al., 2016a). De primære bioaktive forbindelser af PC er coumariner (f.eks. psoralen), flavonoider (f.eks. neobavaisoflavon, bavachalcon, bavachin og corylin) og meroterpener (f.eks. bakuchiol) (Zhang et al., 2016a). Yderligere komponenter i PC har immunregulerende, antioxidant- og neurobeskyttende egenskaber til behandling af Parkinsons sygdom (Jing et al., 2017). PC kan også have terapeutisk potentiale til behandling af prostatacancer (Lin et al., 2018).

De potentielle gavnlige effekter af PC i forhold til osteoporosebehandling er blevet evalueret i dyremodeller (Miura et al., 1996; Tsai et al., 2007). Administration af PC viste sig at reducere urinkalciumsekretion og reducere serumcalcium hos OVX-rotter, hvilket resulterede i forbedringer i BMD og knogledannelse og kan have terapeutisk potentiale til behandling af postmenopausal osteoporose (Tsai et al., 2007). Supplerende undersøgelser indikerer, at PC kan have terapeutiske fordele til den bredere behandling af knoglepatologiske tilstande, herunder knoglebrud, osteomalaci og osteoporose (Miura et al., 1996). Ydermere har to forbindelser af PC, bavachin (BA, et flavonoid) og bakuchiol (BK, en meroterpen) vist sig at have osteoanabolsk aktivitet ved at inducere osteoblastdifferentiering. Og måske kunne bioaktive komponenter i PC give beskyttelse mod postmenopausalt knogletab (Lim et al., 2009; Weng et al., 2015). Bavachin ser ud til at være mere effektiv til at stimulere celleproliferation, hvorimod bakuchiol ser ud til at have en større effekt på osteoblastdifferentiering (Li et al., 2014a). De molekylære strukturer af bavachin og bakuchiol, der hypotetisk producerede variation i de osteogene virkninger mellem disse to og yderligere forbindelser af PC afhængigt af dens position, er en prenylgruppesidekæde (Li et al., 2014a). Yderligere forskning er nødvendig for at undersøge effekten af ​​at ændre prenylgruppens position på styrken af ​​osteoblastaktivitet af PC-forbindelser (Li et al., 2014a). De osteogene effekter af BA og BK ser ud til at være produceret ved opregulering af Wnt-signalvejen og producerer øgede ALP-niveauer, Ca-serumkoncentration og BMD (Lim et al., 2009; Weng et al., 2015). Yderligere in vitro-fund tyder på, at BK hæmmer RANKL-induceret osteoklastdifferentiering og knogleresorption ved at forstyrre AKT- og AP--1-signalvejene (Chai et al., 2018).

Psoralen (PSO), en aktiv coumarinforbindelse af PC, er angiveligt en promotor for knoglemasse og er blevet testet i en gnaver ovariektomiseret model for osteoporose (Yang et al., 2012). Resultaterne viste, at PSO producerede en stigning i trabekulær tykkelse og opregulerede osteogene markører, herunder osteocalcin og ALP (Yang et al., 2012). Ydermere blev den OVX-inducerede genekspressionsprofil reverseret ved PSO-behandling, der så ud til at være medieret via Notch-signalvejen og resulterede i regulering af differentieringen af ​​knoglemesenkymale stamceller, hvilket indikerer det osteogene potentiale af PSO til behandling af postmenopausal osteoporose (Yang et al., 2012). In vitro-fund indikerer, at PSO også kan svække osteoklastdifferentiering og knogleresorption via hæmning af AKT- og AP--1-signalvejene (Chai et al., 2018).

Neobavaisoflavon (NBIF), en isoflavonforbindelse af PC, kan også have en osteogen aktivitet, der kan anvendes til behandling af knoglebrud, osteomalaci og osteoporose (Don et al., 2012). In vitro-fund viste, at NBIF forbedrede osteogenese på en koncentrationsafhængig måde ved at øge ALP-aktiviteten, øge ekspressionen af ​​knoglespecifikke matrixproteiner (inklusive type I kollagen, Col-I), øge osteocalcin- og knoglesialoproteinniveauer, opregulere ekspression af Runx2 og osterix (OSX) og ved dannelsen af ​​knogleknuder (Don et al., 2012). Yderligere eksperimenter indikerer, at inhibering af p38-receptoren resulterer i inhibering af NBIF-osteogen aktivitet, og at NBIF også øger det aktive phosphorylerede niveau af p38 på en koncentrationsafhængig måde. Derfor ser den osteogene aktivitet af NBIF ud til at være medieret af aktivering af den p38-afhængige signalvej (Don et al., 2012)

Flavonoidforbindelsen, bavachalcone, isoleret fra PC kan være en effektiv urteforbindelse til at hæmme osteoklastaktivitet og dæmpe osteoporose-induceret knogletab (Park et al., 2008). Bavachalcone viste sig at inhibere osteoklastdannelse af primærkultur-osteoklastprecursorceller in vitro (Park et al., 2008). I nærvær af bavachalcone blev aktiviteten af ​​osteoklastdifferentieringsfaktoren, NFκB (RANKL), reduceret, hvilket førte til hæmning af osteoklastogenese via undertrykkelse af transkriptionsfaktorer, c-Fos, NFATc1 og ved at blokere MEK-, ERK- og Akt-signalering ( Park et al., 2008).

Tilsammen tyder disse resultater på, at P. corylifolia ser ud til at være et vigtigt terapeutisk middel i kinesisk medicin til behandling af osteoporose. Forbindelsen af ​​bakuchiol bør studeres mere dybt, da den ser ud til at have dobbelte egenskaber til at fremme osteogen aktivitet og forbedre osteoklastisk knogleresorption for at svække osteoporose, og den har en højere fremme på osteoblastdifferentiering end bavachin (Li et al., 2014a; Chai et al., 2014a; Chai et al. al., 2018). Yderligere forskning er nødvendig for at isolere, karakterisere og undersøge effekten af ​​variation af molekylstrukturen af ​​de aktive forbindelser af PC på osteoblast- og osteoklastaktivitet, herunder deres biokemiske virkninger og signalveje.

Eucommia ulmoides Oliv.

Eucommia ulmoides Oliv. (EU, "Du Zhong") er en plante, og den tørrede bark fra EU bruges i TCM og som fødekilde (Hussain et al., 2016). EU har farmakologiske egenskaber som en antioxidant, antiinflammatorisk og antimikrobiel, anticancer, hjertebeskyttende og neurobeskyttende middel, der er blevet anvendt til behandling af hjerte-kar-sygdomme, seksuel dysfunktion, kræft, metabolisk sygdom, neurologisk sygdom, leddegigt, slidgigt og diabetes (Xie et al., 2015; Hussain et al., 2016; Wang et al., 2016a; Do et al., 2018). De bioaktive forbindelser i EU omfatter lignaner, iridoider, phenoler, steroider og flavonoider (Hussain et al., 2016). Yderligere undersøgelser har vist, at EU også kunne være effektiv i behandlingen af ​​osteoporose.

Du Zhong cortex-ekstrakt (DZCE) er blevet evalueret for at undersøge de potentielle beskyttende fordele mod bly-induceret, østrogenmangel-induceret og misbrug-induceret osteoporose (Zhang et al., 2009; Pan et al., 2014; Qi et al. , 2019). I en gnavermodel af blyacetat-induceret knogletab, dæmpede DZCE tabet af BMD i lændehvirvelsøjlen og lårbenet og genoprettede serum calcium, fosfor, ALP, osteocalcin og RANKL til normale niveauer (Qi et al., 2019). Desuden blev antiosteoklastisk aktivitet indikeret af effekten af ​​DZCE på justering af serum OPG/RANKL-forholdet til normale værdier (Qi et al., 2019). I en OVX-rottemodel af østrogenmangel-induceret osteoporose forhindrede højere doser af DZCE yderligere forringelse af lårbenets biomekaniske egenskaber, herunder maksimal stress og Youngs modul, som blev ledsaget af svækkelse af tab af BMD (Zhang et al., 2009). Disse resultater blev understøttet af mikro-CT-analyse, der indikerer, at parametrene for BMD og knogletykkelse blev forbedret ved højere doser af DZCE, og fordi niveauerne af knogleomsætningsmarkører, osteocalcin, ALP og deoxypyridinolin (DPD) blev reduceret (Zhang et al. ., 2009). Totale lignaner (TL) ekstraheret fra EU-cortex viste sig også at hæmme tabet af knoglemasse på grund af østrogenmangel-induceret osteoporose i en gnavermodel (Zhang et al., 2014). In vivo-fund viste forbedringer i den biomekaniske kvalitet af lårbenet, hvad angår maksimal stress og Youngs modul, og mikro-CT-analyse viste forebyggelse af yderligere trabekulær mikrostrukturel nedbrydning (Zhang et al., 2014). In vitro fund viste, at TL fremmede proliferation og differentiering af osteoblaster; og hæmmede osteoklastogenese ved en stigning i OPG og et fald i RANKL-ekspression (Zhang et al., 2014). I en gnavermisbrugsinduceret osteoporosemodel forbedrede DZCE-behandling knoglestyrken og forhindrede trabekulær mikrostrukturel nedbrydning og reducerede niveauerne af knogleomsætningsmarkører, herunder TRAcP, DPD og OC (Pan et al., 2014). Yderligere fund hos gnavere indikerer, at EU kunne fremme langsgående knoglevækst ved at øge chondrogenese af tibial vækstplade og øge niveauer af BMP-2 og IGF-1 (Kim et al., 2015). Tilsammen tyder disse resultater på, at DZCE kan give effektiv behandling af osteoporose ved at svække knogletab, både ved dannelse af knogle og ved at hæmme osteoklastisk knogleresorption; og kan fremme langsgående vækst af de lange knogler.

5-(hydroxymethyl)-2-furaldehyd (5-HMF) er en bioaktiv forbindelse isoleret fra Eucommiae Cortex, som har vist sig at fremme osteogenese og hæmme adipogenese (Tan et al., 2014). In vitro-fund viste, at 5-HMF-induktion af BMSC'er i normalt medium opregulerede ekspressionen af ​​osteogenese-markører (ALP, COL1alpha1, OC og OPN), og at 5-HMF reducerede ekspressionen af ​​adipogenese- markører (PPAR, FABP4, C/EBP og LPL) af BMSC'er i det adipogene induktionsmedium (Tan et al., 2014). Desuden blev mineraliserede knudeformationer produceret af BMSC'er induceret af 5-HMF dyrket i både normalt og adipogent-inducerende medium, hvilket indikerer de potente osteogene, antiadipogene og antiosteoporotiske egenskaber af 5-HMF (Tan et al., 2014). Yderligere forskning er nødvendig for at undersøge de molekylære mekanismer involveret i de osteogene og potentielle pro-osteoblastiske og antiosteoklastiske virkninger af 5-HMF og yderligere bioaktive komponenter i EU-cortex (Ha et al., 2003).

EU's blade og frø kan også være til gavn for behandlingen af ​​osteoporose (Li et al., 2011; Zhang et al., 2012). I en kombineret østrogenmangel-induceret osteoporose og fedme gnavermodel, reducerede Eucommia leaf extract (ELE) behandling kropsvægt og BMI og øgede tibial og femoral BMD og øget knoglestyrke, hvilket så ud til at være virkningerne af at genoprette knoglemetabolismen, hhv. knogledannelse og adsorption (Zhang et al., 2012). Yderligere undersøgelser af gnavere indikerer, at administration af totale glykosider fra Eucommia ulmoides frø (TGEUS) kunne forbedre BMD og mikroarkitekturparametrene for lårbenet hos raske rotter (Li et al., 2011). Iridoidforbindelser isoleret fra EU's blade kan være de bioaktive komponenter, der giver de terapeutiske virkninger (Takamura et al., 2007).

Tilsammen mener vi, at urten fra E. ulmoides er en fantastisk medicin til behandling af knogletabssygdomme, for mange dele af EU, inklusive cortex, blade og frø, kan have potentielle terapeutiske fordele til behandling af osteoporose, som afbildet ovenfor (Li et al., 2011; Zhang et al., 2012; Qi et al., 2019). Desuden viser in vivo og in vitro fund, at de giver effektiv behandling af osteoporose ved at øge knoglestyrken og forhindre trabekulær mikrostrukturel nedbrydning, fremme osteogenese og hæmme knogleresorption. Normalt er cortex den største del af EU, der bruges til at behandle knogle-, hjerte-kar- og seksuelle sygdomme. Baseret på de positive beviser og virkningerne af bladet og frøet er der behov for mere forskning for at isolere og karakterisere de bioaktive molekyler i EU og sammenligne virkningerne mellem cortex, blade og frø til behandling af osteoporose, herunder de mekanismer, der producerer potentialet terapeutiske effekter blandt dem.

Dipsacus inermis Væg.

Radix Dipsaci (RD, "Xu Duan") er de tørrede rødder af Dipsacus inermis Wall., og det bruges i kinesisk medicin til at styrke knogler ("Xu Duan" betyder "at fremme væksten af ​​knogler for at korrigere knoglebrud"). For nylig har undersøgelser rapporteret, at RD kan være et gavnligt knogledannelsesmiddel til behandling af osteoporose (Liu et al., 2009; Niu et al., 2012; Liu et al., 2012b).

De knogledannelsesegenskaber, der kan give terapeutiske fordele til behandling af osteoporose, er blevet undersøgt i nyere dyreforsøg. I ovariektomi-inducerede postmenopausale gnavermodeller forhindrede RD-behandling tab af knoglemasse og trabekulær mikrostrukturel nedbrydning og forbedrede knoglestyrke (Liu et al., 2009; Liu et al., 2012b). Disse resultater kan tilskrives ændret knogleombygning, hvilket fremgår af et fald i niveauet af knogleomsætningsmarkører, inklusive ALP, OC og DPD. Ydermere blev virkningerne af ovariektomi på OPG- og RANKL-niveauer af osteoblaster og BMSC'er vendt ved behandling med RD (OPG-niveauer steg og RANKL-niveauer faldt), hvilket indikerer den osteogene effekt af RD på molekylære biomarkører (Liu et al., 2012b). Den osteogene effekt af dichlormethanfraktionen af ​​RD på BMSC'er er blevet påvist in vitro ved dannelsen af ​​forkalkede knuder, øget ALP-aktivitet, øget ekspression af knoglesialoprotein (BSP) og OC (Kim et al., 2011). En aktiv enkelt forbindelse isoleret fra dichlormethanfraktionen af ​​RD, hederagenin 3-O-(2- O-acetyl)- -L-arabinopyranosid, øgede signifikant ALP-, OC- og BSP-niveauer (Kim et al., 2011). En bagben aflastende gnavermodel af osteoporose undersøgte effekten af ​​RD-behandling på BMD og knoglemikroarkitektur og viste, at de biomekaniske egenskaber blev forbedret (Niu et al., 2015a). Oral administration af RD forbedrede den mekaniske styrke af knogle-, BMD-, BMC- og knogleomsætningsmarkører, herunder calcium- og fosforudskillelse i urinen. Mikro-CT-analyse viste, at RD forhindrede trabekulær mikrostrukturel nedbrydning, forbedrede knoglevolumenfraktionen og forbedrede vævsmineraldensitet og indhold (Niu et al., 2015a). Raske rotter fodret med Radix Dipsaci-ekstrakt (RDE) viste en anabolsk systemisk skeleteffekt ved øget knogletæthed og ændret knoglehistomorfologi (Wong et al., 2007b). Der blev målt en stigning i knogletrabekler på 11,82 procent, hvilket indikerer, at knogletætheden var øget, og knoglehistomorfologien er også blevet forbedret ved forbedring af BV/TV (øget 4,5 procent) og forbedringer i BS/TV, Tb. N, og reduktionen i Tb.Sp (Wong et al., 2007b). Tilsammen tyder disse resultater på, at RD kan give gavnlige terapeutiske effekter til behandling af osteoporose.

Yderligere undersøgelser af de bioaktive komponenter i RD indikerer, at adskillige forbindelser, herunder saponiner og iridoidglycosider, ekstraheret fra RD og kan producere biologiske effekter (Kim et al., 2011; Tao et al., 2019). Den anti-osteoporotiske effekt af RD totale saponiner (RTS) kan være relateret til dens virkning på osteoblast- og osteoklastceller (Niu et al., 2012; Niu et al., 2015b). Oral administration af RTS har vist sig at forhindre OVX-induceret tab af knoglemasse hos rotter, indikeret ved nedsatte niveauer af knogleomsætningsmarkører, inklusive urincalcium og fosforudskillelse, og ved at øge den biomekaniske styrke af knogler og forhindre trabekulær mikrostrukturel nedbrydning ( Niu et al., 2012). In vitro-fund viste, at RTS fremmede osteoblastisk cellemodning og differentiering, øgede ALP- og OC-niveauer og øgede syntesen af ​​BMP-2, hvilket førte til øget knogledannelse (Niu et al., 2012; Niu et al., 2015b) ). Den positive effekt af RTS på osteoblastceller ser ud til at være medieret via den BMP2/mitogen-aktiverede proteinkinase (MAPK)/Smad1/5/8-afhængig Runx2-signalvej (Niu et al., 2015b). Endvidere hæmmede RTS osteoklastogenese ved at øge ekspressionen af ​​OPG og mindske ekspressionen af ​​NF-KB (RANKL) (Niu et al., 2012). Derudover er asperosaponin VI et saponin isoleret fra RD, som har vist sig at fremme proliferation, differentiering og mineralisering af osteoblastiske celler, og disse effekter ser ud til at være medieret af BMP-2-syntese og aktivering af p38 og ERK1/ 2-signalering (Niu et al., 2011).

Samlet tyder disse resultater på, at RD ser ud til at give gavnlige terapeutiske virkninger til behandling af osteoporose, herunder svækkelse af knogletab og øget knoglestyrke og kvalitet, hvilket kan tilskrives deres forbedrede fysiologiske knogleombygning in vivo. På cellulære og molekylære niveauer synes RD og dets bioaktive komponenter at fremme osteoblastdifferentiering, proliferation, modning og mineralisering og kan hæmme osteoklastogenese. De knogleforskningsrelaterede dyremodeller var rige på disse undersøgelser, herunder ovariektomi-inducerede postmenopausale gnavermodeller, modeller for aflæsning af bagben og raske rotter til at påvise knoglemetabolisme. Mens nogle behandlingsingredienser i Radix Dipsaci, såsom ethylalkohol eller råekstraktioner, ikke er godt undersøgt. Det er nødvendigt for yderligere forskning at identificere de effektive forbindelser og at udvikle det terapeutiske potentiale og mekanisme af RD i behandlingen af ​​osteoporose.

Cibotium barometz (L.) J.Sm

Cibotium barometz (L.) J.Sm (CB, "Gou Ji") er velkendt i TCM, og dets hår er en basisingrediens, der bruges i salver, såsom et antihæmoragisk middel til sårhelende omslag (Wu og Yang, 2009) . Rhizomet af CB indeholder anti-inflammatoriske egenskaber og bruges til behandling af sygdomme, herunder gigt, lumbago, iskias og dysuri hos ældre (Wu og Yang, 2009). CB menes at have egenskaber, der nærer knogler og forbedrer gonadefunktionen. Og det bruges ofte i naturlægemidler til behandling af osteoporose (Zhao et al., 2011).

På grund af de potentielle fordele ved CB til behandling af osteoporose, er der blevet udført forskning for at bestemme virkningerne af CB in vivo og in vitro. I en gnavermodel af postmenopausal østrogen-mangel-induceret osteoporose, blev daglig administration af ekstrakten af ​​CB (CBE) vist at forhindre total BMD-tab i lårbenet hos OVX-rotter, hvilket så ud til at være forbundet med et fald i skeletombygning, som det fremgår af nedsatte niveauer af knogleomsætningsmarkører OC, ALP, DPD og urinudskillelse af calcium og fosfor (Zhao et al., 2011). Ydermere så CBE-behandlingen også ud til at øge knoglestyrken og forhindre trabekulær mikroarkitektonisk nedbrydning som bestemt af forbedringer i mikro-CT mikrostrukturelle parametre. Sammenlignet med de ubehandlede modelrotter øgede CBE-behandling signifikant den maksimale knoglespænding, energi og Youngs modul for OVX-rotter (Zhao et al., 2011). CBE-behandling udføres positivt i sammenligning med østrogenterapi med hensyn til dens effekt på kropsvægt og livmodervægt (Zhao et al., 2011). Yderligere in vitro eksperimenter er blevet udført for at evaluere den potentielle effektivitet af bestanddelene af rhizomet af CB i behandlingen af ​​osteoporose (Nguyen et al., 2009; Xu et al., 2014). Resultater fra disse eksperimenter indikerer, at disse CB-rhizom-bestanddele kunne fremme spredning og differentiering af rotteosteoblaster og dermed være potentielle terapeutiske midler til behandling af osteoporose (Xu et al., 2014). Ydermere syntes forbindelser isoleret fra CB-rhizom at hæmme osteoklastogenese fra primære knoglemarvsmakrofager (BMM'er), når de dyrkes i et induktivt medium, uden nogen skadelige virkninger på levedygtigheden af ​​precursor BMM-celler (Nguyen et al., 2009).

Derfor tyder beviser på, at CB kunne bruges som et effektivt terapeutisk middel til behandling af osteoporose. Ingredienserne af CB i nogle undersøgelser var stadig ikke særlig klare eller bestemte, som er opnået ved ethanolekstraktion fra den tørrede og rå C. barometz (Zhao et al., 2011). Yderligere forskning er nødvendig for at isolere og karakterisere de bioaktive bestanddele af CB og for at bestemme de molekylære mekanismer og signalveje, hvorved de producerer terapeutiske effekter.

Fløjlsgevir

Velvet Antler (VA, "Lu Rong") er det forkalkede bruskgevir, i TCM, der almindeligvis opnås fra Silka-hjort og kronhjort, der bruges som et effektivt middel til at styrke knoglerne og til forbedring af immunforsvaret, fysisk styrke og seksuel funktion (Zhang et al., 2013; Sui et al., 2014). Fløjlsgevirer regenereres årligt hos pattedyr, og indtagelse af VA menes at give forbrugeren lignende fordele (Gilbey og Perezgonzalez, 2012). Både VA og dets nære slægtning, hjortegevirbasen, er udpeget som lægemidler i den kinesiske farmakopé (Wu et al., 2013). De knoglesundhedsfremmende egenskaber ved VA er blevet undersøgt i forhold til behandling af knoglesygdomme, herunder osteoporose og osteonekrose (Zhang et al., 2013; Wei et al., 2016).

Effektiviteten af ​​VA til behandling af postmenopausal østrogenmangel-induceret osteoporose er blevet undersøgt ved hjælp af gnavermodeller (Yang et al., 2010a; Tseng et al., 2012; Zhang et al., 2013). Totalt fløjlsgevir-polypeptider (TVAP) administreret til OVX-rotter viste sig at forhindre knogletab og forbedre BMD, BMC og knoglemikroarkitektur, hvilket så ud til at være forbundet med hæmning af IL-1 og Il-6 ( Zhang et al., 2013). Desuden fremmede naturlige fløjlsgevirpolypeptider (nVAP) og syntetisk-VAP (sVAP) proliferationen af ​​brusk- og osteoblastlignende celler og hæmmede aktiviteten af ​​IL-1 udskilt fra THP-1 monocytiske celler in vitro, hvilket indikerer, at TVAPL og sVAP kan være potentielle terapeutiske midler til behandling af postmenopausal osteoporose (Zhang et al., 2013). Både VA og VA-blod kan bruges i TCM til at tonificere og styrke knogler og sener, og kombinationen af ​​mellemsektioner af VA og VA-blod (VAM-B) menes at have overlegne farmakologiske effekter (Tseng et al., 2012) ). Hos OVX-rotter forbedrede behandling med VAM-B kropsvægten og øgede styrken af ​​hvirvlen og lårbenet og forbedrede tibial trabekulær mikroarkitektur, hvilket blev ledsaget af et fald i ALP-niveauer. Resultaterne understøttede den terapeutiske anvendelse af VAM-B til behandling af postmenopausal osteoporose (Tseng et al., 2012). Yderligere forskning har vist, at oral administration af VA-blod til OVX-rotter kunne svække reduceret BMD i lændehvirvelen og lårbenet og normalisere serumniveauer af insulinlignende vækstfaktor -1 (IGF-1) og testosteron (Yang et al., 2010a).

Interessant nok blev effekten af ​​fermentering på VAs knogledannelsesevne undersøgt in vitro (Lee et al., 2011). Resultater indikerede, at behandling med både ikke-fermenteret gevir (NFA) og fermenteret gevir (FA) øgede proliferationen af ​​osteoblaster og knoglematrixproteiner, herunder type I kollagen og BSP (Lee et al., 2011). Desuden viste FA øget osteoblastproliferation, øget ALP-aktivitet og øget mineralisering sammenlignet med NFA, derfor kan fermenteringsprocessen forstærke de knogledannende effekter af gevir (Lee et al., 2011). Ydermere blev effekten af ​​fermentering på antiresorptiv aktivitet undersøgt in vitro, og det ser ud til, at fermenteringsprocessen kan forbedre VAs evne til at hæmme osteoklastdifferentiering og signalaktivitet (Choi et al., 2013). Fund indikerer, at ekstraktet af FA hæmmede RANKL-induceret osteoklastdifferentiering fra BMM'er ved at nedregulere ekspressionen og aktiviteten af ​​NFATc1, som var forbundet med inhibering af phospholipase C 2 (PLC 2), et signalmolekyle, der vides at påvirke NFATc1 transkriptionel aktivitet (Choi et al. al., 2013). Forskning tyder således på, at FA-ekstrakt kan hæmme osteoklastisk aktivitet via forstyrrelse af PLC 2-NFATc1-signalering og kan give terapeutisk fordel til behandling af osteoklast-relaterede knoglesygdomme, herunder osteoporose (Choi et al., 2013). Desuden har in vitro-undersøgelser vist, at chloroformekstraktet (CE-C) af hjortevildt ser ud til at hæmme osteoklastdifferentiering ved at undertrykke aktiveringen af ​​ekstracellulær signalreguleret kinase (ERK), proteinkinase B (PKB/Akt), inhibitoren af kappa B (I-κB), som ville blive øget af RANKL under osteoporosetilstande (Li et al., 2007). CE-C synes også at hæmme knogleresorptionsaktiviteten af ​​osteoklaster og forstyrre actinringene, hvilket fører til osteoklastapoptose (Li et al., 2007). Tilsammen tyder disse resultater på, at VA og CE-C kan være effektive forbindelser til behandling af osteoporose.

Yderligere forskning har sammenlignet den osteogene kapacitet af VA fra forskellige sektioner af gevir på langsgående knoglevækst og osteoporose (Tseng et al., 2014; Kim et al., 2016). In vivo og in vitro fund indikerer, at VA fremmer langsgående knoglevækst hos unge rotter gennem øget BMP-2-ekspression, osteogen genekspression, herunder kollagen, ALP og OC, og ved at fremme proliferation, differentiering og mineralisering af osteoblast -celler (Kim et al., 2016). De osteogene effekter af VA ser ud til at falde fra de øvre eller distale sektioner til de basale sektioner af geviret (Tseng et al., 2014; Kim et al., 2016).

Tilsammen indikerer disse resultater, at VA ser ud til at indeholde egenskaber til at styrke knogle, fremme knoglevækst og kan give terapeutiske fordele til behandling af osteoporose ved knogledannelse og antiresorptiv aktivitet. Interessant nok er forskning af Kim og Tseng et al. indikerer, at de basale sektioner af gevir bør være det forudgående valg for de bedre osteogene virkninger, når de anvendes til behandling af osteoporose klinisk. Yderligere forskning er nødvendig for at identificere og karakterisere de bioaktive komponenter i forskellige sektioner af VA og de molekylære signalmekanismer, der medierer deres terapeutiske virkninger, under indflydelse af varierende præparatbetingelser.

Cistanche deserticola YCMaf

Cistanche deserticola YCMaf(CD, "Rou Cong Rong") bruges i TCM til behandling af nyremangel, seksuel dysfunktion, kvindelig infertilitet og forstoppelse (Fu et al., 2018). Nylige rapporter tyder på detCistanche Deserticolakunne fremme mandlig fertilitet og kan dæmpe tinnitus hos patienter med kronisk nefritis, ud over at give effektiv behandling for osteoporose (Jiang et al., 2016; Fu et al., 2018; Fan et al., 2019).

In vivo undersøgelser med gnavermodeller af postmenopausal østrogenmangel-induceret osteoporose har vist, atCistanches deserticola-ekstrakt(CDE) kunne give terapeutiske fordele til behandling af osteoporose (Liang et al., 2011; Liang et al., 2013). Fund tyder på detCistanche Deserticola ekstraktt kunne dosisafhængigt forbedre lårbens-BMD og BMC hos OVX-rotter og forbedre biomekaniske lårbensparametre for belastning og autobrud inklusive maksimal belastning, maksimal forskydning og stress (Liang et al., 2011). I sammenligning med OVX-rotter viste rotter, der blev behandlet med Cistanche Deserticola-ekstrakt, biokemiske forskelle, herunder nedsatte blodcalcium-, zink- og kobberniveauer (Liang et al., 2011). Yderligere in vivo undersøgelser af de molekylære mekanismer bag antiosteoporose-effekten af ​​Cistanche Deserticola-ekstrakt indikerer, at svækkelsen af ​​knogledegeneration er forbundet med reguleringen af ​​gener involveret i knoglemetabolisme, herunder Smad1, Smad5, TGF- 1 og TIEG1 ( Liang et al., 2013). Derudover in vivo undersøgelse af virkningerne af Cistanche Deserticola-forbindelsen,Cistanoside, på OVX-rotter indikerer, at Cistanche Deserticola kan indeholde både osteogene og antiosteoklastiske egenskaber (Xu et al., 2017). Ud over at øge knoglestyrken, BMD og forbedre trabekulær mikrostruktur, kan Cistanoside også reducere aktiviteten af ​​knogleresorptionsmarkører, herunder TRAP, DPD og cathepsin K (Xu et al., 2017). Disse effekter ser ud til at være medieret af nedregulering af TNF-receptor-associeret faktor 6 (TRAF6), som nedstrøms medierer både inaktiveringen af ​​NF-KB, for at hæmme osteoklastaktivitet og stimuleringen af ​​den PI3K/Akt osteogene pathway (Xu et al. al., 2017).

In vitro undersøgelser har vist detCistanche Deserticolakan inducere knogledannelse til behandling af osteoporose (Li et al., 2012a; Li et al., 2012b). Cistanche Deserticola-ekstrakt øgede ekspressionen af ​​ALP, BMP- 2 og OPN og øgede knoglemineralisering af dyrkede osteoblastceller (Li et al., 2012b).Echinacoside(ECH), en phenolforbindelse isoleret fra Cistanche Deserticola, ser ud til at fremme knogledannelsesaktivitet af dyrkede osteoblastceller, herunder øget celleproliferation, ALP-aktivitet, OC-niveauer og mineralisering, hvilket kan være forbundet med at øge OPG/RANKL-forholdet (Li et al., 2012a). Tilsvarende understøtter in vivo-fund de positive dosisafhængige virkninger af ECH til behandling af osteoporose hos OVX-rotter (Li et al., 2013a). Efter ECH-behandling i 12 uger ved doserne på 90 mg/kg og 270 mg/kg, var lårbenets BMD signifikant forbedret (Li et al., 2013a). Desuden indikerede den histomorfologiske og mikro-CT-analyse, at den forringede mikroarkitektur og biomekaniske parametre var blevet vendt, og at den kortikale knogletykkelse, antallet af osteoblaster og den trabekulære tykkelse var forbedret (Li et al., 2013a). Yderligere forskning tyder på, at Cistanche Deserticola-afledte forbindelser også kan reducere osteoklastisk knogleresorption ved at hæmme osteoklastogenese, svække RANKL-aktivitet og deaktivere NFAT og MAPK (Song et al., 2018).

Samlet tyder disse resultater på, at Cistanche Deserticola kan indeholde egenskaber, der er potentielt effektive til behandling af postmenopausal osteoporose. Selvom forbindelsen af ​​Cistanoside kan fungere som en god repræsentant for Cistanches deserticola med den interessante undersøgelse, at den kunne have både osteogene og myre-osteoklastogenese egenskaber, er yderligere forskning nødvendig for at isolere og karakterisere de bioaktive bestanddele af CD og for at undersøge deres potentielle osteogene og antiresorptive effekter, og de molekylære signalveje, der påvirkes af Cistanches-urter i forhold til osteoporose.

Cuscuta chinensis Lam.

Frøet af C. Chinensis Lam. (CC, "Tu Si Zi") er en af ​​de almindeligt anvendte urter i kinesisk medicin til forbedring af seksuel funktion, syn og prævention (Donnapee et al., 2014). Den biologiske aktivitet af CC omfatter hud- og leverbeskyttelse, immunregulering, neurobeskyttelse, antioxidant og anti-inflammatoriske egenskaber (Donnapee et al., 2014). Aktuel forskning undersøger effektiviteten af ​​CC til behandling af osteoporose (Donnapee et al., 2014).

In vivo og in vitro eksperimenter indikerer, at de bioaktive forbindelser af CC, der ser ud til at være effektive mod osteoporose, er kaempferol, hyperosid og campesterol (Yao et al., 2005; Yang et al., 2011; Nowak et al., 2017). I en gnavermodel af postmenopausal østrogenmangel-induceret osteoporose, øgede kaempferol (isoleret fra frøene af CC) lårbens-BMD og Youngs modulus af OVX-rotter sammenlignet med ubehandlede kontroller, hvilket blev ledsaget af reduceret knogleomsætning, øget knoglevævsvolumen ratio og øget trabekulær knogleomkreds (Nowak et al., 2017).

In vitro undersøgelser viste, at ekstraktet af CC dosisafhængigt kunne øge osteoblastlignende celleproliferation og mineralisering, og at dette blev ledsaget af en forøgelse af ALP-aktivitet, øget kollagensyntese og BMP-2-ekspression (Yang et al., 2009) ). Ydermere ser CC ud til at beskytte osteoblastceller mod tertiær butylhydroperoxid (TBHP) oxidativ stress-induceret apoptose, muligvis på grund af dets antioxidantaktivitet og funktion via mitokondrierafhængige veje (Gao et al., 2013). Yderligere in vitro-evidens har vist, at CC kan fremme proliferation og differentiering af osteoblast fra deres precursorceller for at inducere mineraliseret knudedannelse og mindske osteoklastisk aktivitet som angivet af TRAcP (Yao et al., 2005).

Tilsammen indikerer disse resultater, at de osteogene, antioxidante og antiosteoklastiske egenskaber af CC kan give terapeutiske fordele til behandling af osteoporose. Selvom beviserne har indikeret fremme af osteogenese og hæmningen af ​​knogleresorption af forbindelserne, kaempferol og campesterol, var deres respektive funktionelle mekanismer stadig ikke godt undersøgt, ikke som forskningen i Yang et al. (2009) og Gao et al. (2013). Forbindelserne i Yang og Gao et al. var den vandige ekstraktion, var den bestemte forbindelse ikke velkendt, derfor er yderligere forskning nødvendig for at isolere og karakterisere de bioaktive komponenter i C. Chinensis, herunder deres terapeutiske potentiale og molekylære mekanismer til behandling af knoglesygdomme, herunder osteoporose.

Cnidium monnieri (L.) Cusson

Cnidium monnieri (L.) Cusson (CM, "She Chuang Zi") er en almindeligt anvendt urt i kinesisk medicin til at lindre smerter og betændelse, forbedre seksuel styrke, til behandling af hudrelaterede sygdomme og til at forbedre knoglestyrken (Li) et al., 2015c). Over 300 forbindelser er blevet isoleret fra CM, og de vigtigste bioaktive bestanddele synes at være coumarinforbindelser (Li et al., 2015c). Yderligere forskning har rapporteret den potentielle anvendelse af CM til behandling af Parkinsons sygdom, cancer og osteoporose (Zhang et al., 2007b; Hong et al., 2017b; Wang et al., 2019c).

Coumariner ekstraheret fra CM har vist sig at producere potentielt gavnlige terapeutiske effekter til behandling af osteoporose (Meng et al., 2004; Zhang et al., 2007b; Ming et al., 2013). Chloroformfraktionen af ​​CM viste sig at fremme osteoblastaktivitet, og tre coumariner (osthole, bergapten og imperatorin) blev efterfølgende isoleret til yderligere analyse (Meng et al., 2004). I neonatal gnaver-calvariakultur blev osthole vist at fremme osteoblastproliferation og ALP-aktivitet og at hæmme knogleresorption ved at reducere dannelsen, differentieringen og TRAcP-aktiviteten af ​​rottemarvs-osteoklaster, hvilket indikerer, at CM kan have potentielle terapeutiske fordele til behandling af osteoporose (Meng et al., 2004).

Yderligere in vivo og in vitro undersøgelser af ostholes potentielle effektivitet til behandling af osteoporose er blevet udført (Zhang et al., 2017b). Analyse af fund fra en muse-lårbensfrakturmodel indikerede, at osthole forbedrede frakturreparation, knogleregenerering og øget knoglestyrke sammenlignet med ubehandlede kontroller (Zhang et al., 2017b). In vitro-fund bestemte, at ostehul fremmede osteogenese af osteoblastceller i et tids- og koncentrationsafhængigt forhold ved at øge osteogen differentiering, ALP-aktivitet og calciumknudedannelse (Ming et al., 2013; Zhang et al., 2017b). Derudover så ostehul ud til at inducere osteogenese via den BMP-afhængige signalvej som bestemt af den øgede ekspression af osteogene-relaterede gener BMP-2, Runx2, osterix (Osx) og OCN og ved den observerede hæmning af osteogenese som følge af antagonisering af BMP-antagonisten, noggin (Ming et al., 2013; Zhang et al., 2017b). Den yderligere mekanistiske analyse viste, at de osteogene virkninger af osthole synes at være medieret via aktivering af cAMP/CREB-signalvejen, som så ud til at målrette mod transkriptionsfaktoren, Osx (Zhang et al., 2017b). Yderligere in vivo-evidens tyder på, at osthole kan give terapeutisk fordel til behandling af postmenopausal osteoporose, som kan være lige så effektiv som 17 -estradiol (Li et al., 2002). Hos OVX-rotter hæmmede både osthul og 17 -østradiol østrogenmangel-induceret spongeløs knogletab og øgede den biomekaniske maksimale belastning af lårbenshalsen (Li et al., 2002). Osthole kunne også undertrykke niveauet af urindeoxypyridinolin (DPD) hos OVX-rotter. Osthole så dog ikke ud til at reducere serum-OC-niveauer, ej heller effekter på krops- eller livmodervægt, som det blev observeret i 17 -østradiolgruppen, hvilket indikerer, at de terapeutiske fordele ved osthole til behandling af postmenopausal osteoporose muligvis ikke medieres af østrogenvejen (Li et al., 2002). Derudover blev osthole hos raske rotter vist at øge total krops- og lårbens-BMD, trabekulære mikrostrukturelle parametre og biomekaniske egenskaber af maksimal belastning og Youngs modul, som blev ledsaget af øgede serum-OC og TRAcP-niveauer (Cheng et al., 2014). Tilsammen tyder disse resultater på, at osthole kan give potentielle terapeutiske fordele til behandling af osteoporose ved at fremme osteogen aktivitet og svække knogleresorption. Yderligere forskning er nødvendig for at karakterisere osteoporose-effekterne af ostehul mere omfattende.

In vitro beviser indikerer, at imperatorin også kan have anabolsk potentiale ved at stimulere proliferationen og osteogen aktivitet af MCF-7 celler og ALP aktiviteten af ​​Saos-2 osteoblastceller, muligvis ved at udøve østrogene egenskaber via østrogenreceptoren vej (Jia et al., 2016). Yderligere forskning er nødvendig for at undersøge de potentielle terapeutiske virkninger til behandling af osteoporose in vivo.

Bergapten er også blevet testet for de potentielle biofarmakologiske egenskaber, der kan være af terapeutisk værdi til behandling af knoglesygdom, herunder osteoporose (Chen et al., 2019a). In vivo undersøgelse af de potentielle virkninger af bergapten mod ovariektomi-induceret osteoporose hos mus, og in vitro-analyse af RANKL-induceret osteoklastogenese blev udført (Chen et al., 2019a). Resultater indikerede, at bergapten ser ud til at hæmme osteoklastisk knogleresorption og dæmper RANKL-induceret osteoklastogenese, som er medieret via forstyrrelse af NF-KB og JNK signalvejene (Chen et al., 2019a). Desuden reducerede bergapten effektivt aktiviteten af ​​NFATc1 og c-fos (osteoklastogenese-associerede transkriptionsfaktorer), hvilket reducerede ekspressionen af ​​osteoklastdifferentieringsrelaterede gener og svækkede osteoklastogenese af BMM'er og RAW264.7-celler uden nogen cytotoksiske bivirkninger. Desuden forstyrrede bergapten dannelsen af ​​F-aktinringe, som er impliceret i knogleresorptionsaktivitet (Chen et al., 2019a).

Samlet set tyder in vivo og in vitro beviser på, at coumarinforbindelser isoleret fra CM, hovedsageligt osthole og bergapten, kan producere biofarmakologiske virkninger til behandling af osteoporose ved at virke til at øge knogledannelsen og reducere knogleresorption. Interessant nok blev niveauet af serum-OC ikke påvirket hos OVX-rotter, mens det blev forstærket af osthole hos de raske rotter, hvilket indikerer, at flere undersøgelser og opmærksomhed bør rettes mod virkningerne af osthole på serum-OC. Yderligere forskning er nødvendig for i vid udstrækning at karakterisere de bioaktive virkninger af CM, der giver potentielle terapeutiske fordele til behandling af osteoporose.

Fortsæt med at læse...