Hvad stimulerer ny knoglevækst? Cistanche (CPhGs) aktiverer SIRT2–C/EBP –AREG-stien til at bygge stærkere knogler

Resultater

 

2.1 CPhG'er lindrer ovariektomi-induceret osteoporose hos mus

mikro-CT-fund (figur 1A) viste, at sammenlignet med Sham-gruppen udviste OVX-gruppen alvorlig ødelæggelse af trabekulær knoglemikroarkitektur i den distale femur, karakteriseret ved sparsomme og brækkede trabekler. I OVX+CPhGs-gruppen blev trabekulært antal og forbindelse væsentligt genoprettet, og nærmede sig Sham-niveauet. Disse resultater indikerer, at CPhG'er kan afbøde ovariektomi-induceret knogletab. HE-farvning (figur 1B) bekræftede yderligere, at trabekulært antal blev reduceret i OVX-gruppen versus Sham-gruppen, hvor resterende trabekler blev tyndere og brækkede; i modsætning hertil viste OVX+CPhGs-gruppen øget trabekulært antal sammenlignet med OVX og markant forbedret strukturel integritet. Calcein-dobbeltmærkning (figur 1C) viste slørede og snævert fordelte fluorescerende bånd i OVX-gruppen, hvilket tyder på hæmmet knogledannelse; i OVX+CPhGs-gruppen var fluorescerende bånd klare med signifikant øget mellemrum, hvilket indikerer, at CPhG'er fremmer knoglematrixmineraliseringshastigheden og markant forbedrer ny knogledannelseskapacitet.

 

 

Et repræsentativt mikrocomputertomografibillede af den trabekulære knogle i den femorale metafyse af mus; B-hæmatoxylin og eosinfarvning af lårbenssektionerne af mus; C calcein dobbeltmærkende billeder af mus i OVX- og OVX+CPhGs-grupperne.

Fig. 1 CPhG'er lindrer ovariektomi-induceret osteoporose hos mus

 

Cistanche Andre fordele

 

 

 

 

Cistanche annonce til salg

 

 

2.2 Effekter af CPhG'er på osteogen differentiering af MC3T3-E1-celler

In vitro viste CPhGs-gruppen signifikant højere protein- og mRNA-ekspressionsniveauer af OCN, OPN og RUNX2 end NC-gruppen (P < 0,05). Alkalisk fosfatase (ALP) aktivitet på dag 10 var også signifikant højere i CPhGs-gruppen end i NC (P < 0,05). Disse resultater indikerer, at CPhG'er signifikant fremmer osteoblastdifferentiering. Se tabel 1.

 

2.3 Effekter af CPhG'er på SIRT2-C/EBP-AREG-aksen

Celleforsøg (tabel 2) viste, at sammenlignet med NC-gruppen havde CPhGs-gruppen signifikant øget protein- og mRNA-ekspression af C/EBP og forhøjet AREG-mRNA (P < 0,05), hvilket indikerer aktivering af nedstrøms C/EBP-målgener. I forhold til NC var SIRT2-mRNA signifikant opreguleret i CPhGs-gruppen (P < 0,05), med en samtidig stigning på proteinniveauet (P < 0,05). I modsætning hertil viste mRNA-niveauer af SIRT1, SIRT3, SIRT4 og SIRT5 ingen signifikante ændringer (P > 0,05), hvilket bekræfter pathway-specificitet for SIRT2.

Tabel 1. CPhG'er forbedrer de osteogene differentieringsmarkører i MC3T3-E1-celler

Punkt	NC Gruppen	CPhGs Group
OCN protein	0.48 ± 0.14	1.24 ± 0.18¹
OCNmRNA	1.00 ± 0.11	1.61 ± 0.23¹
OPN protein	0.51 ± 0.15	1.05 ± 0.44¹
OPNmRNA	1.03 ± 0.12	2.11 ± 0.24¹
RUNX2 protein	0.77 ± 0.21	1.08 ± 0.25¹
RUNX2mRNA	1.02 ± 0.14	1.58 ± 0.17¹
ALP-aktivitet på dag 10	0.21 ± 0.02	0.44 ± 0.05¹

¹ P< 0,05 vs. NC-gruppe.

 

Tabel 2. Effekter af CPhG'er på ekspressionen af ​​SIRT2, C/EBP og AREG

Punkt	NC Gruppen	CPhGs Group
C/EBP-protein	0.51 ± 0.06	1.21 ± 0.11¹
C/EBPmRNA	1.00 ± 0.10	1.15 ± 0.14¹
AREGmRNA	1.01 ± 0.15	2.05 ± 0.24¹
SIRT1mRNA	1.03 ± 0.12	1.01 ± 0.11
SIRT2 protein	0.26 ± 0.08	0.37 ± 0.07¹
SIRT2mRNA	0.87 ± 0.08	1.88 ± 0.21¹
SIRT3mRNA	1.01 ± 0.14	1.28 ± 0.17
SIRT4mRNA	1.21 ± 0.12	1.04 ± 0.05
SIRT5mRNA	1.06 ± 0.05	1.08 ± 0.03

¹ P< 0,05 vs. NC-gruppe.

 

2.4 Effekter og mekanisme af CPhG'er på SIRT2 og C/EBP

Immunfluorescens (figur 2A) afslørede markant forbedret ekspression og nuklear co-lokalisering af SIRT2 og C/EBP i CPhGs-gruppen versus NC. Mens SIRT2- og C/EBP-signaler var svage i NC, blev deres fluorescensintensiteter signifikant forøget af CPhG'er med klare nukleare co-lokaliseringssignaler, hvilket tyder på styrket interaktion. Co-immunpræcipitation bekræftede yderligere, at SIRT2-protein i C/EBP-pull-down-komplekser var signifikant forøget i CPhGs-gruppen versus NC (figur 2B). I C/EBP-immunpræcipitater faldt acetyl-lysin (Acetyl)-signalet i CPhGs-gruppen, hvorimod totalt C/EBP-protein var uændret (figur 2C), hvilket indikerer, at CPhGs signifikant forbedrer SIRT2-C/EBP-interaktionen og undertrykker endogen C/EBP-acetylering i EM1MC3T3.

2.5 Effekter af SIRT2 på C/EBP-protein og mRNA-ekspression

Sammenlignet med kontrolgruppen reducerede SIRT2 knockdown (SIRT2 KD) signifikant C/EBP-protein- og mRNA-niveauer i MC3T3-E1-celler. I forhold til kontrol+CPhG'er viste SIRT2 KD+CPhGs-gruppen også nedsat C/EBP-protein og mRNA, og CPhG'er kunne ikke vende reduktionen forårsaget af SIRT2-knockdown (figur 3A, 3B). Disse resultater indikerer, at tab af SIRT2 markant formindsker C/EBP-proteinakkumulering og C/EBP-mRNA-ekspression.

A, immunfluorescensanalyse af SIRT2 (rød) og C/EBP (grøn) i CPhGs-behandlede MC3T3-E1-celler (×200); B, co-immunpræcipitation (co-IP) analyse af SIRT2-C/EBP interaktion; C, acetyleringsniveau af C/EBP-antistof påvist ved pan-acetyl-oprensning.

Fig. 2 Effekt af CPhG'er på SIRT2 og C/EBP og dets mekanisme

 

2.6 Effekter af C/EBP-deacetylering på osteogen differentiering

C/EBP-acetyleringssted-mutanter (K102R og K211R) blev konstrueret til at efterligne vedvarende deacetylering. Vi vurderede ALP-aktivitet på det tidlige differentieringsstadium (dag 7) og mineralisering på det terminale stadium (dag 14). Sammenlignet med WT viste både K102R- og K211R-mutanter øget ALP-positivt område, og Alizarin Red S (ARS)-farvning viste øget ekstracellulær matrixmineralisering. EX-gruppen udviste imidlertid større stigninger i ALP og ARS end hver enkelt mutant, hvilket tyder på, at CPhG'er i samarbejde modulerer både K102- og K211-steder for omfattende at fremme knogledannelse (figur 3C). Disse resultater indikerer, at den pro-osteogene effekt af CPhG'er er forbundet med C/EBP-deacetyleringsmedieret tidlig differentiering og terminal mineralisering, hvilket giver funktionelt bevis på, at CPhG'er påvirker osteogen differentiering gennem SIRT2/CEBP/AREG-aksen.

Diskussion

 

Osteoporose er blevet et globalt folkesundhedsproblem, der alvorligt påvirker patienternes livskvalitet. Traditionelle kinesiske lægemidler såsom Cistanche (Rou Cong Rong), Ligustrum lucidum og Morinda officinalis spiller vigtige roller i håndtering af osteoporose og tiltrækker sig stigende opmærksomhed på grund af færre bivirkninger og stabil effekt [8-9]. Cistanche og dets bestanddele kan modulere knogledannelse og resorption og rumme et stærkt potentiale til forebyggelse og behandling af osteoporose. En undersøgelse [10] fandt ud af, at Cistanche-ekstrakt fremmer mesenkymal stamcelledifferentiering mod osteoblaster, hvilket effektivt øger knoglemassen og samtidig reducerer knogleresorption. En anden undersøgelse [11] viste, at Cistanche-polysaccharider hæmmer osteoklastogenese og hydroxyapatitresorption, delvist ved at undertrykke osteoklastmarkørgener (f.eks. Ctsk, MMP9 og ACP5).

Denne undersøgelse undersøgte systematisk virkningerne og molekylære mekanismer af CPhG'er i osteoporoseterapi. Gennem in vivo og in vitro eksperimenter fandt vi ud af, at CPhG'er signifikant fremmer osteogen differentiering ved at modulere SIRT2-C/EBP-AREG-aksen, hvilket giver et nyt teoretisk grundlag for regulering af knoglemetabolisme med naturlige produkter.

Vi demonstrerede, at CPhG'er forbedrer knogletabsfænotypen i ovariektomiserede mus ved at aktivere SIRT2-C/EBP-AREG-aksen, hvilket signifikant øger trabekulært antal og fremmer knogledannelse. Vores resultater viser, at CPhG'er markant opregulerer osteogene markører (OCN, OPN, RUNX2) og ALP-aktivitet. Som en masterregulator af osteogen differentiering [12], kan RUNX2-opregulering direkte drive knoglematrixmineralisering, og øget ALP-aktivitet understøtter yderligere modning af osteoblastfunktion. Vi afslører for første gang, at CPhG'er opregulerer SIRT2-ekspression, styrker dets interaktion med C/EBP og inducerer C/EBP-deacetylering. Deacetyleret C/EBP undergår sandsynligvis konformationelle ændringer, der øger transkriptionel aktivitet og signifikant opregulerer AREG-mRNA; som en EGFR-ligand kan AREG aktivere PI3K-AKT-vejen for at fremme osteogenese-konsistent med ZHANG et al. [13], som rapporterede, at Cistanche-ekstrakt undertrykker osteoklastdifferentiering via PI3K/AKT. Ved at bruge C/EBP-acetylerings-site-mutanter (K102R og K211R) bekræftede vi direkte, at C/EBP-deacetylering fremmer ekstracellulær matrix-forkalkning, mens SIRT2-knockdown etablerede nødvendigheden af ​​denne vej i CPhG-handling, hvilket indikerer, at SIRT2-medieret C/EBP-deacetylering er central for at effektuere CPhG-deacetylering. Disse resultater udvider den anerkendte mangfoldighed af Sirtuin-familiens funktioner i knoglehomeostase og foreslår nye strategier til behandling af osteoporose ved at målrette mod post-translationelle modifikationer.

Osteoblaster spiller nøgleroller i den komplekse proces med knogleombygning. Ubalance mellem knogledannelse og resorption - i vid udstrækning reguleret af osteoblaster - er en væsentlig årsag til osteoporose. Derfor er forbedring af knogledannelse en grundlæggende terapeutisk strategi. Effektiv ombygning afhænger af koordinerede interaktioner mellem osteoblaster og osteoklaster. AREG, et medlem af EGF-familien, er afgørende for regulering af cellevækst, apoptose og migration på tværs af forskellige celletyper [14]. SIRT2 er en NAD+-afhængig deacetylase, der hovedsageligt udtrykkes i cytoplasmaet, men også findes i mitokondrier og kernen, hvilket gør den til et unikt Sirtuin-familiemedlem [15]. Som en transkriptionsfaktor gennemgår C/EBP deacetylering under SIRT2-regulering, hvilket øger transkriptionsaktiviteten af ​​forskellige gener. Under osteoblastdifferentiering binder C/EBP flere gener for at modulere transkription. Vores resultater viser, at CPhG'er forbedrer C/EBP-proteinekspression og dets interaktion med SIRT2, markant undertrykker C/EBP-acetylering og igen opregulerer AREG-mRNA og fremmer derved osteogen differentiering. Selvom C/EBP-ekspression korrelerer positivt med AREG-transkription, berettiger om C/EBP direkte tjener som en AREG-transkriptionsfaktor yderligere validering.

Sammenfattende fremmer CPhG'er C/EBP-deacetylering via SIRT2 og øger derved AREG-ekspression, øger osteoblastdifferentiering og forbedrer osteoporose. CPhG'er rummer potentiale som terapeutiske midler mod osteoporose.

 

Pålidelig Cistanche-kilde til osteoporotisk knoglesundhed

Hvis du er et nutraceutisk mærke, funktionel fødevareproducent eller R&D-køber, der søger efter pålidelige, højkvalitets Cistanche phenylethanoid glycosider (CPhG'er) eller standardiserede Cistanche-ekstrakter til knoglesundhed, er det vigtigt at samarbejde med en leverandør, der kontrollerer hele urteindustriens kæde og overholder internationale kvalitetssystemer. Chengdu Wecistanche Bio-Tech Co., Ltd (WECISTANCHE) er salgsselskabet for Hotan Dicheng (Hetian Dicheng), og vores hovedkvarter er beliggende i Hotan, Xinjiang-Kinas førende Cistanche-oprindelsesregion. WECISTANCHE er en førende kinesisk Cistanche-producent med:

Hotan Dicheng (Hetian Dicheng)

Verdens største Cistanche-bearbejdningskapacitet knyttet til en 200.000 hektar stor base, inklusive 85,000+ acres dyrkning og en 20.000 tons GMP-fabrik til friske Cistanche og andre planteprodukter.

100.000-klasse GMP produktion workshop; avanceret ultrafiltrering/nanofiltreringsrensning og -koncentration; og et 10.000-klasses mikrobiologisk laboratorium.

 

Hotan Dicheng (Hetian Dicheng)
 

Certificeringer:China SC, HACCP, økologiske certificeringer (IOIA/International Organic Crop Improvement Association) og NOP (US Organic Program).

14 Cistanche-relaterede opfindelsespatenter, inklusive membranseparationsekstraktionsteknologi.

Akademiske samarbejder med topinstitutioner (f.eks. Peking University, Shanghai Jiao Tong University, Xinjiang Medical University, Kyoto Pharmaceutical University).

 

Forretningsomfanget dækker Cistanche-ekstrakter, sundhedstilskud, råvarer og applikationer på tværs af TCM-afkog, funktionelle fødevarer, sundhedsprodukter, kosttilskud, lægemidler og hudpleje. Under COVID-19 donerede WECISTANCHE Cistanche-produkter til en værdi af over 1 milliard RMB, hvilket afspejler et stærkt socialt ansvar.

 

For købere, der ønsker at engros- eller anskaffe Cistanche-ekstrakt til osteoporose-fokuserede formler-målretningsmekanismer som SIRT2-C/EBP-AREG-modulering, osteoblastdifferentiering (RUNX2/ALP/OCN/OPN) og komplementær anti-resorptiv støtte-WECISTANCHE tilbyder skalerbare, EU-standarder, der er i overensstemmelse med amerikansk forsyning. Lær mere: Om os - WECISTANCHE (https://www.xjcistanche.com/about-us).

E-mail:wallence.suen@wecistanche.com
Adresse:Nr. 1, etage 26, enhed 1, bygning 6, nr. 133 Sheng'an Street, højteknologisk distrikt, Chengdu, Sichuan, Kina (pilotfrihandelszone).

 

Referencer

[10] Li Y, Pei T, Zhu H, et al. Melatonin lindrer døgnrytmeforstyrrelser-induceret forbedret luteiniserende hormon pulsfrekvens og ovariedysfunktion.J Pineal Res.2025;77(1):e70026. doi:10.1111/jpi.70026

[11] Liu J, Yang Y, He Y, et al. Erxian afkog lindrer cisplatin-induceret for tidlig ovariesvigt hos rotter ved at reducere oxidationsniveauer i ovariegranulosaceller.J Ethnopharmacol.2023;304:116046. doi:10.1016/j.jep.2022.116046

[12] Yang ZN, Du X, Wang A, et al. Melatonin forbedrer Pb-induceret mitokondriel homeostase og ovarieskade gennem regulering af p38-signalvejen.Ecotoxicol Environ Saf.2025;292:117937. doi:10.1016/j.ecoenv.2025.117937

[13] Okoye CN, Koren SA, Wojtovich AP. Mitokondriekompleks I ROS-produktion og redoxsignalering ved hypoxi.Redox Biol.2023;67:102926. doi:10.1016/j.redox.2023.102926

[14] Keskin-Aktan A, Akbulut KG, Yazici-Mutlu Ç, et al. Virkningerne af melatonin og curcumin på ekspressionen af ​​SIRT2, Bcl-2 og Bax i hippocampus hos voksne rotter.Brain Res Bull.2018;137:306-310. doi:10.1016/j.brainresbull.2018.01.006

[15] Zhu T, Yan L, Deng S, et al. Mitokondrier af svineoocytter syntetiserer melatonin, som forbedrer deres in vitro-modning og embryonale udvikling.Antioxidanter.2024;13(7):814. doi:10.3390/antiox13070814