Résumé.Arbutin se yon konpoze natirèl ki sòti nan divès plant, ki gen ladan fèy bearberry, ki gen efè miltip ki gen ladan blanchi po, ak pwopriyete anti-enflamatwa ak oksidatif pwoteksyon estrès. Sepandan, efè arbutin sou osteoblast yo rete enkoni. Etid prezan an vize pou mennen ankèt sou fonksyon ak mekanis arbutin sou pwopagasyon ak diferansyasyon selil précurseurs MC3T3-E1 sourit osteoblast nan vitro. Pwopagasyon selil MC3T3‑E1 yo trete ak arbutin te evalye lè l sèvi avèk yon tès selil konte-8 ak yon tès etikèt 5-ethynyl-2'-deoxyuridine. Anplis de sa, sik selil ak apoptoz yo te egzamine lè l sèvi avèk analiz sikometri koule. Efè arbutin sou diferansyasyon osteoblast yo te envestige lè l sèvi avèk tach alkalin fosfataz (ALP) ak pa ekzamine nivo ekspresyon mRNA nan kolagen tip I 1 chèn (COL1A1), pwoteyin zo-carboxyglutamate (BGLAP) ak faktè transcription Sp7 (SP7). Pou plis envestige mekanis molekilè ki kache fonksyon arbutin nan fè pwomosyon osteogenesis, mRNA ak nivo ekspresyon pwoteyin nan faktè transcription 2 (RUNX2) ak -catenin ki gen rapò ak runt yo te analize pa yon reyaksyon chèn transkripsyon-quantitative polymerase ranvèse ak Western blotting. Arbutin siyifikativman ankouraje pwopagasyon selil MC3T3-E1 ak ogmante rapò a nan selil nan faz S la. Tretman ak arbutin ogmante aktivite ALP ak nivo ekspresyon mRNA COL1A1, BGLAP, ak SP7 nan selil MC3T3-E1 yo. Anplis de sa, pwoteyin ak nivo ekspresyon mRNA yo nan RUNX2 ak -catenin ogmante siyifikativman apre tretman ak arbutin. Ansanm, rezilta prezan yo sijere ke arbutin te kapab ankouraje pwopagasyon ak diferansyasyon selil MC3T3-E1 atravè chemen siyal Wnt/-catenin.
Dapre etid ki enpòtan,sistanchse yon zèb komen ke yo rekonèt kòm "zèb mirak ki pwolonje lavi". Eleman prensipal li sekistano, ki gen plizyè efè tankouantioksidan, anti-enflamatwa, ak pwomosyon fonksyon iminitè. Mekanis ki genyen ant cistanche akblanchiman pomanti nan efè a antioksidan nan glikozid cistanche. Melanin nan po moun pwodui pa oksidasyon nan tirozin katalize patirozinaz, ak reyaksyon an oksidasyon mande pou patisipasyon nan oksijèn, kidonk radikal yo san oksijèn nan kò a vin yon faktè enpòtan ki afekte pwodiksyon melanin. Cistanche gen cistanoside, ki se yon antioksidan epi li ka diminye jenerasyon radikal gratis nan kò a, kidonkanpeche pwodiksyon melanin.
Pou plis enfòmasyon:
david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501
Entwodiksyon
Osteyopowoz la se yon pwoblèm sante ak sosyoekonomik ki karakterize pa mas zo ki ba ak mikrochitekti zo ki deteryore, ki ogmante risk pou frajilite ka zo kase (1,2). Nan Inyon Ewopeyen an (EU), yo te estime to prévalence osteyopowoz la nan moun ki gen plis pase 50 ane oswa ki egal a 6.6 ak 22.1 pousan pou gason ak fanm nan 2010, respektivman. Ekonomikman, pri total osteyopowoz la nan Inyon Ewopeyen an te ~ € 37.4 milya dola nan 2010 (3). Akòz ogmantasyon nan esperans lavi ak yon popilasyon ki aje k ap grandi, yon nimewo ogmante nan moun ka soufri nan ka zo kase osteyoporotik nan lavni (4). Osteyopowoz la te koze pa yon move balans ant fòmasyon zo, medyatè pa osteoblast, ak resorption, medyatè pa osteoclasts (5). Tretman osteyopowoz ki disponib yo enkli dwòg anti-resorption (tankou bisfosfonat ak denosumab), kalsitonin, ak estwojèn. Sepandan, konpoze sa yo montre sèten limit; an patikilye, yo diminye to woulman osteogenic la, epi lè yo diminye pwosesis remodeling zo yo, yo lakòz yon diminisyon nan fòmasyon zo (6). Terapi estwojèn pa ideyal pou terapi osteyopowoz alontèm, paske nivo segondè nan estwojèn ka pwovoke senyen nan matris, kansè nan tete, ak maladi kadyovaskilè (7). Anplis de sa, dwòg anti-resorption yo pa kapab retabli estrikti nan zo pèdi. Sepandan, ajan anabolizan ka ankouraje fòmasyon zo ak ogmante mas zo (8). Se poutèt sa, li enpòtan pou idantifye nouvo dwòg san danje epi efikas ki kapab ankouraje fòmasyon zo.
Arbutin (4-hydroxyphenyl--D-glucopyranoside; Fig. 1) se yon derive natirèl idrokinòn (mas molekilè 272 Da) prezan nan divès kalite plant. Nivo segondè nan arbutin yo te idantifye nan plant ki gen ladan, marjolèn (Origanum majorana, Lamiaceae) ak pwa (Pyrus communis, Rosaceae) ak, an patikilye, fanmi Ericaceae la tankou fèy bearberry (Arctostaphylos uva-ursi) (9). Arbutin montre divès aktivite byolojik. Pou egzanp, arbutin ka itilize
kòm yon ajan blanchiman po; pa anpeche aktivite a tirozinaz nan melanosomes, arbutin te idantifye ankouraje depigmantasyon (10,11). Yon etid anvan te demontre ke arbutin ka sèvi yon wòl pwoteksyon kont X-iradyasyon-induit apoptoz pa diminye nivo yo entraselilè nan radikal idroksil (12). Anplis de sa, arbutin ka anpeche diferansyasyon osteoclast pa diminye nivo entraselilè superoksid ak pa downregulating faktè nikleyè selil T aktive 1 (13). Sepandan, efè arbutin sou fonksyon osteoblast rete enkoni. Se poutèt sa, etid prezan an vize envestige efè ak mekanis arbutin sou pwopagasyon ak diferansyasyon selil précurseur osteoblast sourit MC3T3-E1.
Wnt siyal chemen an ka afekte osteoblast ak osteoclast, dirèkteman ak endirèkteman, ogmante fòmasyon zo ak diminye resorption zo (14). Kanonik Wnt siyal ka kontwole pwopagasyon, diferansyasyon, ak fonksyon osteoblastik nan plizyè nivo (15). Nan modèl bèt, diminye aktivite inibitè wout siyal Wnt/-catenin la lè l sèvi avèk antikò kont pwoteyin frizzled ki gen rapò ak pwoteyin 1, sclerostin, ak dickkopf WNT siyal inibitè 1 (DKK1), ak inibitè ti molekil nan glikojèn sintaz. kinaz 3 (GSK-3) ka ogmante mas zo ak diminye risk pou ka zo kase (16). Se poutèt sa, chemen siyal Wnt la reprezante yon potansyèl sib terapetik pou devlopman nouvo dwòg pou trete maladi osteyopowoz la (17). Nan etid prezan an, yo te envestige efè arbutin sou pwopagasyon selil MC3T3-E1 ak diferansyasyon. Anplis de sa, mekanis molekilè ki kache fonksyon arbutin nan pwovoke diferansyasyon selil MC3T3-E1 yo te egzamine.
Materyèl ak metòd
Pwodwi chimik yo. Arbutin (pite, pi gwo pase oswa egal a 98 pousan) te achte nan men Dalian Meilun Biotech Co., Ltd. (Dalian, Lachin), ki fonn nan dimethyl sulfoxide (Sigma-Aldrich; Merck KGaA, Darmstadt, Almay), epi estoke nan yon konsantrasyon nan 0.5 M. Yo te achte DKK1 imen recombinant nan men PeproTech, Inc. (Rocky Hill, NJ, USA; Cat. No. 120-30).
Kilti selilè. MC3T3‑E1 sourit kalvaryal pre-osteoblast yo te achte nan Sant Resous Selil nan Shanghai Institute for Byological Sciences of Chinese Academy of Sciences (Shanghai, Lachin), epi yo te kiltive nan -Minimum Essential Medium (-MEM; HyClone; GE Healthcare). Life Sciences, Logan, UT, USA) konplete ak 10 pousan serom fetal bovine (FBS; Biological Industries, Kibbutz Beit Haemek, Izrayèl), 100 µg/ml streptomycin ak 100 U/ml penisilin (HyClone; GE Healthcare Life Sciences). Selil yo te kenbe nan yon enkibatè kilti selil ak 5 pousan CO2 nan 37˚C. Mwayen an te ranplase chak lòt jou. Selil nan 80 pousan konfluans yo te resemen nan flakon kilti tisi apre tretman ak 0.25 pousan tripsin (HyClone; GE Healthcare Life Sciences) pou 1-2 minit nan 37˚C. Pou eksperyans diferansyasyon osteoblastik, selil yo te trete ak yon sipleman osteogenic ki gen 50 µg/ml asid L-ascorbic (Sigma-Aldrich; Merck KGaA) ak 10 mM -glycerophosphate disodium sèl idrat (Sigma-Aldrich; Merck KGaA) pou 9 jou nan 37. ˚C. Pou etid mekanik, selil MC3T3-E1 yo te pretrete ak DKK1 (0.5 µg/ml) pou 6 èdtan nan 37˚C epi yo te trete yo ak arbutin (100 µM) pou 3 jou nan 37˚C.
Pwopagasyon selilè. Yo te itilize yon tès pou konte selil{{0}} (CCK-8; Dojindo Molecular Technologies, Inc., Kumamoto, Japon) pou evalye efè arbutin sou pwopagasyon selil yo. Selil yo te simen nan 96-plak byen nan yon dansite 5x103 selil/pi pou 24 èdtan nan 37˚C. Imedyatman, selil yo te trete ak arbutin nan divès konsantrasyon (0, 10, 50, ak 100 µM). Apre 24, 48, oswa 72 èdtan, yo te trete selil yo ak yon solisyon 9.1 pousan CCK-8 ki gen 10 µl CCK-8 ak 100 µl -MEM pou 1-2 èdtan nan 37˚C. Valè dansite optik chak pi yo te mezire lè l sèvi avèk yon lektè microplate (ELx808; BioTek Instruments, Inc., Winooski, VT, USA) nan yon longèdonn 450 nm. Relatif viabilite selilè te kalkile kòm rapò ki genyen ant absorpsyon an mwayèn nan echantiyon an ak kontwòl la.
5-ethynyl-2'-deoxyuridine (EdU) tès etikèt. Efè arbutin sou pwopagasyon selil yo te mezire lè l sèvi avèk yon twous Imaging in vitro EdU Apollo®567 (Guangzhou RiboBio Co., Ltd., Guangzhou, Lachin). Selil yo te inokule nan yon plak 96-byen nan yon dansite 1x103 selil/pi epi yo te enkube nan -MEM ki gen 10 pousan FBS ak 0, 10, 50, oswa 100 µM. arbutin. Apre yon 72- enkubasyon, yo te ajoute EdU nan chak pi nan yon konsantrasyon 50 µM anvan yon enkubasyon adisyonèl pou 2 èdtan nan 37˚C. Selil yo te lave de fwa ak PBS epi yo te fikse ak PBS ki gen 4 pousan paraformaldehyde pou 30 minit nan tanperati chanm (RT). Apre lave ak glisin (2 mg / ml) ak PBS, selil yo te pèmeabilize ak Triton X-100 (0.5 pousan) pou 10 minit nan RT. Selil yo te enkube ak 1X Apollo tach reyaksyon likid nan RT pou 30 min nan fè nwa a. Nwayo selil yo te kontre ak 1X Hoechst 33342 pou 30 min nan RT. Selil EdU-pozitif yo te vizyalize pa mikwoskopi fluoresans (agrandisman, x200; Eclipse Ti; Nikon Corporation, Tokyo, Japon) nan senk jaden owaza chwazi.
Sik selilè ak analiz apoptoz. Selil MC3T3-E1 yo te simen nan sis plak nan yon dansite 2x105 selil/pi. Apre yon 24- enkubasyon, selil yo te trete ak arbutin nan konsantrasyon 0, 10, 50, ak 100 µM. Selil yo te rekòlte apre 3 jou nan RT epi yo te fikse ak 70 pousan etanòl pou 12 èdtan nan 4˚C. Selil yo te lave twa fwa ak PBS epi yo tache ak solisyon tach iòd propidium (PI) (Beyotime Institute of Biotechnology, Haimen, Lachin) pou 30 minit nan 37˚C nan fè nwa a. Kontni ADN yo te mezire lè l sèvi avèk yon sitomèt koule FACSCalibur (BD Biosciences, San Jose, CA, USA) ak lojisyèl CellQuest Pro (Vèsyon 5.2; BD Biosciences) ak lojisyèl ModFit LT (Vèsyon 3.0; Verity Software House, Inc., Topsham, ME, USA). Pou analiz apoptoz, selil trete ak arbutin yo te rekòlte ak tache ak fluorescein isothiocyanate ki make Annexin-V ak P I (Dojindo Molecular Technologies, Inc.) nan fè nwa a pou 15 minit nan RT. Yo te evalye pousantaj apoptotik selil la lè l sèvi avèk yon sitomèt koule FACSCalibur (BD Biosciences) ak lojisyèl CellQuest Pro (Vèsyon 5.2; BD Biosciences).
Esè tach fosfataz alkalin (ALP). Osteoblast yo te simen nan {{0}}byen plak nan yon dansite 5x104 selil/byen enkubasyon nan -MEM ki gen sipleman osteogenic epi yo te trete ak 0 (kontwòl), 10, 50, oswa 100 µM arbutin. Apre 9 jou nan 37˚C, selil yo te lave twa fwa ak PBS epi yo te fikse nan 4 pousan paraformaldehyde nan RT pou 10 min. Selil yo te rense twa fwa ak dlo distile epi answit tache lè l sèvi avèk 5-bromo-4-kloro-3-indolil fosfat/nitro ble tetrazolyom klori ALP twous devlopman koulè (Beyotime Institute of Biotechnology) pou 2 èdtan. nan RT. Selil tache yo te imajine lè l sèvi avèk yon mikwoskòp limyè (agrandisman, x40; Eclipse Ti; Nikon Corporation).
Ranvèse transkripsyon-kantitatif reyaksyon chèn polymerase (RT-qPCR). Selil yo te simen nan 6-plak byen nan yon dansite 2x105 selil/po. Apre tretman ak arbutin nan divès konsantrasyon pou 3 jou nan 37˚C, yo te ekstrè RNA total nan selil MC3T3-E1 lè l sèvi avèk reyaktif RNAiso Plus (Takara Biotechnology Co., Ltd., Dalian, Lachin). An total, yo te transkri 1 µg RNA nan cDNA lè l sèvi avèk yon twous reyaktif PrimeScript RT ak gDNA Eraser (Takara Biotechnology Co., Ltd.), dapre enstriksyon manifakti a. Kondisyon reyaksyon yo te jan sa a: 42˚C pou 2 min, 37˚C pou 15 min, ak 85˚C pou 5 sec. qPCR te fèt lè l sèvi avèk kantite egal cDNA nan chak echantiyon nan yon volim total de 20 µl ak yon ABI 7500 Fast Real-Time PCR System (Thermo Fisher Scientific, Inc., Waltham, MA, USA) lè l sèvi avèk SYBR premix Ex Taq II (Takara). Biotechnologie co, Ltd). Yo te itilize kondisyon thermocycling sa yo: Premye denaturasyon nan 95˚C pou 30 sec, ki te swiv pa 40 sik 95˚C pou 5 sec ak 60˚C pou 34sec. Espesifik anplifikasyon an te evalye pa analiz koub k ap fonn, ak -aktin te sèvi kòm yon kontwòl entèn. Nivo ekspresyon jèn relatif yo te analize lè l sèvi avèk metòd 2-ΔΔCq (18). Sekans primè yo te itilize yo se sa ki annapre yo: Faktè transkripsyon ki gen rapò ak Runt 2 (RUNX2), pi devan 5'-CCAACCGAGTCATTTAAGGCT-3', ranvèse 5'-GCTCACGTCGCTCATCTTG-3'; kolagen tip I 1 chèn (COL1A1), pi devan 5'-GCCTCCCAGAACATC ACCTA-3', ranvèse 5'-GCAGGGACTTCTTGAGGTTG-3';zo -carboxyglutamate pwoteyin (BGLAP), pi devan 5'-CGCTACCTTGGAGCCTCAGT-3', ranvèse 5'-AGGCGTCTTCAAGCCATAC-3'; Sp7 transcription faktè (SP7), pi devan5'-AAGGTGTACGGCAAGGCTTC-3', ranvèse 5'-CGTCAGAGCGAGTGAACCTC-3'; -catenin, devan 5'-ATGGAGCCGGACAGAAAAGC-3', ranvèse 5'-CTTGCCACTCAGGGAAGGA-3'; -aktin, pi devan 5'-GGCTGTATTCCCCTCCATCG-3', ranvèse 5'-CCAGTTGGTAACAATGCCATGT-3'.
Analiz Western blot. Selil MC3T3-E1 yo te simen nan 6-plak byen nan yon dansite 2x105 selil/po. Selil yo te trete ak arbutin nan divès konsantrasyon pou 3 jou epi rense twa fwa ak PBS glas frèt. Pwoteyin selilè total te ekstrè nan selil MC3T3-E1 lè l sèvi avèk tanpon liz tès radyo-imunopresipasyon (Beyotime Institute of Biotechnology) ki gen 1 mM fliyò fenilmetilsulfonil. Pwoteyin yo te izole apre santrifujasyon nan 13,800 xg pou 15 min nan 4˚C. Konsantrasyon pwoteyin yo te quantifye lè l sèvi avèk yon twous tès pwoteyin asid bicinchoninic (Beyotime Institute of Biotechnology). Kantite egal pwoteyin (20-30 µg) nan chak echantiyon yo te separe pa 10 pousan SDS-PAGE pou 2 èdtan nan yon vòltaj konstan (110 V) epi yo te transfere sou yon manbràn fliyò polivinilidèn (PVDF) (EMD Millipore, Billerica, MA, USA). Manbràn yo te bloke nan TBS plis Tween-20 (TBST; 20 mM Tris-HCl, 150 mM NaCl pH 7.5 ak 0.1 pousan Tween-20) ki gen 5 pousan lèt ki pa gen anpil grès nan RT pou 2 èdtan epi apre sa yo enkube lannwit lan nan 4˚C ak antikò prensipal apwopriye. Antikò yo te itilize yo se sa ki annapre yo: lapen monoklonal anti- -catenin (1:5,000; cat. No. ab32572; Abcam, Cambridge, MA, USA), lapen poliklonal anti-RUNX2 (1: 1,000; Cat. No. ab23981; Abcam) ak sourit poliklonal anti- -aktin (1:1,{000; Cat. No. AF{0003; Beyotime Enstiti byoteknoloji). Apre sa, manbràn yo te lave twa fwa ak TBST, epi manbràn PVDF yo te enkube ak peroksidaz refor (HRP)-konjige kabrit anti-lapen imunoglobulin G (IgG; 1:10, 000; cat. No ZB{{ 52}}; OriGene Technologies, Inc., Beijing, Lachin) oswa HRP-konjige kabrit anti-sourit IgG (1:10,000; cat. No. ZB-2305; OriGene Technologies, Inc.) nan RT pou 2 èdtan . Pwoteyin yo te vizyalize lè l sèvi avèk reyaktif Enhanced Chemiluminescence (Thermo Fisher Scientific, Inc.) epi yo te detekte avèk yon sistèm deteksyon chemiluminescence (Amersham Imager 600; GE Healthcare Life). Pwoteyin yo te konte lè l sèvi avèk lojisyèl ImageJ (vèsyon 1.52; Enstiti Nasyonal Sante, Bethesda, MD, USA). Apre nòmalizasyon, nivo ekspresyon relatif pwoteyin yo te kalkile ak -actin kòm yon kontwòl entèn.
Analiz estatistik. Tout eksperyans yo te repete poukont yo omwen twa fwa. Analiz estatistik yo te fè lè l sèvi avèk GraphPad Prism 5.0 (GraphPad Software, Inc., La Jolla, CA, USA). Done yo prezante kòm mwayèn ± devyasyon estanda, epi diferans enpòtan yo te analize pa yon sèl-fason analiz divèjans makonnen ak tès post hoc Dunnett la. P<0.05 was considered to indicate a statistically significant difference.
Rezilta yo
Arbutin ankouraje pwopagasyon selil MC3T3-E1. Efè arbutin sou pwopagasyon selil MC3T3-E1 yo te egzamine lè l sèvi avèk yon tès CCK-8. Yo te administre Arbutin nan divès konsantrasyon (0, 10, 50, ak 100 µM) pou 24, 48, ak 72 èdtan, epi yo te fè yon tès CCK-8 (Fig. 2A). Apre 24 èdtan, pa gen okenn diferans estatistik yo te idantifye nan pwopagasyon osteoblast konpare ak selil kontwòl yo ki pa trete. Sepandan, pwopagasyon selil MC3T3-E1 te ogmante anpil apre tretman ak arbutin nan 100 µM apre 48 ak 72 èdtan. Yo te fè tès etikèt EdU apre 72 èdtan, ak rezilta yo te demontre ke pousantaj selil EdU-pozitif MC3T3-E1 trete ak arbutin nan yon konsantrasyon 50 ak 100 µM te siyifikativman ogmante konpare ak kontwòl ki pa trete (Fig. 2B ak C). .
Arbutin akselere pwogresyon sik selilè. Efè arbutin sou pwogresyon sik selil yo te evalye lè l sèvi avèk analiz sik selil (figi 3). Tretman ak arbutin nan 50 ak 100 µM te mennen nan yon ogmantasyon nan pousantaj selil nan faz S (figi 3A ak C) ak 100 µM arbutin te mennen nan yon diminisyon nan pousantaj selil nan faz G1- ( Figi 3D). Pa gen okenn diferans estatistik enpòtan yo te idantifye nan gwoup la 10 µM konpare ak gwoup la kontwòl. Efè arbutin sou apoptoz MC3T3-E1 yo te evalye tou lè l sèvi avèk sikometri koule (Fig. 3B ak E). Pousantaj apoptoz la pa te chanje anpil apre tretman ak arbutin nan 10, 50, ak 100 µM konpare ak kontwòl la.
Efè arbutin sou aktivite ALP. Efè arbutin sou diferansyasyon osteoblast yo te analize pa tach ALP. Apre 9 jou, tretman ak divès kalite konsantrasyon arbutin (0, 10, 50, oswa 100 µM) miyò ogmante aktivite ALP konpare ak gwoup kontwòl la (Fig. 4A). Konklizyon prezan yo sijere ke arbutin ka ogmante aktivite ALP nan selil MC3T3-E1 yo.
Efè arbutin sou nivo ekspresyon mRNA COL1A1, ‑catenin, RUNX2, BGLAP, ak SP7. Nivo ekspresyon mRNA COL1A1, -catenin, RUNX2, BGLAP, ak SP7 yo te evalye nan selil MC3T3-E1 lè l sèvi avèk RT-qPCR apre tretman ak arbutin nan divès konsantrasyon (0, 10, 50, oswa 100 µM) pou 3 jou. Nivo ekspresyon COL1A1 ak -catenin yo te ogmante nan osteoblast trete ak 10, 50, ak 100 µM arbutin konpare ak selil ki pa trete (Fig. 4B ak C). Nivo ekspresyon RUNX2, BGLAP, ak SP7 yo te ogmante anpil apre tretman ak arbutin nan 50 ak 100 µM (Fig. 4D-F).
Efè arbutin sou nivo ekspresyon pwoteyin nan ‑catenin ak RUNX2. Pou mennen ankèt sou mekanis ki kache nan diferansyasyon osteoblast pwovoke arbutin, nivo ekspresyon pwoteyin RUNX2 ak -catenin yo te egzamine nan selil MC3T3-E1 pa Western blotting (Fig. 5A ak B). Tretman ak arbutin nan 100 µM ogmante siyifikativman nivo ekspresyon pwoteyin nan -catenin ak RUNX2 nan osteoblast konpare ak kontwòl (Fig. 5C ak D, respektivman). Rezilta prezan yo sijere ke arbutin ka afekte diferansyasyon osteoblast pa reglemante nivo ekspresyon pwoteyin -catenin ak RUNX2. Pou envestige si arbutin stimul diferansyasyon osteoblastik atravè chemen siyal Wnt/-catenin, selil MC3T3-E1 yo te trete ak 0.5 µg/ml DKK1 pou 6 èdtan anvan tretman ak 100 µM arbutin.
DKK1 siyifikativman anpeche ekspresyon pwoteyin RUNX2 pwovoke arbutin (figi 5E). Rezilta prezan yo sijere ke arbutin ka afekte diferansyasyon osteoblast atravè chemen siyal Wnt/-catenin la.
Diskisyon
Osteyopowoz la ka lakòz ka zo kase grav ak andikap epi li reprezante yon pwoblèm laj ki asosye atravè lemond (19). Prèv akimile demontre ke yon move balans ant osteoclasts ak osteoblasts nan fòmasyon zo ak resorption ka mennen nan osteyopowoz (20). Miyò, fòmasyon zo depann sou pwopagasyon osteoblast ak diferansyasyon (21,22).
Plizyè medikaman ki disponib pou trete maladi osteyopowoz la se medikaman antiresorptive (23); sepandan, tretman sa yo pa kapab ranvèse pèt zo (24). Ajan anabolizan ki ankouraje fòmasyon zo yo ka retabli mikwostrikti skelèt ki grav domaje ak pèt mas zo (24). Teriparatide se youn ajan anabolizan ki te demontre pou ankouraje fòmasyon zo yo, ak esè klinik yo te demontre ke tretman ak teriparatide diminye risk pou nouvo ka zo kase vètebral ak ogmante dansite mineral zo nan anch, kolòn vètebral lonbèr, ak kou femoral (25). Miyò, teriparatid se yon tretman chè. Se poutèt sa, li enpòtan pou devlope nouvo dwòg ki ka efektivman ankouraje fòmasyon zo.
Arbutin se yon ajan cytoprotective epi li pa montre efè sitotoksik enpòtan nan konsantrasyon segondè (26). Malgre ke konsantrasyon san an nan arbutin pa klè (13), yo itilize arbutin kòm yon medikaman antimikwòb urin epi li konsidere kòm yon ajan oral ki an sekirite (27,28). Etid anvan yo te demontre ke arbutin ka montre plizyè aktivite, ki gen ladan blanchi po (10,11), anti-enflamatwa (29), antikansè (30), ak repwesyon nan diferansyasyon osteoclast (13). Sepandan, plis etid yo oblije mennen ankèt sou efè arbutin sou osteoblast ak potansyèl li yo dwe itilize kòm yon konpoze roman pou tretman osteyopowoz la. Se poutèt sa, etid aktyèl la te envestige efè arbutin sou pwopagasyon ak diferansyasyon selil MCET3-E1 ak mekanis ki kache fonksyon arbutin an vitro.
Fòmasyon zo gen rapò ak kantite osteoblast ak aktivite osteoblast sèl (31). Kantite osteoblast yo ka ogmante lè w fè pwomosyon replikasyon oswa diferansyasyon pre-osteoblast, oswa lè w diminye lanmò selil osteoblast ki gen matirite (32). Nan etid aktyèl la, arbutin ogmante pwopagasyon selil MC3T3-E1 san yo pa afekte pousantaj apoptotik la. Anplis de sa, arbutin ogmante pwogresyon sik selilè lè yo deplase selil yo soti nan G1-faz S-faz. Rezilta sa yo sijere ke arbutin ka pwovoke pwopagasyon osteoblastik.
ALP se yon makè byen bonè nan diferansyasyon osteogenic (33). ALP asosye ak kalsifikasyon kilè eskèlèt la pandan fòmasyon zo (34). Nan etid prezan an, rezilta tach ALP yo sijere ke osteoblasts trete ak arbutin nan 10, 50, ak 100 µM, ak yon sipleman osteogenic pou 9 jou ekspoze yon aktivite ogmante nan ALP, sijere ke arbutin ka ankouraje diferansyasyon an bonè nan osteoblasts.
Osteogenesis yo te demontre yo dwe reglemante pa plizyè faktè transkripsyon, ki gen ladan RUNX2 ak SP7, ak plizyè pwoteyin matris espesifik zo, ki gen ladan ALP,BGLAP, ak COL1A1 (35). RUNX2 ak SP7 enpòtanfaktè transkripsyon ki enplike nan diferansyasyon osteoblastpandan fòmasyon zo (36). COL1A1 se yon ekstraselilèpwoteyin matris ki ankouraje rejenerasyon zo ak osteodiferansyasyon eksplozyon (37). BGLAP se yon ki pa kolagenouspwoteyin matris zo ki kontwole woulman zo ak zomineralizasyon (38). Etid la prezan idantifye ke arbutinka pwovoke nivo ekspresyon mRNA enpòtanregilatè osteogenic, ki gen ladan RUNX2, BGLAP, SP7, akCOL1A1. Anplis de sa, nivo ekspresyon de -catenin teogmante. Rezilta sa yo sijere ke arbutin ka ankourajediferansyasyon osteoblastik atravè yon mekanis ki enplikeWnt/ -catenin siyal.
Wnt siyal chemen an enfliyanse fòmasyon zo pandan devlopman, ak renovasyon zo pandan renouvèlman tisi (39). Kanonik Wnt siyal chemen an teidantifye yo dwe inisye pa siyal Wnt ligand nan selil lasifas nan ba-dansite lipoprotein ki gen rapò ak reseptèpwoteyin 5 oswa 6 (Lrp5/6) ak sèt-pas transmembranFrizzled reseptè (40). Entèraksyon ant ligand Wntak reseptè yo ka anpeche GSK3- nan sitoplasm la,ki mennen ale nan lage nan -catenin, medi transcriptional laatè nan kanonik Wnt siyal. Apre liberasyon an, -cateninka antre nan nwayo a, kidonk kontwole ekspresyon annivo jèn sib li yo (41). RUNX2 fè pati Runt lafanmi jèn domèn epi li se yon faktè transcription ki enplike nandiferansyasyon osteoblastik (42). RUNX2 sèvi yon enpòtanwòl nan kowòdone plizyè chemen siyal pandandiferansyasyon osteoblast (43). Yon move lespri etid anvante di ke siyal kanonik Wnt ka kontwole dirèktemanRUNX2. Espesyalman, la -catenin/HNF1 homeobox Akonplèks ka aktive nivo ekspresyon RUNX2,konsa ankouraje fòmasyon zo (44). DKK1 se yon pwisaninibitè nan Wnt/ -catenin chemen canonical, pa obligatwaa Lrp5/6 (45,46). Rezilta yo nan etid la prezan sijereke tretman ak arbutin siyifikativman ogmante pwoteyin lannivo ekspresyon nan RUNX2 ak -catenin nan MC3T3‑E1selil yo, ak DKK1 siyifikativman diminye eksprime nan pwoteyinnivo syon nan RUNX2. Rezilta prezan yo sijere saarbutin ka ankouraje diferansyasyon selil MC3T3-E1 atravè kanonik Wnt/-chemen chemen.
Ansanm, nan pi bon konesans otè yo, etid prezan an se premye moun ki endike ke arbutin ka ankouraje pwopagasyon ak diferansyasyon selil MC3T3-E1 atravè chemen siyal Wnt/-catenin la. Se poutèt sa, arbutin ka reprezante yon nouvo kandida potansyèl pou tretman osteyopowoz la. Sepandan, plis etid yo oblije idantifye wòl espesifik Wnt / -catenin siyal chemen an nan osteogenesis arbutin-induit, ki gen ladan fosforilasyon nan -catenin nan Ser675 (47); ka jwenn plis enfòmasyon konsènan wòl siyal Wnt/-catenin lè l sèvi avèk agonist Wnt. Nan lavni an, plis etid ka mennen ankèt sou kapasite arbutin pou ankouraje fòmasyon zo nan vivo.
Rekonesans
Pa aplikab.
Finansman
Travay aktyèl la te sipòte pa Gwo Pwogram nan Fondasyon Nasyonal Syans Nati Lachin nan (sibvansyon pa gen 81370981) ak Fon Syantifik Eksepsyonèl nan Lopital Shengjing.
Disponibilite done ak materyèl
Ansanm done yo itilize ak/oswa analize pandan etid aktyèl la disponib nan men otè ki koresponn lan sou demann rezonab.
Kontribisyon otè yo
QF, XM, ak LiY te vin ansent ak fèt eksperyans yo. XM te fè eksperyans yo epi li te ekri maniskri a. SL, LiY, LeY, ak ML analize done yo epi revize maniskri a yon fason kritik. QF te sipèvize tout rechèch ak revize maniskri a. Tout otè li epi apwouve maniskri final la.
Apwobasyon etik ak konsantman pou patisipe
Pa aplikab.
Konsantman pasyan an pou piblikasyon
Pa aplikab.
Enterè konpetisyon
Otè yo deklare ke yo pa gen okenn enterè konpetisyon.
Referans
1. Das S ak Crockett JC: Osteyopowoz la-yon opinyon aktyèl la nan prevansyon ak tretman famasi. Drug Des Devel Ther 7435-448.2013.
2.Rachner TD, Khosla S ak Hofbauer LC: Osteyopowoz: Kounye a ak tan kap vini an.Lancet 377: 1276-1287. 2011.
3.Hernlund E, Svedbom A, Ivergard M, Compston J, Cooper CStenmark JMcCloskey EVJOnsson B andKanis JA: Osteoporosis nan Inyon Ewopeyen an: jesyon medikal, epidemyoloji ak fado ekonomik. Yon rapò prepare an kolaborasyon ak fondasyon entènasyonal osteyopowoz la (IOF) ak Federasyon Ewopeyen an nan Asosyasyon endistri famasetik (EFPIA).Arch Osteoporos 8: 136.2013.
4. Cauley JA: Enpak sante piblik osteyopowoz la. J Gerontol ABiol Sci Med Sci 68: 1243-1251.2013.
5. Manolagas SC ak Jilka RL: mwèl zo, sitokin, ak renovasyon zo. Emerging Sur nan fizyopatoloji osteyopowoz la. N Engl J Med 332: 305-311. 1995.
6. Baron R ak Hesse E: Mizajou sou anabolizan zo nan tretman osteyopowoz la: rezon, sitiyasyon aktyèl, ak pèspektiv. J ClinEndocrinol Metab 97: 311-325.2012.
7.TangDZ, Hou WZhou Q, ZhangM, HolzJ, SheuTJ, LiTF ChengSDShi O. Harris SE.et al: Osthole stimul diferansyasyon osteoblast ak fòmasyon zo pa aktivasyon beta-catenin-BMP siyal Bone Miner Res 25: 1234-1245 . 2010.
8. Canalis E: Mizajou nan nouvo terapi anabolizan pou maladi osteyopowoz la. J Clin Endocrinol Metab 95: 1496-1504.2010.
9. Lamien-Meda A, Lukas B, Schmiderer C, Franz C, ak Novak J: Validasyon yon tès quantitative nan arbutin lè l sèvi avèk gaz chromatography nan Origanum majorana ak Arctostaphylos uva-ursiextracts.Phytochem Anal 20: 416-420.2009 .
10.Lim YJ, Lee EH, Kang TH, Ha SK, Oh MS, Kim SM, Yoon TJ.Kang C, Park JH, ak Kim SY: Efè inhibition nan arbutin sou biosentèz melanin nan ipèpigmantasyon òmòn-pwovoke alfa-melanocyte-estimile. nan kiltive tisi po kochon Gine mawon. Arch Pharm Res 32: 367-373.2009.
11. Maeda K ak Fukuda M: Arbutin: Mekanis nan aksyon depigmantasyon li yo nan kilti melanosit imen. J Pharmacol ExpTher 276: 765-769.1996.
12. Wu LH Li P Zhao OL. Piao JL Jiao YF Kadowaki M andKondo T: Arbutin. yon scavenger radikal idroksil entraselilè pwoteje apoptoz radyasyon pwovoke nan selil lenfom imen U937. Apoptoz 19: 1654-1663.2014
13. Omori A Yoshimura Y. Deyama Y ak Suzuki K: Rosmarinicacid ak arbutin siprime diferansyasyon osteoclast pa anpeche superoksid ak NFATel desann-règleman nan selil RAW 264.7 Biomed Rep 3: 483-490.2015
14. Baron R ak Kneissel M: WNT siyal nan omeyostazi zo ak maladi: Soti nan mitasyon imen nan tretman. Nat Med l9.179-197.2013
15. Baron R ak Rawadi G: Vize chemen Wnt/beta-catenin pou kontwole fòmasyon zo nan eskèlèt granmoun. Endocrinology 148: 2635-2643.2007.
16. Hoeppner LH Secreto FJ ak Westendorf JJ: Wnt siyal kòm yon sib terapetik pou maladi zo yo. Ekspè Opinyon TherTargets 13: 485-496.2009.
17. Williams BO ak Insogna KL: Ki kote Wnts te ale: jaden an eksploze nan Lrp5 ak Lrp6 siyal nan zo. J Bone Miner Res 24:171-178.2009
18. Livak KJ ak Schmittgen TD: Analiz de done ekspresyon jèn relatif lè l sèvi avèk PCR quantitative an tan reyèl ak metòd 2(-Delta DeltaC(T) Metòd 25:402-408.2001.
19.Lin X. Xiong D. Peng YO. Sheng ZF. Wu XY Wu XP Wu FYuan LO ak Liao EY: Epidemyoloji ak jesyon osteo. poroz nan Repiblik Pèp la Lachin: Pèspektiv aktyèl.Clin Interv Aging 10: 1017-1033.2015.
20. Manolagas SC: Nesans ak lanmò nan selil zo yo: mekanis regilasyon debaz ak enplikasyon pou patojèn ak tretman osteyopowoz la. Endocr Rev 21: 115-137.2000.
21.Liu S. Fang T. Yang L. Chen Z. Mu S ak Fu O: Gastrodinprotects MC3T 3-El osteoblasts soti nan malfonksyònman selilè dexamethasone-induit ak ankouraje fòmasyon zo atravè endiksyon nan chemen an siyal NRF2. Int J Mol Med 41: 2059-2069.2018.
22. Yun HM Park KR. Quang TH Oh H. Hong JT. Kim YC ak Kim EC: 2.4.5-Trimethox yldalbergiquinol ankouraje diferansyasyon osteoblastik ak mineralizasyon atravè chemen BMP ak Wnt/B-catenin. Cell Death Dis 6: el819. 2015.
23. Cosman F Nieves JW ak Dempster DW: Treatment sequence1718.22.matters: Terapi anabolizan ak antiresorptive pou osteyopowoz Bone Miner Res 32: 198-202.2017
24.Uihlein AV ak Leder BZ: Terapi anabolizan pou osteyopowoz la.Endocrinol Metab Clin North Am 41: 507-525.2012
25. Nakamura T Sugimoto T. Nakano T. Kishimoto H. Ito MFukunaga MHaginoH Sone T. Yoshikawa Nishizawa Y.eralRandomized Teriparatide (òmòn paratiwoyid imen (PTH1-341 Once-Weekly Efficacy Research (TOWER)) esè rediksyon nan egzamen an nouvo ka zo kase vètebral nan sijè ki gen osteyopowoz prensipal ak gwo risk ka zo kase J Clin Endocrinoetab 97: 3097-3106.2012
26. Jurica K BrCic Karabonji l, Mikolic A, Milcjkowic-Opsenica DBenkovic V, ak Kopjar N: Evalyasyon sekirite in vitro nan pye bwa frèz (Arbrrfus redo L) ekstrè fèy dlo ak arbutin lenfosit san periferik moun. Cytotechnology 70: 1261-1278.2018
27. Schindler G. Patzak U Brinkhaus B. te genyen Niecieck A. Wittig JKrihmer N Glockl peyi Veit M: Ekskresyon urin ak Metabo. lis arbutin apre administrasyon oral Arctosfaphylos reversi ekstrè kòm tablèt kouvwi fim ak solisyon akeuz nan moun ki an sante. J Clin Pharmacol 42: 920-927.2002.
28. Genowese C Davinelli S. Mangano K, Tempera G, Nicolosi D.Corsello S.Vergalito F Tartaglia E. Scapagnini G andDi Marco R: Efè yon nouvo konbinezon de ekstrè plant plis d-mannoz pou jesyon nan aparèy urin frekan san konplike. enfeksyon. J Chemother 30: 107-114. 2018
29. Lee HJ ak Kim KW: Efè anti-enflamatwa arbutin nan selil microglial BV2 ki ankouraje lipopolysakarid. InfiammRes 61: 817-825.2012.
30. Jiang L. Wang D Zhang Y. Li J. Wu Z. Wang Z ak Wang DEnvestigasyon sou efè pro-apoptotik arbutin ak derive acetylated li yo sou selil melanom murin yo. Int J Mol Med 41:1048-1054.2018
31. Marie PJ ak Kassem M: Osteoblasts nan maladi osteyopowoz la: Pastemerging, ak pwochen objektif anabolizan. Eur J Endocrinol 165:1-10.2017
32. Canalis E: Jesyon maladi andokrin: Nouvo tretman anabolizan pou maladi osteyopowoz la. Eur J Endocrinol 178: R33-R44. 2018
33. Weinreb M Shinar D ak Rodan GA: Modèl diferan fosfataz alkalin, osteopontin, ak ekspresyon osteocalcin nan devlope zo rat vizyalize pa ibridizasyon in situ. J BoneMiner Res 5: 831-842.1990.
34. Kim YJ. Lee MH Wozney JM Cho JY ak Ryoo HM: Pwoteyin mòfogenetik zo -2-pwovoke ekspresyon fosfataz alkalin ankouraje pa Dlxs ak reprime pa Msx2. J BioChemm 279: 50773-50780.2004
35. Yon JYang H Zhang O. Liu C. Zhao J. Zhang L ak Chen BNatirèl pwodwi pou tretman maladi osteyopowoz la: Efè ak mekanis sou pwomosyon osteoblast-medyatè fòmasyon zo lavi Sci 147: 46-58.2016
36.Kobavashi T ak K ronenbere H: Minireview: Règleman transkripsyon nan devlopman nan zo.Endocrinoloey 146: 1012-1017.2005.
37. Cathev ak Reddy ABaltordal.oiczThrombospondin-2 fasilite asanble yon matris ki rich nan kolagen an tip I nan selil stromal mwèl ki sibi yon estasyon diferan osteoblastik. Konekte Tisi Res 54: 275-782.2013
38. Neve A. Corrado A ak Cantatore FP: Osteocalcin: Skeletal and extra-skeletal effects J Cell Physiol 228: 1149-1153.2013
39. Wang Y.Li YP Paulson C, Shao Jz, Zhang X Wu M, ak Chen te ale ak chemen an siyal Wnt nan devlopman zo ak maladi. Front Biosci (Landmark Ed) 19: 379-407.2014
40.MacDonald BT. Tamai K ak He X: konpozan siyal Wnt/beta-catenin. mekanism. ak maladi. Dev Cel1 17: 9-26. 2009
41. Kramer l.Halleux C,Keller H, Pegurri M,Gooi JHWeber PB. Feng JO. Bonewald LF ak Kneissel M: OsteocytWnt/beta-catenin siyal obligatwa pou omeyostazi zo nòmal. Mo Cel1 Biol 30: 3071-3085.2010
42. Ducy P Schinke T ak Karsenty G: Osteoblast la: Yon fibroblast sofistike anba siveyans santral. Syans 289:1501-1504.2000
43. Franceschi RI ak Xiao G: Règleman nan faktè transcription osteoblast-espesifik la. RUNX2: Reyabilite nan plizyè chemen transdiksyon siyal. J Cell Biochem 88: 446-454.2003
44. Gaur T, Lengner Cl, Howhannisyan H, Bhat RA, Bodine PVKomm BS. Javed A. van Wijnen AJ. Stein JL. Stein GS Lian JB: Kanonik WNT siyal ankouraje osteogenesis dirèkteman enteresan ekspresyon jèn Runx2. J Biol Chem 280:33132-33140.2005
45. Kawano Y ak Kypta R: Sekrete antagonis chemen siyal Wnt la. J Cel1 Sci 116: 2627-2634.2003
46.Daoussis D ak Andonopoulos AP: Wòl émergentes otDickkopf-l nan byoloji zo: èske se switch prensipal la kontwole zo a ak renovasyon jwenti? Semin Atrit Rheum 41: 170-177.2011
47. Taurin S.Sandbo N. Qin Y. Browning D ak Dulin NO: Fosforilasyon beta-catenin pa siklik AMP-depandan pwoteyin kinaz. J Biol Chem 281: 9971-9976.2006
Pou plis enfòmasyon: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501
