Onderzoeksuitgang naar de werkingsmechanismen van cistanche woestijnweticola ma extracten bij de preventie van osteoporose ⅱ
Mar 14, 2025
2. Klassieke signaalroutes die betrokken zijn bij botmetabolisme bij osteoporose
Osteoporose wordt voornamelijk gekenmerkt door botverlies en de achteruitgang van botmicroarchitectuur. Osteoclasten, de primaire cellen die verantwoordelijk zijn voor het afbreken van de botmatrix, spelen een cruciale rol in de geleidelijke progressie van osteoporose wanneer hun functie abnormaal wordt. Botweefsel handhaaft zijn mechanische sterkte en zelfherstelcapaciteit door een continu remodelleringsproces, waarin osteoclasten oud bot resorb, gevolgd door osteoblasten die nieuw bot vormen om het te vervangen. Botresorptie duurt meestal ongeveer4-6 weken, terwijl botvorming ongeveer vereist4-6 maanden. Onder gezonde omstandigheden is de balans tussen botresorptie en vorming strak gereguleerd en kritisch voor het handhaven van de normale botdichtheid en minerale homeostase [49-50]. Bij osteoporose wordt dit evenwicht echter verstoord, wat resulteert in verzwakte osteoblastfunctie en verbeterde osteoclastactiviteit. Bijgevolg kan botvorming het tempo van botresorptie niet bijhouden, wat leidt tot verminderde botmassa en verhoogde skeletachtige fragiliteit [51]. The development of osteoporosis is closely related to bone metabolism imbalance and involves multiple classical signaling pathways, including the osteoprotegerin (OPG)/receptor activator of nuclear factor kappa-B (RANK)/RANK ligand (RANKL), Wnt/ -catenin, bone morphogenetic protein-small mothers against decapentaplegic (BMP-Smad), Hedgehog, Notch en chemokinesignaleringsroutes.
Kruiden cistanche supplementen om botresorptie te bevorderen
2.1 OPG/RANK/RANKL Signaleringsroute
De OPG/RANK/RANKL -signaalroute is een van de meest uitgebreid bestudeerde paden in bothomeostase en bevordert effectief de differentiatie en activiteit van osteoclasten [52-53]. Na te zijn uitgescheiden door osteocyten, bindt Rankl aan zijn specifieke receptor, rang, op osteoclasten, het verbeteren van hun differentiatie en activering [54]. OPG, een lokreceptor die voornamelijk wordt geproduceerd door osteoblasten, concurreert met rang om osteoclastdifferentiatie negatief te reguleren [55]. Bij binding vormen Rankl en rang een trimeer dat tumornecrosefactor-receptor-geassocieerde factor 6 (TRAF -6) rekruteert. TRAF -6 reguleert de rijping van de osteoclast, differentiatie of apoptose door nucleaire factor kappa-licht-licht-keten-enhancer van geactiveerde B-cellen (NF-KB) te activeren via remmer-KB-kinasen en NF-KB-inducerende kinase [56]. Traf -6 kan ook cellulaire Src (C-Src) activeren, die fosfatidylinositol 3- kinase (PI3K) stimuleert. PI3K activeert eiwitkinase B (Akt serine/threonine kinase), die vervolgens osteoclastdifferentiatie reguleert [57].
Bovendien activeert de RANKL/RANK-interactie de mitogeen-geactiveerde eiwitkinase (MAPK) signaleringsroute door extracellulaire signaalgereguleerde kinasen 1 en 2 (ERK1/2), c-Jun N-terminale kinase (JNK) of P38Mapk [{9}}}]. De MAPK-route activeert transcriptiefactoren zoals C-Fos, Activator-eiwit 1 (AP -1) en nucleaire factor van geactiveerde T-cellen cytoplasmatische 1 (NFATC1), die op zijn beurt de expressie van matrix metalloproteinasen (MMP's) reguleren om osteoclast-precursor-differentiatie in osteoclasts te stimuleren. Recente studies hebben aangetoond dat eiwitfosfatase 2A rankl -expressie bevordert [61]. Bovendien is de leucine-rijke herhaalbevattende G-eiwit-gekoppelde receptor 4 (LGR4) geïdentificeerd als een andere receptor voor RANKL, concurrerend bindend aan RANKL en het remmen van de klassieke RANKL/RANK-signaalroute tijdens osteoclastdifferentiatie [62].
2.2 Wnt/ -catenine -signaleringsroute
De WNT-signaalroute omvat zowel canonieke als niet-canonieke routes, waaronder is aangetoond dat de canonieke WNT-signaalroute een bijzonder belangrijke rol speelt bij botremodellering door osteoblasten [63]. In osteoblasten binden WNT-eiwitten aan lipoproteïne-receptorgerelateerd eiwit met lage dichtheid 5/6 (LRP5/6) en kroesplitsreceptoren op het osteoblastmembraan, ter bevordering van de stabilisatie van intracellulair-catenine [64]. -Catenine kan vervolgens zich vertalen naar de kern, waar het de expressie van runt-gerelateerde transcriptiefactor 2 (runx2) reguleert, een belangrijke osteoblast-specifieke transcriptiefactor, waardoor de osteoblastactiviteit wordt beïnvloed [65]. Bovendien bevordert de Wnt/ -Catenin -signaalroute de differentiatie van mesenchymale stamcellen (MSC's) in osteoblasten en voorkomt hun differentiatie in adipocyten of osteoclasten [66]. De accumulatie van -catenine vergemakkelijkt ook de osteogene differentiatie van MSC's [67]. Als zodanig kan de Wnt/ -catenin -signaleringsroute dienen als een kritisch therapeutisch doelwit voor osteoporose.
2.3 BMP-Smad signaleringsroute
Botmorfogenetische eiwitten (BMP's) zijn belangrijke leden van de transformerende groeifactor-beta (TGF-) superfamilie, met BMP2, 4, 7 en 9 cruciale rollen in osteoblastdifferentiatie [68]. BMP's binden aan specifieke receptoren op het celmembraan, wat leidt tot de fosforylering van stroomafwaartse Smad -eiwitten, die vervolgens transcriptiefactoren zoals Runx2 en Osterix activeren. De TGF-signaleringsroute verbetert de BMP-geïnduceerde botvorming door de BMP-expressie te verhogen. Botresorptie induceert osteoblast werving onder invloed van een TGF - 1 concentratiegradiënt [69]. De BMP -2 signaalroute bevordert voornamelijk de proliferatie van MSC's en hun gespecialiseerde differentiatie in osteoblasten, waardoor botweefselherstel [70] wordt gewaarborgd.
2.4 Hedgehog signaleringsroute
De Hedgehog -signaalroute bestaat uit egelliganden (IHH, SHH, DHH), receptoren (gepatcht, SMO (gladgemaakt)) en intracellulaire signaalmoleculen (bijv. Gli oncogenen) [71]. Het hedgehogroute bevordert de differentiatie van MSC's in osteoblasten en voorkomt hun differentiatie in adipocyten door Runx2-expressie op te regelen, waardoor leeftijdsgebonden afnames in osteoblastaantallen en botverlies [72] worden verzacht. Deze route verbetert ook de expressie van Osterix (OSX), een transcriptiefactor die essentieel is voor osteoblastrijping [73].
2.5 Notch signaleringsroute
De rol van de Notch -signaalroute in botmetabolisme blijft controversieel. Studies hebben aangetoond dat gekartelde en delta-achtige inkeping liganden kunnen binden aan Notch-receptoren en de translocatie van het intracellulaire domein naar de kern naar de kern kunnen bevorderen, waardoor osteoblastdifferentiatie in vitro wordt vergemakkelijkt [74]. Sommige onderzoeken geven echter aan dat Notch Homolog 1 (Notch1) osteoclastogenese remt, terwijl Notch2 de osteoclastdifferentiatie verbetert [75]. Daarom vereist de rol van de Notch -signaalroute bij het remodelleren van bot verdere verduidelijking.
2.6 MAPK -signaleringsroute
De mitogeen-geactiveerde eiwitkinase (MAPK) signaleringsroute is sterk geconserveerd gedurende de biologische evolutie en is op grote schaal betrokken bij verschillende fysiologische en pathologische processen [76]. In eukaryotische cellen bestaan er meerdere MAPK -routes om levensactiviteiten te reguleren, zoals genexpressie, geprogrammeerde celdood en celdifferentiatie [77]. Onder deze zijn P38, ERK1/2 en JNK's de meest uitgebreid bestudeerde MAPK -paden. Ze verzenden signalen stroomafwaarts naar Rankl, die bindt aan de rangreceptor om transcriptiefactor AP -1 te activeren, waardoor de signaalroute verder wordt voortplanting [78].
2.7 Interrelaties tussen botmetabolisme-gerelateerde signaalroutes
Deze signaalroutes reguleren samen de balans tussen botvorming en resorptie. Hun onderlinge relaties worden geïllustreerd in figuur 1 en hun ontregeling is een belangrijk mechanisme dat ten grondslag ligt aan osteoporose. Ontwikkeling van geneesmiddelen en regulerende strategieën die zich richten op deze routes worden belangrijke richtingen voor de behandeling van osteoporose.
3. Mechanismen vanCistanche woesticolain anti-oostoporose-effecten
Studies hebben dat aangetoondCistanche woesticolaExtract (CDE) heeft therapeutische effecten op osteoporose, voornamelijk door de activiteiten van osteoblasten en osteoclasten te beïnvloeden, waardoor de symptomen van osteoporose worden verlicht [79].Cistanche woesticolaand its active components demonstrate potential for the prevention and treatment of osteoporosis through various mechanisms, including mimicking estrogen to slow postmenopausal bone loss, promoting osteoblast activity and enhancing mineral deposition, providing antioxidant protection to reduce oxidative stress damage to bone cells, and regulating key signaling pathways involved in bone metabolism, such as NF-κB, PI3K/AKT, Wnt/ -catenin en mapk [80-82]. Deze gecombineerde effecten remmen niet alleen de vorming en activiteit van osteoclasten, maar bevorderen ook nieuwe botvorming, waardoor de microarchitectuur en sterkte van bot worden verbeterd. De mechanismen zijn samengevat in tabel 3. Daarom wordt CDE beschouwd als een veelbelovende natuurlijke verbinding voor anti-oostoporose-therapie.
Het huidige onderzoek naar de anti-oostoporose-effecten van CDE ontbreekt echter aan gegevens over klinische proeven vanwege verschillende uitdagingen. Eerst onderzoek naarCistanche woesticolaheeft traditioneel zich gericht op de nier-tonificatie- en yang-versterkende eigenschappen in de traditionele Chinese geneeskunde, met modern medisch onderzoek naar zijn rol in osteoporose die relatief laat begint, waardoor de basisonderzoek onderontwikkeld blijft. Ten tweede beperkt de hoge kosten van klinische proeven, gecombineerd met een relatief laag rendement van de markt voor kruidengeneeskunde, financiële steun voor onderzoek. Bovendien moeten klinische proeven voor de traditionele Chinese geneeskunde zich houden aan moderne medische normen, maar de complexiteit van kruidenformuleringen, in combinatie met onvolledige voorschriften en normen, presenteert belangrijke barrières. Het ontbreken van internationale samenwerking beperkt onderzoeksbronnen en technische ondersteuning verder.
Bovendien worden de absorptie, verdeling, metabolisme en uitscheidingsprocessen van CDE nog niet volledig begrepen. Bestaande studies suggereren dat de fenylethanoïde glycosiden en polysachariden voornamelijk worden geabsorbeerd door de darm, verdeeld naar organen zoals de lever, nieren en botten, gemetaboliseerd in de lever en darm, en uiteindelijk uitgescheiden door urine en uitingen [83-85]. Toekomstig onderzoek is nodig om het ADME -proces en de relatie ervan met farmacologische effecten verder op te helderen.
