Forskningsframsteg när det gäller mekanismerna för Cistanche Deserticola MA -extrakt i förebyggandet av osteoporos ⅱ
Mar 14, 2025
2. Klassiska signalvägar involverade i benmetabolism vid osteoporos
Osteoporos kännetecknas främst av benförlust och försämring av benmikroarkitektur. Osteoklaster, de primära cellerna som är ansvariga för att förnedra benmatrisen, spela en avgörande roll i den gradvisa utvecklingen av osteoporos när deras funktion blir onormal. Benvävnad upprätthåller sin mekaniska styrka och självreparationsförmåga genom en kontinuerlig ombyggnadsprocess, där osteoklaster resorberar gammalt ben, följt av osteoblaster som bildar nytt ben för att ersätta det. Benresorption varar vanligtvis4–6 veckor, medan benbildning kräver ungefär4–6 månader. Under friska förhållanden är balansen mellan benresorption och bildning tätt reglerad och kritisk för att upprätthålla normal bentäthet och mineralhomeostas [49-50]. I osteoporos störs emellertid denna balans, vilket resulterar i försvagad osteoblastfunktion och förbättrad osteoklastaktivitet. Följaktligen kan benbildning inte hålla jämna steg med benresorptionens takt, vilket leder till minskad benmassa och ökad skelettbräcklighet [51]. Utvecklingen av osteoporos är nära besläktad med benmetabolismobalans och involverar flera klassiska signalvägar, inklusive osteoprotegerin (OPG)/receptoraktivator för kärnfaktor kappa-b (rang)/rang ligand (rankl), wnt/-katenin, benmorfogen protein-small mödrar mot dekapel (BMP), wnt/-catenin, benmorfogen protein-small mödrar mot dekapel (BMP, notchad, notch, notch, notch, notch, notch, notch, notch, notch, notch, notch, notch, notch, notch, notch, notch, notch, notch, cem mothers Kemokinsignaleringsvägar.
Växtbaserade cistanche -tillskott för att främja benresorption
2.1 OPG/RANK/RANKL -signalväg
OPG/RANK/RANKL -signalvägen är en av de mest omfattande studerade vägarna i benhomeostas och främjar effektivt differentieringen och aktiviteten hos osteoklaster [52-53]. Efter att ha utsöndrats av osteocyter binder RANKL till dess specifika receptor, rang, på osteoklaster, vilket förbättrar deras differentiering och aktivering [54]. OPG, en lokka -receptor som huvudsakligen produceras av osteoblaster, tävlar med rang för att negativt reglera osteoklastdifferentiering [55]. Vid bindning bildar RANKL och RANK en trimer som rekryterar tumörnekrosfaktorreceptorassocierad faktor 6 (TRAF -6). TRAF -6 reglerar osteoklastmognad, differentiering eller apoptos genom att aktivera kärnfaktor Kappa-ljus-kedjan-enhancer av aktiverade B-celler (NF-KB) via hämmare-KB-kinaser och NF-KB-inducerande kinas [56]. TRAF -6 kan också aktivera cellulär SRC (C-SRC), vilket stimulerar fosfatidylinositol 3- kinas (PI3K). PI3K aktiverar proteinkinas B (Akt serin/treoninkinas), som därefter reglerar osteoklastdifferentiering [57].
Dessutom aktiverar RANKL/RANK-interaktionen den mitogenaktiverade proteinkinas (MAPK) signalvägen genom extracellulära signalreglerade kinaser 1 och 2 (ERK1/2), c-Jun N-terminal kinas (JNK) eller p38MAPK [58-59]. MAPK-vägen aktiverar transkriptionsfaktorer såsom C-FOS, aktivatorprotein 1 (AP -1) och kärnfaktor för aktiverade T-celler cytoplasmiska 1 (NFATC1), som i sin tur reglerar expression av matrixmetalloproteinaser (MMP: er) för att stimulera osteoclast-föregångare-differentiering in i ostreoklas [60]. Nya studier har visat att proteinfosfatas 2A främjar RANKL -uttryck [61]. Dessutom har den leucinrika upprepade innehållet G-proteinkopplade receptorn 4 (LGR4) identifierats som en annan receptor för RANKL, konkurrenskraftigt bindande till RANKL och hämma den klassiska RANKL/RANK-signalvägen under osteoklastdifferentiering [62].
2.2 Wnt/ -Katenin signalväg
Wnt-signalvägen inkluderar både kanoniska och icke-kanoniska vägar, bland vilka den kanoniska Wnt-signalvägen har visat sig spela en särskilt viktig roll i benombyggnad av osteoblaster [63]. I osteoblaster binder Wnt-proteiner till lågdensitet lipoproteinreceptorrelaterat protein 5/6 (LRP5/6) och krusade receptorer på osteoblastmembranet, vilket främjar stabiliseringen av intracellulärt-katenin [64]. -Katenin kan sedan translokera till kärnan, där det reglerar uttrycket av run-relaterad transkriptionsfaktor 2 (RUNX2), en viktig osteoblastspecifik transkriptionsfaktor och därmed påverkar osteoblastaktiviteten [65]. Vidare främjar Wnt/ -Katenin -signalvägen differentieringen av mesenkymala stamceller (MSC) till osteoblaster och förhindrar deras differentiering till adipocyter eller osteoklaster [66]. Ackumuleringen av -Catenin underlättar också den osteogena differentieringen av MSC: er [67]. Som sådan kan Wnt/ -Katenin -signalvägen tjäna som ett kritiskt terapeutiskt mål för osteoporos.
2.3 BMP-SMAD-signalväg
Benmorfogenetiska proteiner (BMP) är viktiga medlemmar i den transformerande tillväxtfaktor-beta (TGF-) superfamiljen, med BMP2, 4, 7 och 9 som spelar avgörande roller i osteoblastdifferentiering [68]. BMP: er binder till specifika receptorer på cellmembranet, vilket leder till fosforylering av nedströms SMAD -proteiner, som därefter aktiverar transkriptionsfaktorer såsom RUNX2 och Osterix. TGF-signalvägen förbättrar BMP-inducerad benbildning genom att öka BMP-uttryck. Benresorption inducerar osteoblastrekrytering under påverkan av en TGF - 1 koncentrationsgradient [69]. BMP -2 signalvägen främjar främst spridningen av MSC: er och deras specialiserade differentiering till osteoblaster och därmed säkerställer benvävnadsreparation [70].
2.4 Hedgehog -signalväg
Hedgehog -signalvägen består av igelkottens ligander (IHH, SHH, DHH), receptorer (lappade, SMO (utjämnade)) och intracellulära signalmolekyler (t.ex. Gli oncogenes) [71]. Hedgehog-vägen främjar differentieringen av MSC: er till osteoblaster och förhindrar deras differentiering till adipocyter genom att uppreglera RUNX2-uttryck och därmed mildra åldersrelaterade minskningar i osteoblastantal och benförlust [72]. Denna väg förbättrar också uttrycket av Osterix (OSX), en transkriptionsfaktor som är nödvändig för osteoblastmognad [73].
2.5 Notch -signalväg
Rollen för Notch -signalvägen i benmetabolismen förblir kontroversiell. Studier har visat att taggade och deltaliknande hackligander kan binda till Notch-receptorer och främja translokationen av den intracellulära domänen till kärnan och därmed underlätta osteoblastdifferentiering in vitro [74]. En del forskning indikerar emellertid att Notch Homolog 1 (Notch1) hämmar osteoklastogenes, medan Notch2 förbättrar osteoklastdifferentiering [75]. Därför kräver noteringssignalvägens roll i benombyggnad ytterligare förtydligande.
2.6 MAPK -signalväg
Den mitogenaktiverade proteinkinas (MAPK) signalvägen är mycket bevarad under biologisk utveckling och är allmänt involverad i olika fysiologiska och patologiska processer [76]. I eukaryota celler finns det flera MAPK -vägar för att reglera livsaktiviteter såsom genuttryck, programmerad celldöd och celldifferentiering [77]. Bland dessa är p38, ERK1/2 och JNK: er de mest omfattande studerade MAPK -vägarna. De överför signaler nedströms till RANKL, som binder till RANK -receptorn för att aktivera transkriptionsfaktor AP -1, vilket ytterligare förökar signalvägen [78].
2.7 Interrelationer mellan benmetabolismrelaterade signalvägar
Dessa signalvägar reglerar tillsammans balansen mellan benbildning och resorption. Deras förhållanden illustreras i figur 1, och deras dysreglering är en viktig mekanism som ligger bakom osteoporos. Läkemedelsutveckling och regleringsstrategier som riktar sig till dessa vägar blir viktiga riktningar för osteoporosbehandling.
3. Mekanismer avCistanche DeserticolaI anti-osteoporoseffekter
Studier har visat detCistanche DeserticolaExtrakt (CDE) har terapeutiska effekter på osteoporos, främst genom att påverka aktiviteterna hos osteoblaster och osteoklaster, och därmed lindra osteoporos symtom [79].Cistanche Deserticolaand 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 och MAPK [80-82]. Dessa kombinerade effekter hämmar inte bara bildningen och aktiviteten av osteoklaster utan främjar också ny benbildning, vilket förbättrar benmikroarkitektur och styrka. Mekanismerna sammanfattas i tabell 3. Därför anses CDE som en lovande naturlig förening för anti-osteoporosbehandling.
Men aktuell forskning om CDE: s anti-osteoporoseffekter saknar tillräckliga kliniska prövningsdata på grund av flera utmaningar. Först forskning omCistanche Deserticolahar traditionellt fokuserat på sina njurtonifierande och yangstärkande egenskaper inom traditionell kinesisk medicin, med modern medicinsk forskning om dess roll i osteoporos som börjar relativt sent, vilket lämnar grundläggande studier underutvecklade. För det andra begränsar de höga kostnaderna för kliniska prövningar, i kombination med relativt låg avkastning från Herbal Medicine -marknaden, ekonomiskt stöd för forskning. Dessutom måste kliniska prövningar för traditionell kinesisk medicin följa moderna medicinska standarder, men komplexiteten i växtbaserade formuleringar, i kombination med ofullständiga föreskrifter och standarder, presenterar betydande hinder. Bristen på internationellt samarbete begränsar ytterligare forskningsresurser och teknisk support.
Dessutom förstås inte absorption, distribution, metabolism och utsöndring (ADME) -processer av CDE. Befintliga studier tyder på att dess fenyletanoidglykosider och polysackarider främst absorberas genom tarmen, fördelas till organ som levern, njurarna och benen, metaboliseras i levern och tarmen och så småningom utsöndras genom urin och avföring [83-85]. Framtida forskning behövs för att ytterligare belysa ADME -processen och dess förhållande till farmakologiska effekter.
