Metabolomikk kombinert med BMP-2/Smad Signaling Pathway Analysis belyser de lindrende effektene av totale flavonoider av Epimedii Folium—bennæringstilskudd på postmenopausal osteoporose

Abstrakt

Postmenopausal osteoporose (PMOP) utløses av østrogenmangel. Utilstrekkelig østrogen fører til at benresorpsjon overstiger bendannelsen, og forårsaker dermed redusert benmasse. Studier har bekreftet at den totale flavonoider trekkes fraEpimedii Folium(TFE) kan lindre osteoporose, mens et bennæringsstoff bestående av kondroitinsulfat (CS) kombinert med glukosaminhydroklorid (GLcN) utøver terapeutiske effekter på benmetabolismerelaterte sykdommer. Siden osteoporose er grunnleggende preget av metabolske forstyrrelser, kan kombinasjonen av TFE-ekstrakt med et bennæringstilskudd (TG) utøve synergistiske multi-target regulatoriske effekter, og dermed tilby en ny tilnærming for forebygging og kontroll av PMOP.

Denne studien undersøkte systematisk de forbedrende effektene og mekanismene til TG på PMOP gjennom in vivo og in vitro eksperimenter kombinert med metabolomikkteknologi. In vivo ble en ovariektomisert (OVX) rottemodell etablert ved bilateral ovariektomi. De farmakodynamiske effektene av TG på PMOP ble verifisert basert på benhistopatologisk farging, beinmineraltetthet og fysiologiske indikatorer. I tillegg ble metabolomikkteknologi brukt til å kvantifisere urinmetabolitter for å utforske potensielle PMOP-biomarkører regulert av TG og de tilhørende metabolske nettverkene. In vitro ble MC3T3-E1-celler behandlet med TFE og TG for å screene sikre doser. Deretter ble osteogen induksjon utført, og effektene og mekanismene til TG på osteogen differensiering ble studert via alkalisk fosfatase (ALP) farging, Alizarin Red S (ARS) farging og Western blot-analyse.

Farmakodynamiske resultater viste at TG reduserte osteoklastgenerering og betydelig gjenopprettet bentetthet og fysiologiske indikatornivåer. Metabolomiske resultater indikerte at TG lindret bentap hovedsakelig ved å intervenere i flere metabolske veier, inkludert nikotinat- og nikotinamidmetabolisme, histidinmetabolisme, pyrimidinmetabolisme, tryptofanmetabolisme, alanin/aspartat/glutamatmetabolisme, purinmetabolisme, vitamin B6-metabolisme og andre. In vitro-eksperimenter bekreftet at TG fremmet osteoblastproliferasjon og osteogen differensiering via signalveien for benmorfogenetisk protein-2 (BMP-2)/Sma- og Mad-relatert protein (Smad). Oppsummert kan TG effektivt forbedre PMOP gjennom en multi-target synergistisk effekt. Denne studien gir et eksperimentelt grunnlag og teoretisk støtte for klinisk anvendelse av TG.

Stikkord:totalt flavonoider avEpimedii Folium; bein ernæringstilskudd; postmenopausal osteoporose; metabolomics; BMP-2/Smad signalvei

 

Et nytt kosttilskudd for urte-cistanche-ben

 

 

 

1. Introduksjon

Osteoporose (OP) er en systemisk metabolsk bensykdom karakterisert ved redusert benmasse og benmineraltetthet (BMD), ødeleggelse av beinmikroarkitektur og økt benskjørhet. Postmenopausal osteoporose (PMOP) er den vanligste typen og er assosiert med redusert østrogensekresjon. Redusert østrogen fører til at benresorpsjonen overskrider bendannelsen, noe som resulterer i forstyrret benhomeostase [1].

En osteoporoseprevalensstudie i Kina inkludert 20 416 deltakere fant at blant personer i alderen 40 år eller eldre var prevalensen av OP 5,0 % hos menn og 20,6 % hos kvinner [2]. En evaluering av OP-prevalens blant amerikanske voksne i alderen større enn eller lik 50 år fant prevalensrater på 16 % hos menn og 29,9 % hos kvinner [3], noe som indikerer en høyere prevalens hos kvinner. Klinisk inkluderer legemidler som brukes til å behandle PMOP hovedsakelig parathyroidhormonanaloger, bisfosfonater, østrogen, kalsitonin og RANKL-hemmere; disse legemidlene kan imidlertid forårsake uønskede effekter som hjertebank, osteonekrose i kjeven og hjerte- og karsykdommer, noe som gjør dem uegnet for langtidsbruk [4]. På grunn av den bemerkelsesverdige bivirkningsbyrden av konvensjonelle legemidler, har det blitt presserende å identifisere alternativer for tradisjonell kinesisk medisin (TCM) med færre bivirkninger og egnethet for langsiktig behandling. TCM har lenge vært brukt for å forbedre OP og har fått bred oppmerksomhet nasjonalt og internasjonalt. Studier bekrefter at flere kinesiske urter som f.eksEpimedii FoliumogRhizoma Drynariaeha betydelige effekter for å forbedre OP [5].

Totalt flavonoider avEpimedii Folium(TFE) er de viktigste aktive komponentene, inkludert icariin, epimedin A og epimedin B. De anti-osteoporotiske effektene avEpimedii Foliumhar blitt rapportert i mange studier; for eksempel forbedrer icariin osteogen differensiering av benmargsmesenkymale stamceller (BMSCs) [6]. TFE-ekstrakt kan også forbedre bentap ved å øke brunt fettvev og redusere hvitt fettvev i benmargen [7].

 

Benernæringstilskudd laget av Cistanche

 

Kondroitinsulfat (CS) er et sulfatert glykosaminoglykan og et lineært polysakkarid sammensatt av repeterende disakkaridenheter som inneholder uronsyre og N-acetylheksosamin [8]. Glukosaminhydroklorid (GLcN) er et aminomonosakkarid syntetisert fra glukose i humant vev; det er hovedsakelig tilstede i brusk og synovialt bindevev og er en viktig komponent i leddbrusk og ekstracellulær matrise. Begge er ofte brukt som kosttilskudd. ZHENG HX et al. [9] rapporterte at CS kan redusere serum inflammatoriske cytokiner og hemme oksidativt stress; det kan også redusere osteoklastekspresjon ved å regulere OPG/RANKL, noe som tyder på antiinflammatoriske og antioksidantvirkninger og hemming av osteoklastdifferensiering. I USA kombineres CS ofte med GLcN i kosttilskudd og brukes hovedsakelig for å redusere tap av matrisekomponenter ved slitasjegikt [10]. Dessuten, fordi CS kan indusere celledifferensiering, har det blitt brukt i kondrogenese og osteogene konstruksjoner [11–12].

Flere studier tyder på at TFE-ekstrakt, CS og GLcN har visse terapeutiske effekter i benmetabolismerelaterte sykdommer. Hvorvidt et kombinert TFE-ekstrakt-bennæringstilskudd (TG) gir synergistiske fordeler ved å forbedre OP og dets mekanismer er fortsatt uklart.

 

Benernæringstilskudd laget av Cistanche
 

 

Verdensomspennende Cistanche-butikk

Supportive Service Of Wecistanche-For mer informasjon om samarbeid
E-post:wallence.suen@wecistanche.com

 

 

2. Materialer og metoder

2.1 Dyr

Førti 8 uker gamle Sprague-Dawley hunnrotter (180–220 g) ble kjøpt fra Changchun Yisi Experimental Animal Co., Ltd. (Dyrelisensnr. SCXK (Ji)-2020-0001). Dyrene ble holdt i et SPF-laboratorium ved 23±223 \\pm 223±2 grader og 50 % fuktighet, med fri tilgang til mat og vann, under en 12 timers lys/12 timers mørke syklus. Dyreforsøk ble gjennomgått og godkjent av den eksperimentelle dyrevelferds- og etikkkomiteen ved Jilin Agricultural University (godkjenning nr.. 20240717001).

2.2 Legemidler og reagenser

Koreansk Epimedii Foliumrå urt ble kjøpt fra Tonghua County Senyu Chinese Medicinal Materials Co., Ltd. (Jilin-provinsen). Icariin (batchnr. T11A11B111118) ble kjøpt fra Shanghai Yuanye Bio-Technology Co., Ltd. GLcN (batchnr. M-AT-1904020) ble kjøpt fra Zhejiang Jinke Pharmaceutical Co., Ltd. Ltd. Ytterligere reagenser inkluderte penicillinnatrium for injeksjon, østradiolvalerattabletter, tribrometanol, ELISA-sett for PINP og CTX-I, hydroksyprolin, fosfor og kalsiumanalysesett, ALP-fargingssett, -MEM-medium, trypsin, penicillin-streptomycin, hurtigoverføringsbuffer, RPST-buffer, HPST-membranbuffer, TBST-membranbuffer, HPST geit-anti-kanin-IgG, anti-GAPDH-antistoff, forhåndsfarget proteinmarkør, RIPA-lysebuffer, ECL-sett, PAGE-gelforberedelsessett, proteinlastingsbuffer, CCK-8-sett, føtalt bovint serum, Alizarin Red S, askorbinsyre, -glycerofosfatnatrium, deksametason, deksametason, PBS, og {2} primære antistoffer for R,2,} ALP, OSX og p-Smad1/5.(Alle batchnumre og leverandører er som oppført i originalteksten.)

2.3 Instrumenter

En mikroplateleser (ThermoFisher, USA), invertert mikroskop (Motic Group), biosikkerhetsskap (ThermoFisher, USA), CO2_22​-inkubator (ThermoFisher, USA) og digitalt tokanals varmemetallbad (Changchun Kelebo Biotechnology Co., Ltd.) ble brukt.

2.4 TFE-uttak

TFE ble ekstrahert ved å bruke metoden rapportert av Zhang Dongxue et al. [13]. Det oppnådde lyofiliserte pulveret ble målt ved UV-Vis-spektrofotometri ved 270 nm. Ved å bruke icariin som standard ble det totale flavonoidinnholdet i TFE-ekstraktet bestemt til å være 79,0 %.

2.5 Dyreforsøksdesign

Rotter ble randomisert i fem grupper: normal (sham), modell (OVX), østradiolvalerat (EV), TFE-ekstrakt (T) og TG. Den falske gruppen gjennomgikk kun fjerning av en liten mengde magefett og bløtvev; alle andre grupper gjennomgikk bilateral ovariektomi. Legemidler ble fremstilt som suspensjoner i 0,5 % natriumkarboksymetylcellulose og administrert ved oral sonde. Sham og OVX grupper mottok saltvann ved sonde. T-gruppen mottok TFE ved 490 mg·kg−1^{-1}−1. EV-gruppen fikk 0,1 mg·kg−1^{-1}−1. TG-gruppen fikk CS 124 mg·kg−1^{-1}−1, GLcN 155 mg·kg−1^{-1}−1 og TFE 490 mg·kg−1^{-1}−1. Doser ble konvertert fra anbefalte doser hos mennesker. Målevolumet var 2 mL·kg−1^{-1}−1·d−1^{-1}−1 i 8 påfølgende uker. Vellykket modellering ble bekreftet når serum østradiol (E2)-nivåer i OVX-gruppen var signifikant lavere enn de i sham-gruppen. Fordi CS+GLcN alene viste bare en svak forbedringstrend i rotte-BMD, ble det ikke etablert en separat bennæringsgruppe.

Ved uke 3, 6 og 8 ble rotter plassert i metabolske bur med fritt vann og 12 timers fasting, og 24 timers urinprøver ble samlet. Urin ble sentrifugert ved 4 grader, 3500 r·min−1^{-1}−1 i 10 minutter; supernatanter ble lagret ved -80 grader. På slutten av uke 8 ble dyrene avlivet og blod ble samlet, sentrifugert ved 4 grader, 4000 r·min-1^{-1}-1 i 15 minutter for å oppnå serum, deretter lagret ved -80 grader.

2.6 Måling av fysiologiske indikatorer

Ved uke 8 ble urin og abdominalt aortablod samlet inn. ELISA-sett ble brukt til å måle bendannelsesmarkør PINP i serum og benresorpsjonsmarkør CTX-I. Serum og urin hydroksyprolin (Hyp) ble målt ved alkalisk hydrolyse. Kalsium i urin (U-Ca) ble målt med MTB-mikroplatemetoden, og urinfosfor (UP) ved fosfomolybdatmetoden.

2.7 Benmineraltetthet og mikro-CT

Etter 8 uker ble de venstre lårbenene høstet, renset og skannet ved hjelp av mikro-CT. Trabekulære parametere ble kvantitativt analysert, inkludert trabekulær separasjon (Tb.Sp), trabekulær tykkelse (Tb.Th), trabekulært antall (Tb.N), benvolumfraksjon (BV/TV) og strukturmodellindeks (SMI).

2.8 Benhistopatologi

Høyre lårben ble fiksert i 4 % paraformaldehyd, avkalket, parafininnstøpt, seksjonert og farget med HE og TRAP. TRAP-positive osteoklaster virket mørkerøde.

2.9 Metabolomikkanalyse

Urin (100 μL) ble fortynnet 10 ganger med destillert vann, virvlet 30 s, sentrifugert ved 4 grader, 15 000 r·min−1^{-1}−1 i 10 minutter, og supernatanten ble brukt til analyse. Like volumer (100 μL) urin fra hver rotte ble samlet for å forberede kvalitetskontrollprøver (QC).

Kromatografi ble utført ved bruk av en ACQUITY UPLC CSH C18 kolonne (2,1 mm × 150 mm, 1,7 μm) ved 40 grader. Mobil fase A var acetonitril (0,1 % maursyre) og mobil fase B var vann (0,1 % maursyre). Strømningshastigheten var 0,20 mL·min−1^{-1}−1, injeksjonsvolum 5 μL. Gradient: 0–4 min, 95 % B; 4–5 min, 95 %–65 % B; 5–13 min, 65 %–25 % B; 13–14 min, 25 %–0 % B; 14–18 min, 0 %–95 % B.

Massespektrometri ble utført ved bruk av et Q Exactive Plus-instrument i positive og negative ionemoduser med sprayspenning ±3,2 kV, kappegass 2,0–8,0 psi, kapillærtemperatur 350 grader og skanneområde m/z 100–1000.

2.10 Multivariat statistikk og databehandling

Rå LC–MS-data ble forhåndsbehandlet og normalisert ved bruk av Compound Discoverer-programvare. Uovervåket PCA ble brukt til å vurdere clustering og gruppeforskjeller. Overvåket OPLS-DA ble brukt for å oppnå VIP-verdier. En t-test ble brukt på normaliserte data. Metabolitter med VIP > 1 og P < 0,05 ble ansett som potensielle biomarkører og videre identifisert.

2.11 Identifikasjon av biomarkører og baneanalyse

Nøyaktig retensjonstid (Rt), m/z og molekylvekt ble oppnådd fra TIC-kromatogrammer. Kandidatformler og elementsammensetning ble forutsagt ved bruk av Compound Discoverer online databaser (HMDB, KEGG). Baneanriking ble utført ved bruk av MetaboAnalyst.

2.12 Osteoblastkultur og differensiering

MC3T3-E1 musekalvariale osteoblaster ble dyrket i en 37 grader CO2_22​-inkubator. Når 80%–90% konfluent, ble celler belagt for osteogen induksjon. Osteogent komplett medium besto av -MEM supplert med 10 mmol·L−1^{-1}−1 -glyserofosfat, 50 μmol·L−1^{-1}−1 askorbinsyre og 100 nmol·L−1^{-1}−1 deksametason.

2.13 Cytotoksisitetsanalyse

Cellelevedyktighet ble vurdert av CCK-8. MC3T3-E1-celler (5 × 103^33 celler/brønn) ble sådd i 96-brønners plater og inkubert over natten. Celler ble deretter behandlet med TFE (2–12 ug·mL−1^{-1}−1), CS (50–250 ug·mL−1^{-1}−1), eller GLcN (0,2–1,0 mmol·L−1^{-1}−1) i 24 timer. Absorbans ved 450 nm ble målt for å beregne levedyktighet. Basert på resultater ble optimale doser valgt og kombinert for å teste TG versus kontroll.

2.14 ALP-farging

MC3T3-E1-celler (1 × 104^44 celler/brønn) ble sådd i 12-brønners plater og delt inn i blank (ingen induksjon), kontroll (osteogen induksjon), T (osteogen induksjon + TFE) og TG (osteogen induksjon + TG). Media ble skiftet annenhver dag. Etter 7 dager ble ALP-farging utført i henhold til kitinstruksjonene.

2.15 ARS-farging

Ved å bruke samme gruppering og behandling som ALP-farging, ble celler indusert i 14 dager. Celler ble fiksert med 4 % paraformaldehyd, farget med 0,1 % Alizarin Red (pH 7,2) i 30 minutter, vasket og observert under et mikroskop.

2.16 Western Blot

For å undersøke om TG påvirker osteogen differensiering gjennom BMP-2/Smad-signalering, ble MC3T3-E1-celler (5 × 105^55 celler/brønn) sådd i 6-brønners plater med samme gruppering som ovenfor. Celler ble lysert med RIPA pluss protease- og fosfataseinhibitorer. Etter BCA-kvantifisering ble proteiner denaturert, separert med 10 % SDS-PAGE, overført til PVDF, blokkert, inkubert med primære antistoffer (GAPDH, p-Smad1/5, Smad1, BMP-2, RUNX2, OSX, ALP), etterfulgt av HRP sekundært antistoff, ECLJ utvikling, avbildning,.

2.17 Statistisk analyse

Data er uttrykt som gjennomsnitt ± SD. SPSS ble brukt til statistisk analyse. Etter normalitetstesting ble enveis ANOVA utført. Forskjeller ble ansett som statistisk signifikante ved P < 0,05.

 

Benernæringstilskudd laget av Cistanche
 

3. Resultater

3.1 Serum biokjemiske indikatorer

Som vist i tabell 1, sammenlignet med den falske gruppen, ble E2-nivåene i OVX-gruppen betydelig redusert, noe som indikerer vellykket modelletablering. Serum PINP i OVX-gruppen ble signifikant redusert, noe som indikerer redusert bendannelse i PMOP. Sammenlignet med OVX økte PINP i T- og TG-gruppene signifikant, noe som indikerer at både T og TG økte bendannelsesmarkører, med bedre restitusjon i TG. Sammenlignet med sham økte CTX-I i OVX betydelig, noe som indikerer forbedret benresorpsjon etter ovariektomi. Sammenlignet med OVX, ble CTX-I i T og TG betydelig redusert, med en mer uttalt reduksjon i TG. Serumhydroksyprolin (S-Hyp) økte signifikant i OVX versus sham, noe som indikerer økt kollagennedbrytning; sammenlignet med OVX, reduserte S-Hyp i T og TG, med en betydelig reduksjon i TG, noe som tyder på bedre hemming av kollagennedbrytning.

3.2 Urin biokjemiske indikatorer

Sammenlignet med sham, økte UP betydelig i OVX; sammenlignet med OVX sank UP mer markert i TG. U-Ca økte betydelig i OVX versus sham; sammenlignet med OVX, sank U-Ca signifikant i både T og TG, med en større nedgang i TG. Urinhyp (U-Hyp) økt betydelig i OVX versus sham; sammenlignet med OVX, reduserte U-Hyp signifikant i hver behandlingsgruppe, med en større reduksjon i TG enn i T (tabell 2).

3.3 Benhistopatologi

HE-farging viste at trabekulær kontinuitet var god i sham, med færre adipocytter i marghulen. Sammenlignet med sham, viste OVX dårligere trabekulær kontinuitet og markert økte adipocytter. Sammenlignet med OVX ble trabekulær kontinuitet gjenvunnet i T og TG og antall fettceller redusert; TG viste mer åpenbar utvinning (figur 1A). TRAP-farging viste at osteoklastantallet var signifikant økt i OVX versus sham; sammenlignet med OVX, reduserte osteoklaster i T og TG, med en signifikant reduksjon i TG (Figur 1B).

3.4 Benmineraltetthet og mikro-CT-parametre

Mikro-CT viste signifikant redusert benmasse i OVX sammenlignet med sham. Sammenlignet med OVX var benmassegjenvinning i TG mer signifikant enn i T, med en klar økning i trabekulær tetthet (Figur 1C). Kvantitativ analyse viste at BV/TV, Tb.Th og Tb.N reduserte signifikant i OVX versus sham. Sammenlignet med OVX økte disse indeksene betydelig etter TG (bedre enn T). Tb.Sp og SMI økte signifikant i OVX versus sham; sammenlignet med OVX, reduserte TG disse indeksene mer signifikant enn T (tabell 3).

3.5 PCA

Under både positive og negative ionemoduser viste PCA av urinmetabolittprofiler i uke 3, 6 og 8 tydelig separasjon mellom sham-, OVX- og TG-grupper, noe som indikerer distinkte metabolske profiler før/etter modellering og før/etter TG-behandling (se tilleggsmateriale referert til i den originale publikasjonskonteksten).

3.6 Potensiell biomarkørscreening

OPLS-DA viste mer uttalt gruppeseparasjon over uker i begge ionemodusene. Vulkanplott og 200-permutasjonstester støttet modellpålitelighet (R2Y og Q2 nær 1; Q2-avskjæring < 0), noe som tyder på ingen overtilpasning.

3.7 Biomarkøridentifikasjon og baneanalyse

Ved å bruke VIP > 1 og P < 0,05 ble potensielle biomarkører screenet. Basert på m/z, MS/MS, Rt og molekylvekt, og med henvisning til HMDB/KEGG, ble 46 potensielle biomarkører identifisert. KEGG-anrikning indikerte veier hovedsakelig involvert nikotinat- og nikotinamidmetabolisme, histidinmetabolisme, pyrimidinmetabolisme, tryptofanmetabolisme, D-aminosyremetabolisme, alanin/aspartat/glutamatmetabolisme, purinmetabolisme og vitamin B6-metabolisme (figur 2). Hierarkisk clustering viste dynamiske endringer på tvers av uke 3, 6 og 8 etter TG-intervensjon (se tilleggsmateriale referert til i den originale publikasjonskonteksten).

3.8 Cytotoksisitetsanalyse

Etter 24 timers behandling økte 6 ug·mL−1^{-1}−1 TFE cellelevedyktigheten; høyere doser hemmet levedyktigheten. GLcN ved 0,4 mmol·L−1^{-1}−1 økte levedyktigheten betydelig. CS ved 150 ug·mL−1^{-1}−1 økte levedyktigheten (tabell 4). Således ble 6 ug·mL−1^{-1}−1 TFE, 0,4 mmol·L−1^{-1}−1 GLcN og 150 ug·mL−1^{-1}−1 CS valgt. Kombinert dosering viste kontrolllevedyktighet på 1,00 ± 0,11 og TG-levedyktighet på 1,22 ± 0,03, noe som indikerer at den valgte TG-dosen var trygg og ikke-cytotoksisk.

3.9 Effekter på osteogen differensiering og proteinekspresjon

ALP er en tidlig markør for osteogen differensiering. Under osteogen induksjon viste TG mørkere ALP-farging enn T, noe som indikerer bedre promotering av ALP-uttrykk (figur 3A). ARS-farging viste at både T og TG fremmet dannelse av mineraliserte knuter sammenlignet med kontroll, med en mer uttalt effekt i TG (Figur 3B). Western blot viste økt ekspresjon av osteogene markører under induksjon. Sammenlignet med blank, indikerte kontroll vellykket osteogen differensiering. Etter behandling økte TG sterkere BMP-2-, p-Smad1/5-, RUNX2-, OSX- og ALP-proteinekspresjon (Figur 3C; Tabell 5).

 

4. Diskusjon

Postmenopausal ovariesvikt reduserer østrogennivået og forstyrrer benmetabolismen, øker osteoklastdifferensiering samtidig som osteoblastdifferensiering reduseres, noe som til slutt forårsaker bentap [14–15]. Basert på tidligere forskning [13], ble det antatt at kombinasjon av TFE med et bennæringstilskudd kan ha synergistiske effekter for å forbedre PMOP. Derfor brukte denne studien en OVX-rottemodell og en osteoblastdifferensieringsmodell for å evaluere TG-effektivitet og -mekanisme.

PINP (beindannelse) og CTX-I (benresorpsjon) ble forbedret av både T og TG, med TG som viste mer signifikante effekter. Hydroksyprolin (Hyp), en viktig kollagenkomponent, øker i serum og urin i OP [16–17]. I denne studien økte OVX både serum- og urinhyp; behandling reduserte disse nivåene, med TG som reduserte dem mer signifikant enn T. Økt benresorpsjon i OVX øker også kalsium- og fosfortapet, og øker urinkalsium og fosfor, i samsvar med DESAI S et al. [18]. Behandlingen reduserte U-Ca og UP, med større reduksjoner i TG. Østrogenmangel endrer trabekulær struktur, hemmer BMSC osteogenese, fremmer adipogenese og øker osteoklastaktivitet [19]. TG forbedret trabekulær tilkobling, reduserte margadipocytter og reduserte osteoklasttall mer effektivt enn T. Mikro-CT bekreftet at TG økte BMD og forbedret trabekulær mikroarkitektur (BV/TV, Tb.Th, Tb.N) samtidig som det reduserte Tb.Sp og SMI.

Fordi OP er en metabolsk sykdom, ble metabolomics brukt til å utforske metabolske nettverk regulert av TG. TGs regulerte veier involverte hovedsakelig aminosyre-, nukleotid- og vitaminmetabolisme. Tryptofan er assosiert med BMD og reduserte nivåer kan markere OP [20]. I denne studien ble tryptofan nedregulert i OVX og betydelig gjenopprettet etter 8 uker med TG-behandling, noe som tyder på at TG kan lindre bentap ved å modulere tryptofanmetabolismen. Kreatinin, knyttet til arginin/kreatin metabolisme, har vært assosiert med OP [21–22]. Her var kreatinin høyest i OVX ved uke 8 og TG reduserte det betydelig, noe som tyder på at regulering av argininmetabolismen kan bidra til PMOP-forbedring. Glutationmetabolisme deltar i PMOP [23]. L-glutamat kan genereres fra glutation (GSH) metabolisme. GSH har antioksidantfunksjoner og støtter beinremodellering [24]. Ved PMOP øker oksidativt stress, antioksidantkapasiteten reduseres, og osteoklastaktiviteten overstiger osteoblastaktiviteten, noe som svekker bendannelse [15]. I denne studien var L-glutamat høyere i OVX ved uke 8, og TG reduserte L-glutamat, noe som tyder på at TG kan redusere konvertering av GSH til L-glutamat og derved støtte GSH-nivåer og motvirke østrogenmangel-relaterte metabolske abnormiteter.

Purinmetabolismeforstyrrelser i OP kan føre til urinsyreakkumulering [25–27]. Metabolomics viste TG reduserte urinsyrenivåer ved uke 3, 6 og 8 sammenlignet med OVX, noe som tyder på undertrykkelse av purinsyntese og urinsyreakkumulering. LIU DF et al. [28] rapporterte at intervensjoner kan øke adenosin for å lindre forstyrrelser i purinmetabolisme. I denne studien økte TG adenosin betydelig etter 8 uker, noe som tyder på et bidrag til osteogen differensiering og beingjenoppretting.

Vitaminer (D, B-kompleks, K) spiller viktige roller i benmetabolismen [29–31]. Niacin og nikotinamid er vitamin B3-former [32]. Niacin bidrar til NAD/NADP-koenzymsyntese, med antiinflammatoriske og antioksidanteffekter [33]. Nikotinamid kan også fremme NAD-produksjon; NAD støtter mitokondriell funksjon, reduserer ROS-skader og bidrar til å opprettholde benhomeostase. Ved OP kan redusert NAD hindre osteogen differensiering og mineralisering [34]. I denne studien var niacin og nikotinamid høyere i OVX i uke 3, 6 og 8 (høyest ved uke 8). Forfatterne konkluderte med at NAD-syntese kan være svekket ved sykdom, noe som fører til akkumulering av niacin/nikotinamid og lav NAD, mens TG senket niacin/nikotinamidnivåer, noe som muligens gjenspeiler forbruk for NAD-syntese. Pyridoksamin (PM) er en del av vitamin B6 [35]. Vitamin B6 støtter kondrogen differensiering [36], og B6-mangel kan svekke kollagen-tverrbinding og beinstyrke [37]. Vitamin B6-metabolisme har vært knyttet til PMOP-progresjon [38]. I denne studien var PM lavere i OVX ved uke 8, mens TG økte PM, noe som tyder på en mulig rolle i å støtte kollagen og beinstyrke.

Under beinremodellering medierer osteoblaster beindannelse. ALP- og ARS-farging gjenspeiler henholdsvis tidlig osteogenese og sen mineralisering, og øker typisk under osteogen induksjon [39–40]. Her forbedret TG ALP-aktiviteten og mineraliserte knuter mer effektivt enn TFE alene. BMP-er er medlemmer av TGF-superfamilien og spiller nøkkelroller i osteogen differensiering. BMP-2 binder reseptorer, aktiverer Smad1/5/8 (med Smad4), og fremmer transkripsjonsfaktorer som RUNX2 og nedstrøms OSX, og fremmer til slutt osteogen proteinsyntese, ekstracellulær matriseavsetning og mineralisering [41]. Tidligere forskning rapporterte at TFE fremmer BMSC-osteogenese via BMP-2/RUNX2/OSX-banen [42]. Denne studien fokuserte på BMP-2/Smad-signalering og fant at TG økte signifikant BMP-2-, p-Smad1/5-, RUNX2-, OSX- og ALP-uttrykk sammenlignet med TFE alene, og støttet en sterkere pro-osteogen effekt mediert gjennom BMP-2/Smad.

Oppsummert indikerer in vivo og in vitro resultater at TG effektivt forbedrer OVX-induserte benmetabolske abnormiteter. Mekanismer kan involvere regulering av aminosyre-, nukleotid- og vitaminmetabolisme og aktivering av BMP-2/Smad-signalering for å fremme osteogenese. Denne studien gir teoretisk støtte for TG i forebygging og behandling av PMOP.

 

5. Bransjeperspektiv: Botaniske ingredienstrender for postmenopausal beinhelse – fra mekanismeorientert forskning til standardisert produksjon

SEO-fokus: urteekstrakt for postmenopausal osteoporose, botaniske ingredienser for beinhelse, osteogenese BMP-2/Smad-vei, Epimedium flavonoider (icariin) ekstrakt, metabolomikk-veiledet botanisk produktutvikling.

5.1 Hvorfor mekanismeledet "urteekstrakt for postmenopausal osteoporose"-innhold er viktig i B2B

For merkevarer, importører og formulerere som byggerkvinners helseogbeinhelseporteføljer, belønner markedet i økende grad botaniske konsepter som kan forklares iklar vitenskapelig logikk-for eksempel:

multi-pathway metabolic modulering (metabolomics-støttet), og

osteogenese-relaterte signalveier som f.eksBMP-2/Smad.

Studier som den som er oversatt ovenfor er verdifulle fordi de kobler sammensammensetning (TFE + CS/GLcN) → fenotypiske utfall (BMD, osteoklastreduksjon, mikro-CT-indekser) → molekylært/biokjemisk bevis (BMP-2/Smad, PINP/CTX-I) → metabolske nettverk (vitamin B-veier, aminosyre- og purinmetabolisme).

5.2 Botanisk ingrediensinnkjøp: standardisering, sporbarhet og skalerbar utvinning er de virkelige forskjellene

I B2B-forsyning er "urt" ikke en enkelt spesifikasjon - det er en forsyningskjede. For ferdigproduktbedrifter er nøkkelspørsmålene:

Kan ingrediensen værestandardisert(f.eks. markørforbindelser, fingeravtrykk)?

Er derkvalitetssystemerogproduksjonskontrollerfor å støtte langsiktig forsyning?

Kan leverandøren leveredokumentasjonspakkerfor regulatoriske og kunderevisjoner?

5.3 Hvor Cistanche passer (trend + produksjonsevne, ikke et erstatningskrav)

Ved siden av etablerte benhelseplanter (f.eks.Epimediumflavonoider),Cistanchehar fått oppmerksomhet i det bredere TCM og funksjonelle botaniske området på grunn av sin lange historie med bruk i tonicformler og industriens økende preferanse forenkelt-urteekstrakterogstandardiserte aktivesom kan integreres i moderne tilleggsformater.

For kjøpere som vurderer botaniske partnere, blir en produksjonsorientert leverandørprofil viktig-dekkende:

vertikalt integrert sourcing,

utvinnings- og prosesseringskapasitet,

og åpenhet i selskapets bakgrunn.

Om vår produksjonsevne (referansekilde):bedriftsprofilen og fabrikkbakgrunnen kan gjennomgås på den offisielle "Om oss"-siden på leverandørsiden. ([xjcistanche.com])

Samsvarsmerknad for B2B-blogger:Hvis produktposisjoneringen din er rettet mot "postmenopausal osteoporose", sørg for at ditt utadvendte språk forblirstruktur/funksjonellerernæringsstøtte–orientert (avhengig av ditt marked), og unngå påstander om sykdomsbehandling med mindre det støttes og tillates av lokal forskrift.

Lær mer (leverandørreferansesider):

Bedriftsoversikt / fabrikkbakgrunn: ([xjcistanche.com])

Relatert botanisk innholdssenter (TCM-oppskrifter og ingredienshistoriefortelling):(den oppgitte referanselenken kan settes inn når du bekrefter at den endelige URL-banen er riktig)

 

Referanser

[1] LI J, CHEN X, LU LY, et al. Forholdet mellom fettvev i benmarg og benmetabolisme ved postmenopausal osteoporose.Cytokinvekstfaktor Rev, 2020, 52: 88.
[2] WANG LH, YU W, YIN XJ, et al. Prevalens av osteoporose og brudd i Kina: Kinas osteoporoseprevalensstudie.JAMA Netw Open, 2021, 4(8): e2121106.
[3] WRIGHT NC, SAAG KG, DAWSON-HUGHES B, et al. Virkningen av de nye diagnostiske kriteriene fra National Bone Health Alliance (NBHA) på forekomsten av osteoporose i USA.Osteoporos Int, 2017, 28(4): 1225.
[4] LIANG B, BURLEY G, LIN S, et al. Osteoporose patogenese og behandling: eksisterende og nye veier.Cell Mol Biol Lett, 2022, 27(1): 72.
[5] LEI SS, HUANG XW, LI LZ, et al. Utforsker mekanismen tilEpimedii Folium–Rhizoma drynariaeurtepar fremmet beindefekter tilheling gjennom nettverksfarmakologi og eksperimentelle studier.J Etnopharmacol, 2024, 319(3): 117329.
[6] LIU W, XIANG SY, WU YC, et al. Icariin fremmer BMSCs osteogene differensiering via mTOR/autofagi-veien for å forbedre ketogen diett-assosiert osteoporose.J Orthop Surg Res, 2024, 19(1): 127.
[7] CHEN L, MA R, LUO P, et al. Effekter av totale flavonoider av epimedium på fettvev i benmarg hos ovariektomiserte rotter.Front Endocrinol (Lausanne), 2022, 13: 900816.
[8] LIU TS, YU H, WANG S, et al. Kondroitinsulfat lindrer osteoporose forårsaket av kalsiummangel ved å regulere lipidmetabolismen.Nutr Metab (Lond), 2023, 20(1): 6.
[9] ZHENG HX, CHEN DJ, ZU YX, et al. Kondroitinsulfat forhindrer STZ-indusert diabetisk osteoporose ved å redusere blodsukkeret, antioksidativt stress, anti-inflammasjon og OPG/RANKL-uttrykksregulering.Int J Mol Sci, 2020, 21(15): 5303.
[10] STELLAVATO A, RESTAINO OF, VASSALLO V, et al. Kondroitinsulfat i USA kosttilskudd sammenlignet med farmasøytiske produkter: analytisk fingeravtrykk og potensiell anti-inflammatorisk effekt på humane artrose kondrocytter og synoviocytter.Farmasøytikk, 2021, 13(5): 737.
[11] SODHI H, PANITCH A. Glycosaminoglycans in tissue engineering: a review.Biomolekyler, 2020, 11(1): 29.
[12] QI SS, SHAO ML, SUN Z, et al. Kondroitinsulfat lindrer diabetisk osteoporose og reparerer benmikrostruktur via antioksidasjon, anti-inflammasjon og regulerer benmetabolismen.Front Endocrinol (Lausanne), 2021, 12: 759843.
[13] 张冬雪,曲帅,王明月,等．淫羊藿总黄酮联合骨营养剂抗骨质疏松作用探讨．中国骨质疏松杂志, 2023, 29(12): 1797.
[14] LI S, LIANG P, CHEN J, et al. Dendrobin fremmer bendannelse via den kanoniske Wnt/-catenin-signalveien og forhindrer postmenopausal osteoporose.Front Pharmacol, 2025, 16: 1616070.
[15] ZHAO HY, YU F, WU W. Nye perspektiver på postmenopausal osteoporose: mekanismer og potensielle terapeutiske strategier for sirtuiner og oksidativt stress.Antioksidanter (Basel), 2025, 14(5): 605.
[16] RAI AD, SHERPA ML, SINGH A, et al. Ben alkalisk fosfatase og urin hydroksyprolin-analyse hos pre- og postmenopausale kvinner i delstaten Sikkim og dens korrelasjon med beinmineraltetthet.J Midlife Health, 2021, 12(4): 304.
[17] 叶丽娟．恒古骨伤愈合剂治疗骨质疏松症的药效学研究．昆明:云南中医药大学,2024．
[18] DESAI S, BABARIA P, NAKARANI M, et al. Antiosteoporotisk effekt avHemidesmus indicusLinn. på ovariektomerte rotter.J Etnopharmacol, 2017, 199: 1.
[19] LI J, LU LY, LIU L, et al. Den unike rollen til fettvev i benmarg i ovariektomi-indusert bentap hos mus.Endokrine, 2024, 83(1): 77.
[20] LIU XY, ZHANG SS, LU XM, et al. Metabonomisk studie på anti-osteoporose effekten avRhizoma Drynariaeog dens handlingsmekanisme ved hjelp av UPLC–MS/MS.J Etnopharmacol, 2012, 139(1): 311.
[21] EISENHAUER A, MÜLLER M, HEUSER A, et al. Kalsiumisotopforhold i blod og urin: en ny biomarkør for diagnostisering av osteoporose.Bone Rep, 2019, 10: 100200.
[22] MEI ZD, DONG X, QIAN Y, et al. Assosiasjon mellom metabolom og beinmineraltetthet i en kinesisk befolkning.EBioMedicine, 2020, 62: 103111.
[23] MA YS, HOU ZJ, LI Y, et al. Avduking av de farmakologiske mekanismene til eleutheroside E mot postmenopausal osteoporose gjennom UPLC-Q/TOF-MS-basert metabolomikk.Front Pharmacol, 2020, 11: 1316.
[24] XU HC, NOZAKI K, YU ZN, et al. Overflatefunksjonalisering av titanimplantater med kontrollert frigjøring av glutationkonjugat for antioksidanter og osteogenese.J Mater Res Technol, 2025, 34: 2872.
[25] LI X, WANG YF, GAO MT, et al. Metabolomikk-drevne forhold mellom nyre, benmarg og bein hos rotter med postmenopausal osteoporose.Bein, 2022, 156: 116306.
[26] YANG KD, WANG XC, ZHANG C, et al. Metformin forbedrer HPRT1-målrettet purinmetabolisme og reparerer NR4A1-mediert autofagisk fluks ved å modulere FoxO1 nukleocytoplasmatisk shuttling for å behandle postmenopausal osteoporose.Celledød Dis, 2024, 15(11): 795.
[27] SAVIO LEB, LEITE-AGUIAR R, ALVES VS, et al. Purinergisk signalering i moduleringen av redoksbiologi.Redox Biol, 2021, 47: 102137.
[28] LIU DF, MA LY, ZHENG JH, et al. Isopsoralen forbedrer glukokortikoid-indusert osteoporose ved å regulere purinmetabolismen og fremme cGMP/PKG-veimediert osteoblastdifferensiering.Curr Drug Metab, 2024, 25(4): 288.
[29] BELLONE F, CINQUEGRANI M, NICOTERA R, et al. Rollen til vitamin K i kronisk nyresykdom: fokus på bein og kardiovaskulær helse.Int J Mol Sci, 2022, 23(9): 5282.
[30] MOSCHONIS G, HEUVEL EG VAN DEN, MAVROGIANNI C, et al. Effekt av vitamin D-anriket osteforbruk av gouda-type på biokjemiske markører for benmetabolisme hos postmenopausale kvinner i Hellas.Næringsstoffer, 2021, 13(9): 2985.
[31] DAI ZL, KOH W P. B-vitaminer og beinhelse - en gjennomgang av dagens bevis.Næringsstoffer, 2015, 7(5): 3322.
[32] ZWICKENPFLUG W, HORNUNG F, HOLLAUS A, et al. Biosyntese av vitamin B3 og NAD+^++: inkubering av HepG2-celler med alkaloidet myosmin.J Sci Food Agric, 2024, 104(11): 6844.
[33] CHEN LJ, XING XK, ZHANG PF, et al. Homeostatisk regulering av NAD(H) og NADP(H) i celler.Genes Dis, 2024, 11(5): 101146.
[34] YOON H, PARK SG, KIM HJ, et al. Nikotinamid forbedrer osteoblastdifferensiering gjennom aktivering av mitokondrielle antioksidantforsvarssystem.Exp Mol Med, 2023, 55(7): 1531.
[35] DIAS P, SIATKA T, VOPRŠALOVÁ M, et al. Biologiske egenskaper til vitaminer i B-komplekset, del 2-vitaminer B(6) og B(7) (biotin, vitamin H).Nutr Res Rev, 2025, 38(2): 791.
[36] DEIANA M, MALERBA G, CARBONARE LD, et al. Fysisk aktivitet forhindrer nedbrytning av brusk: en metabolomikkstudie påviser involvering av vitamin B6.Celler, 2019, 8(11): 1374.
[37] WELAN R. Effekt av vitamin B6 på osteoporosefraktur.J Bone Metab, 2023, 30(2): 141.
[38] YANG F, DONG X, MA FX, et al. Intervensjonseffektene av tubson-2-avkok på ovariektomiserte rotter bestemt av en kombinasjon av nettverksfarmakologi og metabolomikk.Front Pharmacol, 2020, 11: 581991.
[39] CUI YB, YANG ZJ, YU GS, et al. Naringin fremmer osteoblastdifferensiering og lindrer osteoporose hos ovariektomiserte mus.Sci Rep, 2025, 15(1): 12651.
[40] 陈泽彬,罗兰兰,石心怡,等．杜仲汤含药血清通过 L-VGCCs促进成骨细胞增殖和分化的机制研究．中国中药杂志, 2025, 50(12): 3335.
[41] YAN CP, WANG XK, JIANG K, et al. -ecdysteron forbedret beinregenerering gjennom BMP-2/SMAD/RUNX2/Osterix-signalveien.Front Cell Dev Biol, 2022, 10: 883228.
[42] 梁广胜,陈伟才,殷嫦嫦,等．淫羊藿总黄酮对大鼠骨髓间充质干细胞爐干细胞爐BMP-2/Runx2/OSX 通路的影响．中国中西医结合杂志, 2016, 36(5): 614.