Unders\u00f8gelse af curcumins mekanisme til beskyttelse af osteoblastfunktion gennem antioxidantstress
\nOsteoporose er en af de mest almindelige degenerative knoglesygdomme, der er kendetegnet ved lav knoglemasse, \u00e6ndringer i knoglemikrostrukturen og \u00f8get risiko for brud, hvilket i alvorlig grad p\u00e5virker livet for \u00e6ldre mennesker, is\u00e6r postmenopausale kvinder. Osteoblaster er ansvarlige for knogledannelse, mens osteoklaster deltager i knogleresorption. Det patologiske og fysiologiske grundlag for osteoporose er en stigning i osteoklasternes absorption, mens osteoblasternes dysfunktion f\u00f8rer til reduceret knogledannelse og nettotab af knogler. Forskning har vist, at oxidativt stress er en vigtig patogen faktor i osteoporose, og osteoblasternes dysfunktion for\u00e5rsaget af overdreven oxidation, der f\u00f8rer til mangel p\u00e5 osteogenese, er en vigtig \u00e5rsag til nettotab af knogler i udviklingen af osteoporose. Oxidativt stress h\u00e6mmer ikke kun osteoblastdifferentiering og -proliferation, men inducerer ogs\u00e5 celled\u00f8d. Derfor kan reduktion af oxidativ stress gennem l\u00e6gemiddelintervention hj\u00e6lpe med at beskytte osteoblasternes funktion og reducere deres d\u00f8d, hvilket har en vis effekt p\u00e5 forbedring af osteoporose.
\nCurcumin (Cur) er et gult stof, der findes i rhizomet af gurkemeje, og som har antiinflammatoriske, antioxiderende, antibakterielle og kr\u00e6fth\u00e6mmende virkninger. Det bruges ofte som krydderi og potent urt. If\u00f8lge Li et al. reducerer Cur-forbehandling osteoblast-apoptose og opretholder dens differentieringsfunktion ved at eliminere den h\u00e6mmende effekt af reaktive oxygenarter (ROS) p\u00e5 GSK3 \u03b2 - Nrf2-signalvejen. Derudover har liposomet Cur, der frigives af det 3D-printede stillads, betydelig cytotoksicitet mod osteosarkomceller (knoglekr\u00e6ftceller) in vitro, men fremmer overlevelsen og spredningen af osteoblaster (sunde knogleceller). Imidlertid er effekten af Cur p\u00e5 osteoblastproliferation under oxidativ stress og dens reguleringsmekanisme p\u00e5 osteoblastredoxsystemet i \u00f8jeblikket uklar. Derfor brugte denne unders\u00f8gelse hydrogenperoxid (H2O2) til at fremkalde oxidativ stress og konstruere en model for funktionsneds\u00e6ttelse af osteoblaster. Ved at observere de regulerende virkninger af Cur p\u00e5 celleaktivitet, spredning, differentiering og redoxsystemet blev den mekanisme, hvormed Cur beskytter funktionen af osteoblaster under oxidativ stress, belyst.<\/p>\n
Oxidativ stressskade er en af de vigtigste patologier ved osteoporose og\/eller osteonekrose, og tils\u00e6tning af H2O2 til kulturmediet for at fremkalde osteoblastdysfunktion er en etableret cellemodel, der simulerer osteoporose. H2O2 er en almindelig reaktiv iltart (ROS) med en lang halveringstid og let gennemtr\u00e6ngning af forskellige plasmamembraner, som kan fremkalde betydelig lipidoxidation, proteinskade og DNA-fragmentering, hvilket i sidste ende f\u00f8rer til celled\u00f8d og funktionsneds\u00e6ttelse. I denne unders\u00f8gelse blev H2O2 brugt til at behandle prim\u00e6re osteoblaster i rotter, hvilket resulterede i et fald i celleaktivitet, spredningshastighed og differentieringshastighed ledsaget af en ubalance mellem oxidation og reduktion, hvilket indikerer en vellykket konstruktion af en osteoblast-oxidativ stressskademodel.
\nP\u00e5 nuv\u00e6rende tidspunkt omfatter de l\u00e6gemidler, der anvendes til behandling af osteoporose, hovedsageligt bisfosfonater, hormonbehandling, selektive \u00f8strogenreceptormodulatorer, calcitonin, denosumab, calcium- og D-vitamintilskud. For nylig er syntetiske metaboliske l\u00e6gemidler som teriparatid, strontiumranelat og Romuximab blevet lanceret p\u00e5 markedet. En netv\u00e6rksmetaanalyse viste, at forskellige l\u00e6gemidler har forskellige terapeutiske effekter p\u00e5 osteoporose i forskellige dele af kroppen. Desuden skal sikkerhedsproblemerne og de negative bivirkninger ved nogle l\u00e6gemidler ogs\u00e5 tages alvorligt. Derfor er forskere i gang med at screene effekten af naturmedicin for at finde effektive behandlinger af osteoporose med f\u00e5 bivirkninger. P\u00e5 nuv\u00e6rende tidspunkt har forskning vist, at naturlige antioxidanter som Cur, resveratrol, kamelia osv. kan give sikrere og mere effektive alternative behandlingsstrategier. Men den mekanisme, hvormed Cur forbedrer osteoporose, er ikke fuldt ud forst\u00e5et. Derfor har denne unders\u00f8gelse til form\u00e5l at udforske den mekanisme, hvormed Cur beskytter osteoblaster mod oxidativ stressskade ud fra redox- og signalveje. Vores eksperimentelle data viser, at Cur i forskellige koncentrationer kan h\u00e6mme H2O2-medieret overdreven oxidation og fremme osteoblastproliferation under stress, hvilket indikerer en bred vifte af sikre og effektive koncentrationer for dets farmakologiske virkninger.
\nCellev\u00e6vets antioxidative kapacitet afh\u00e6nger af det endogene antioxidantsystems udskillelse af ROS. Men under patologiske forhold f\u00f8rer den sv\u00e6kkede clearancekapacitet i cellev\u00e6v til oxidativ skade p\u00e5 cellul\u00e6re komponenter og funktionssv\u00e6kkelse. I osteoblastmodellen for oxidativ skade indikerer et fald i T-AOC- og SOD-niveauer en sv\u00e6kkelse af cellens antioxidantkapacitet, mens en stigning i MDA-niveauer tyder p\u00e5 overdreven oxidation af cellens lipidkomponenter. Efter intervention med gradientkoncentration af Cur var der en forbedring af redox-ubalancen. Disse resultater tyder p\u00e5, at Cur direkte kan neutralisere ROS gennem sine egne reducerende grupper og indirekte fjerne ROS ved at opregulere aktiviteten af endogene antioxidantenzymer som SOD. Oxidativt stress for\u00e5rsager ogs\u00e5 v\u00e6vs- og celleskader ved at aktivere p38 MAPK, og fosforyleringsniveauet af p38 MAPK repr\u00e6senterer dets aktiveringstilstand. Western blotting-resultater viste, at forskellige koncentrationer af Cur kunne h\u00e6mme H2O2-medieret fosforylering af p38 MAPK, hvilket tyder p\u00e5, at den h\u00e6mmende effekt af Cur p\u00e5 p38 MAPK-aktivering kan v\u00e6re involveret i dens beskyttelsesmekanisme mod oxidativ skade i osteoblaster. Men p\u00e5 grund af ubalancen mellem endogene antioxidantsystemer af forskellige typer varierer de producerede ROS-typer, hvilket resulterer i forskellige effekter p\u00e5 celleoverlevelse, -d\u00f8d og -funktion. Vi vil udforske de redoxregulerende mekanismer for osteoporose yderligere i fremtidig forskning.
\nDenne unders\u00f8gelse viste ogs\u00e5, at Cur kan forbedre h\u00e6mningen af H2O2 p\u00e5 osteoblasternes differentieringsfunktion, hvilket viste sig ved en stigning i mineraliserede kalkknuder og forh\u00f8jet ALP-aktivitet, hvilket er i overensstemmelse med forskningen rapporteret af Li et al. Den forbedrede osteogene differentieringsevne efter forbehandling med Cur kan v\u00e6re relateret til \u00f8get celleproliferation og ALP-aktivitet. Cur i en koncentration p\u00e5 10 \u03bc oml\/L viste dog ikke signifikant fremme af knogledifferentiering, hvilket tyder p\u00e5, at opretholdelse af god celleaktivitet og spredningsevne kan v\u00e6re mere gavnligt for osteoblasternes differentieringsfunktion. Derudover spiller ROS som signalmolekyle ogs\u00e5 sine fysiologiske funktioner, og overdreven antioxidantaktivitet kan faktisk v\u00e6re skadelig for cellernes normale funktion. Selvom forbehandling med 10 \u03bc oml\/L Cur effektivt kan h\u00e6mme lipidperoxidation, er den beskyttende effekt p\u00e5 det endogene antioxidantsystem ikke s\u00e5 signifikant som Cur i lav koncentration. N\u00e5r Cur anvendes til dyr og mennesker, skal den passende dosis derfor kontrolleres. Det er blevet bekr\u00e6ftet, at Wnt-signalvejen spiller en positiv regulerende rolle i processen med osteogen differentiering. Overdreven ROS kan fremme transkriptionen af vigtige gener i Wnt\/\u03b2-catenin-signalvejen, der skal reguleres af FoxO, hvilket i sidste ende h\u00e6mmer osteoblastproliferation, differentiering og mineralisering, hvilket f\u00f8rer til osteoporose. Vi unders\u00f8gte yderligere den mulige mekanisme, hvormed Cur beskytter osteoblasternes differentieringsfunktion gennem Western blotting, og fandt, at Cur kan vende nedreguleringen af Wnt5a og \u03b2 - catenin-ekspression medieret af H2O2, hvilket indikerer, at Cur kan fremme spredning, differentiering og mineralisering af osteoblaster under oxidativ stress ved at regulere Wnt\/\u03b2 - catenin-signalvejen.
\nSammenfattende brugte denne unders\u00f8gelse en gradientkoncentration af Cur til at forbehandle rotteosteoblaster, observerede dens forbedrende effekt p\u00e5 oxidativ stressinduceret osteoblastdysfunktion og belyste forel\u00f8bigt dens virkningsmekanisme. I fremtiden er der behov for yderligere grundl\u00e6ggende og klinisk forskning i anvendelsen af naturlige forbindelser som Cur for at skabe et teoretisk grundlag for udviklingen af sikre og effektive behandlingsstrategier mod osteoporose. Desuden er dosering, indgivelsesmetode, l\u00e6gemiddelmetabolisme og effektevaluering af Cur ogs\u00e5 videnskabelige sp\u00f8rgsm\u00e5l, der er v\u00e6rd at udforske.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Study on the mechanism of curcumin in protecting osteoblast function through antioxidant stress Osteoporosis is one of the most common degenerative diseases of bone, characterized by low bone mass, changes in bone microstructure, and increased risk of fractures, which seriously affect the lives of elderly people, especially postmenopausal women. Osteoblasts are responsible for bone formation, […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n