Metabolomika v kombinaci s BMP-2/analýzou signální dráhy Smad objasňuje zlepšující účinky celkových flavonoidů v Epimedii Folium – kostní výživový doplněk na postmenopauzální osteoporózu
Apr 29, 2026
Abstraktní
Postmenopauzální osteoporóza (PMOP) je vyvolána nedostatkem estrogenu. Nedostatek estrogenu vede k kostní resorpci převyšující kostní tvorbu, a tím způsobuje snížení kostní hmoty. Studie potvrdily, že celkový extrakt flavonoidů zEpimedii Folium(TFE) může zlepšit osteoporózu, zatímco kostní živina skládající se z chondroitin sulfátu (CS) v kombinaci s glukosamin hydrochloridem (GLcN) má terapeutické účinky na onemocnění související s kostním metabolismem. Protože osteoporóza je v zásadě charakterizována metabolickými poruchami, může kombinace extraktu TFE s kostním nutričním doplňkem (TG) vykazovat synergické vícecílové regulační účinky, čímž nabízí nový přístup k prevenci a kontrole PMOP.
Tato studie systematicky zkoumala zlepšující účinky a mechanismy TG na PMOP prostřednictvím in vivo a in vitro experimentů v kombinaci s metabolomickou technologií. In vivo byl vytvořen model krys s odstraněnými vaječníky (OVX) pomocí bilaterální ovariektomie. Farmakodynamické účinky TG na PMOP byly ověřeny na základě histopatologického barvení kostí, hustoty kostních minerálů a fyziologických ukazatelů. Kromě toho byla metabolomická technologie použita ke kvantifikaci metabolitů moči za účelem prozkoumání potenciálních biomarkerů PMOP regulovaných TG a souvisejícími metabolickými sítěmi. In vitro byly buňky MC3T3-E1 ošetřeny TFE a TG pro screening bezpečných dávek. Následně byla provedena osteogenní indukce a účinky a mechanismy TG na osteogenní diferenciaci byly studovány pomocí barvení alkalickou fosfatázou (ALP), barvení alizarinovou červení S (ARS) a analýzou Western blot.
Farmakodynamické výsledky ukázaly, že TG snížil tvorbu osteoklastů a významně obnovil kostní minerální hustotu a hladiny fyziologických indikátorů. Metabolomické výsledky ukázaly, že TG zmírnil úbytek kostní hmoty především zásahem do více metabolických drah, včetně metabolismu nikotinátu a nikotinamidu, metabolismu histidinu, metabolismu pyrimidinu, metabolismu tryptofanu, metabolismu alaninu/aspartátu/glutamátu, metabolismu purinů, metabolismu vitaminu B6 a dalších. Experimenty in vitro potvrdily, že TG podporoval proliferaci osteoblastů a osteogenní diferenciaci prostřednictvím signální dráhy kostního morfogenetického proteinu-2 (BMP-2)/Sma a proteinu souvisejícího s Mad (Smad). Stručně řečeno, TG může účinně zlepšit PMOP prostřednictvím synergického efektu s více cíli. Tato studie poskytuje experimentální základ a teoretickou podporu pro klinickou aplikaci TG.
klíčová slova:celkové množství flavonoidůEpimedii Folium; kostní výživový doplněk; postmenopauzální osteoporóza; metabolomika; BMP-2/Smad signální cesta
Nová bylina cistanche kostní výživový doplněk
1. Úvod
Osteoporóza (OP) je systémové metabolické onemocnění kostí charakterizované snížením kostní hmoty a kostní minerální hustoty (BMD), destrukcí kostní mikroarchitektury a zvýšenou lámavostí kostí. Postmenopauzální osteoporóza (PMOP) je nejčastějším typem a je spojena se sníženou sekrecí estrogenu. Snížený estrogen způsobuje, že kostní resorpce překročí kostní tvorbu, což má za následek narušení kostní homeostázy [1].
Čínská studie prevalence osteoporózy zahrnující 20 416 účastníků zjistila, že u lidí ve věku 40 let a starších byla prevalence OP 5,0 % u mužů a 20,6 % u žen [2]. Hodnocení prevalence OP mezi dospělými v USA ve věku 50 let nebo více zjistilo míru prevalence 16 % u mužů a 29,9 % u žen [3], což ukazuje na vyšší prevalenci u žen. Klinicky léky používané k léčbě PMOP zahrnují hlavně analogy parathormonu, bisfosfonáty, estrogen, kalcitonin a inhibitory RANKL; tyto léky však mohou způsobovat nežádoucí účinky, jako jsou palpitace, osteonekróza čelisti a kardiovaskulární onemocnění, a proto jsou nevhodné pro dlouhodobé užívání [4]. Vzhledem ke značné zátěži konvenčních léků, které způsobují vedlejší účinky, se stala naléhavá identifikace možností tradiční čínské medicíny (TCM) s menším počtem nežádoucích účinků a vhodností pro dlouhodobou léčbu. TCM se již dlouho používá ke zlepšení OP a je mu věnována široká pozornost doma i v zahraničí. Studie potvrzují, že mnoho čínských bylin, jako napřEpimedii FoliumaRhizoma Drynariaemají významné účinky na zlepšení OP [5].
Celkové flavonoidy zEpimedii Folium(TFE) jsou hlavní aktivní složky, včetně icariinu, epimedinu A a epimedinu B. Antiosteoporotické účinkyEpimedii Foliumbyly hlášeny v mnoha studiích; například icariin zvyšuje osteogenní diferenciaci mezenchymálních kmenových buněk kostní dřeně (BMSC) [6]. TFE extrakt může také zlepšit ztrátu kostní hmoty zvýšením hnědé tukové tkáně a snížením bílé tukové tkáně v kostní dřeni [7].
Kostní Výživový Doplněk Vyrobený Z Cistanche
Chondroitin sulfát (CS) je sulfatovaný glykosaminoglykan a lineární polysacharid složený z opakujících se disacharidových jednotek obsahujících kyselinu uronovou a N-acetylhexosamin [8]. Glukosamin hydrochlorid (GLcN) je aminomonosacharid syntetizovaný z glukózy v lidských tkáních; je přítomen hlavně v chrupavce a synoviální pojivové tkáni a je důležitou složkou kloubní chrupavky a extracelulární matrix. Oba se běžně používají jako doplňky stravy. ZHENG HX a kol. [9] uvedli, že CS může snížit sérové zánětlivé cytokiny a inhibovat oxidační stres; může také snižovat expresi osteoklastů regulací OPG/RANKL, což naznačuje protizánětlivé a antioxidační účinky a inhibici diferenciace osteoklastů. Ve Spojených státech je CS často kombinována s GLcN v doplňcích stravy a používá se hlavně ke snížení ztráty matricových komponent u osteoartrózy [10]. Navíc, protože CS může indukovat buněčnou diferenciaci, používá se v chondrogenezi a osteogenních konstruktech [11–12].
Několik studií naznačuje, že extrakt TFE, CS a GLcN mají určité terapeutické účinky na onemocnění související s kostním metabolismem. Zda však kombinovaný extrakt TFE a kostní nutriční doplněk (TG) přináší synergické výhody při zlepšování OP a jeho mechanismy zůstávají nejasné.
Kostní Výživový Doplněk Vyrobený Z Cistanche
Supporting Service Of Wecistanche-Pro více podrobností o spolupráci
E-mail:wallence.suen@wecistanche.com
2. Materiály a metody
2.1 Zvířata
Čtyřicet 8týdenních samic potkanů Sprague–Dawley (180–220 g) bylo zakoupeno od Changchun Yisi Experimental Animal Co., Ltd. (licence pro zvířata č. SCXK (Ji)-2020-0001). Zvířata byla chována v laboratoři SPF při 23±223 \\pm 223±2 stupně a 50% vlhkosti, s volným přístupem k potravě a vodě, v cyklu 12 h světlo/12 h tma. Experimenty na zvířatech byly zkontrolovány a schváleny Experimentálním výborem pro dobré životní podmínky zvířat a etickým výborem Zemědělské univerzity v Jilin (číslo přijetí. 20240717001).
2.2 Léky a činidla
Korejské Epimedii Foliumsurová bylina byla zakoupena od Tonghua County Senyu Chinese Medicinal Materials Co., Ltd. (provincie Jilin). Icariin (šarže č. T11A11B111118) byl zakoupen od Shanghai Yuanye Bio-Technology Co., Ltd. GLcN (šarže č. M-AT-1904020) byl zakoupen od Zhejiang Jinke Pharmaceutical Co., Ltd. Další reagencie zahrnovaly penicilin sodný pro injekci, tablety estradiol valerátu, tribromethanol, soupravy ELISA pro PINP a CTX-I, soupravy pro stanovení hydroxyprolinu, fosforu a vápníku, soupravu pro barvení ALP, médium -MEM, trypsin, penicilin-streptomycin, blokovací pufr, TBST, rychlý přenosový pufr proti králíkovi IgG, pufr pro rychlý přenos králíků, HPV, HPV anti-GAPDH protilátka, předem obarvený proteinový marker, RIPA lyzační pufr, ECL kit, souprava pro přípravu gelu PAGE, proteinový nakládací pufr, CCK-8 kit, fetální bovinní sérum, Alizarin Red S, kyselina askorbová, -glycerofosfát sodný, dexamethason, PBS a primární protilátky pro RUNX2, BMP-2, ALP-1 a Smad.S, Smad.Smad.S(Všechna čísla šarží a dodavatelé jsou uvedeni v původním textu.)
2.3 Nástroje
Byla použita čtečka mikrodestiček (ThermoFisher, USA), inverzní mikroskop (Motic Group), biologická bezpečnostní skříň (ThermoFisher, USA), inkubátor CO2_22 (ThermoFisher, USA) a digitální dvoukanálová topná kovová lázeň (Changchun Kelebo Biotechnology Co., Ltd.).
2.4 Extrakce TFE
TFE byl extrahován pomocí metody popsané Zhang Dongxue et al. [13]. Získaný lyofilizovaný prášek byl měřen UV-Vis spektrofotometrií při 270 nm. Při použití icariinu jako standardu byl celkový obsah flavonoidů v extraktu TFE stanoven na 79,0 %.
2.5 Návrh pokusu na zvířatech
Potkani byli randomizováni do pěti skupin: normální (sham), model (OVX), estradiolvalerát (EV), extrakt TFE (T) a TG. Simulované skupině bylo odebráno pouze malé množství břišního tuku a měkké tkáně; všechny ostatní skupiny podstoupily bilaterální ovariektomii. Léky byly připraveny jako suspenze v 0,5% sodné soli karboxymethylcelulózy a podávány orální sondou. Falešné a OVX skupiny dostávaly fyziologický roztok žaludeční sondou. Skupina T dostávala TFE v dávce 490 mg.kg-1^{-1}-1. Skupina EV dostávala 0,1 mg·kg-1^{-1}-1. Skupina TG dostávala CS 124 mg.kg-1^{-1}-1, GLcN 155 mg.kg-1^{-1}-1 a TFE 490 mg.kg-1^{-1}-1. Dávky byly převedeny z doporučených dávek u lidí. Objem žaludeční sondy byl 2 ml·kg−1^{-1}−1·d−1^{-1}−1 po dobu 8 po sobě jdoucích týdnů. Úspěšné modelování bylo potvrzeno, když hladiny sérového estradiolu (E2) ve skupině OVX byly významně nižší než ve skupině s falešnou léčbou. Protože samotný CS+GLcN vykazoval pouze mírný trend zlepšování BMD potkanů, nebyla stanovena samostatná skupina pouze s kostními živinami.
V týdnech 3, 6 a 8 byly krysy umístěny do metabolických klecí s volnou vodou a 12 hodinovým hladověním a byly odebrány vzorky moči po dobu 24 hodin. Moč byla centrifugována při 4 stupních, 3500 r·min-1^{-1}-1 po dobu 10 minut; supernatanty byly skladovány při -80 stupních. Na konci 8. týdne byla zvířata usmrcena a byla jim odebrána krev, centrifugována při 4 stupních, 4000 r·min-1^{-1}-1 po dobu 15 minut, aby se získalo sérum, a poté skladována při -80 stupních.
2.6 Měření fyziologických ukazatelů
V 8. týdnu byla odebrána moč a krev z břišní aorty. K měření markeru tvorby kosti v séru PINP a markeru kostní resorpce CTX-I byly použity soupravy ELISA. Hydroxyprolin v séru a moči (Hyp) byl měřen alkalickou hydrolýzou. Vápník v moči (U-Ca) byl měřen metodou MTB mikrodestičky a fosfor v moči (UP) fosfomolybdenanovou metodou.
2.7 Minerální hustota kostí a mikro-CT
Po 8 týdnech byly levé stehenní kosti odebrány, vyčištěny a skenovány pomocí micro-CT. Trabekulární parametry byly kvantitativně analyzovány, včetně trabekulární separace (Tb.Sp), tloušťky trabekulární (Tb.Th), trabekulárního čísla (Tb.N), objemové frakce kosti (BV/TV) a indexu modelu struktury (SMI).
2.8 Histopatologie kostí
Pravé stehenní kosti byly fixovány ve 4% paraformaldehydu, odvápněny, zality do parafinu, nařezány a obarveny pomocí HE a TRAP. TRAP-pozitivní osteoklasty se objevily tmavě červené.
2.9 Metabolomická analýza
Moč (100 μl) byla 10x zředěna destilovanou vodou, míchána 30 s, centrifugována při 4 stupních, 15 000 r·min-1^{-1}-1 po dobu 10 minut a supernatant byl použit pro analýzu. Stejné objemy (100 μl) moči od každého potkana byly spojeny pro přípravu vzorků pro kontrolu kvality (QC).
Chromatografie byla provedena za použití kolony ACQUITY UPLC CSH C18 (2,1 mm x 150 mm, 1,7 um) při 40 stupních. Mobilní fází A byl acetonitril (0,1% kyselina mravenčí) a mobilní fází B byla voda (0,1% kyselina mravenčí). Průtok byl 0,20 ml·min-1^{-1}-1, vstřikovací objem 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.
Hmotnostní spektrometrie byla provedena pomocí přístroje Q Exactive Plus v pozitivních a negativních iontových režimech s rozprašovacím napětím ±3,2 kV, plynem v plášti 2,0–8,0 psi, kapilární teplotou 350 stupňů a rozsahem skenování m/z 100–1 000.
2.10 Vícerozměrná statistika a zpracování dat
Nezpracovaná data LC–MS byla předzpracována a normalizována pomocí softwaru Compound Discoverer. K posouzení shlukování a skupinových rozdílů byla použita PCA bez dozoru. K získání VIP hodnot byl použit supervidovaný OPLS-DA. Na normalizovaná data byl aplikován t-test. Metabolity s VIP > 1 a P < 0,05 byly považovány za potenciální biomarkery a dále identifikovány.
2.11 Identifikace biomarkerů a analýza dráhy
Přesný retenční čas (Rt), m/z a molekulová hmotnost byly získány z TIC chromatogramů. Kandidátní vzorce a elementární složení byly predikovány pomocí online databází Compound Discoverer (HMDB, KEGG). Obohacení dráhy bylo provedeno pomocí MetaboAnalyst.
2.12 Kultura a diferenciace osteoblastů
Myší kalvariální osteoblasty MC3T3-E1 byly kultivovány v 37stupňovém CO2_22 inkubátoru. Když 80%–90% konfluence, buňky byly naneseny pro osteogenní indukci. Osteogenní kompletní médium sestávalo z -MEM doplněného 10 mmol·L-1^{-1}-1 -glycerofosfátu, 50 μmol·L-1^{-1}-1 kyseliny askorbové a 100 nmol·L-1^{-1}-1 dexamethasonu.
2.13 Test cytotoxicity
Životaschopnost buněk byla hodnocena pomocí CCK-8. Buňky MC3T3-E1 (5 x 103^33 buněk/jamka) byly nasazeny na 96jamkové destičky a inkubovány přes noc. Buňky byly poté ošetřeny TFE (2–12 ug·mL-1^{-1}-1), CS (50–250 ug·mL-1^{-1}-1) nebo GLcN (0,2–1,0 mmol·L-1^{-1}-1) po dobu 24 hodin. Pro výpočet životaschopnosti byla měřena absorbance při 450 nm. Na základě výsledků byly vybrány optimální dávky a kombinovány pro testování TG versus kontrola.
2.14 Barvení ALP
Buňky MC3T3-E1 (1 x 104^44 buněk/jamka) byly nasazeny na 12-jamkové destičky a rozděleny na slepé (bez indukce), kontrolní (osteogenní indukce), T (osteogenní indukce + TFE) a TG (osteogenní indukce + TG). Média se měnila každý druhý den. Po 7 dnech bylo provedeno barvení ALP podle instrukcí sady.
2.15 Barvení ARS
Použitím stejného seskupení a ošetření jako ALP barvení byly buňky indukovány po dobu 14 dnů. Buňky byly fixovány 4% paraformaldehydem, barveny 0,1% alizarinovou červení (pH 7,2) po dobu 30 minut, promyty a pozorovány pod mikroskopem.
2.16 Western Blot
Aby se zjistilo, zda TG ovlivňuje osteogenní diferenciaci prostřednictvím BMP-2/Smad signalizace, byly buňky MC3T3-E1 (5 × 105^55 buněk/jamka) nasazeny na 6-jamkové destičky se stejným seskupením jako výše. Buňky byly lyžovány s RIPA plus inhibitory proteázy a fosfatázy. Po kvantifikaci BCA byly proteiny denaturovány, separovány 10% SDS-PAGE, přeneseny do PVDF, blokovány, inkubovány s primárními protilátkami (GAPDH, p-Smad1/5, Smad1, BMP-2, RUNX2, OSX, ALP), následovala sekundární protilátka HRP, vývoj ECL, zobrazování a kvantifikace ImageJ.
2.17 Statistická analýza
Data jsou vyjádřena jako průměr ± SD. SPSS byl použit pro statistickou analýzu. Po testování normality byla provedena jednocestná ANOVA. Rozdíly byly považovány za statisticky významné při P < 0,05.
Kostní Výživový Doplněk Vyrobený Z Cistanche
3. Výsledky
3.1 Biochemické indikátory séra
Jak je ukázáno v tabulce 1, ve srovnání s falešnou skupinou se hladiny E2 ve skupině OVX významně snížily, což ukazuje na úspěšné vytvoření modelu. PINP v séru ve skupině OVX významně poklesl, což ukazuje na sníženou tvorbu kosti u PMOP. Ve srovnání s OVX se PINP ve skupinách T a TG významně zvýšil, což naznačuje, že T i TG zvýšily markery tvorby kosti s lepším zotavením v TG. Ve srovnání se simulací se CTX-I u OVX významně zvýšil, což ukazuje na zvýšenou kostní resorpci po ovariektomii. Ve srovnání s OVX se CTX-I v T a TG významně snížily, s výraznějším snížením TG. Sérový hydroxyprolin (S-Hyp) se významně zvýšil u OVX oproti simulaci, což ukazuje na zvýšenou degradaci kolagenu; ve srovnání s OVX se S-Hyp snížil v T a TG s významným snížením TG, což naznačuje lepší inhibici degradace kolagenu.
3.2 Biochemické ukazatele moči
Ve srovnání se simulací se UP významně zvýšil u OVX; ve srovnání s OVX klesla UP výrazněji u TG. U-Ca významně vzrostl u OVX oproti simulovanému; ve srovnání s OVX se U-Ca významně snížil v T i TG, s větším poklesem TG. Hyp moči (U-Hyp) se významně zvýšil u OVX oproti simulaci; ve srovnání s OVX se U-Hyp významně snížil v každé léčebné skupině, s větším poklesem TG než T (tabulka 2).
3.3 Histopatologie kostí
Barvení HE ukázalo, že trabekulární kontinuita byla u simulace dobrá, s méně adipocyty v dřeňové dutině. Ve srovnání se simulací OVX vykazoval horší trabekulární kontinuitu a výrazně zvýšený počet adipocytů. Ve srovnání s OVX se obnovila trabekulární kontinuita v T a TG a počet adipocytů se snížil; TG vykazoval zřetelnější zotavení (obrázek 1A). Barvení TRAP ukázalo, že počty osteoklastů byly významně zvýšeny u OVX oproti simulaci; ve srovnání s OVX se osteoklasty snížily v T a TG s významným poklesem TG (obrázek 1B).
3.4 Minerální hustota kostí a parametry Micro-CT
Micro-CT prokázalo signifikantně sníženou kostní hmotu u OVX ve srovnání se simulací. Ve srovnání s OVX byla obnova kostní hmoty u TG významnější než u T, s jasným zvýšením trabekulární hustoty (obrázek 1C). Kvantitativní analýza ukázala, že BV/TV, Tb.Th a Tb.N významně poklesly u OVX oproti simulaci. Ve srovnání s OVX se tyto indexy po TG výrazně zvýšily (lepší než T). Tb.Sp a SMI signifikantně vzrostly u OVX oproti simulaci; ve srovnání s OVX snížil TG tyto indexy výrazněji než T (tabulka 3).
3.5 PCA
V pozitivních i negativních iontových režimech PCA profilů metabolitů moči v týdnech 3, 6 a 8 vykazovala jasné oddělení mezi simulovanými, OVX a TG skupinami, což ukazuje na odlišné metabolické profily před/po modelování a před/po léčbě TG (viz doplňkový materiál odkazovaný v kontextu původní publikace).
3.6 Screening potenciálních biomarkerů
OPLS-DA vykazoval výraznější oddělení skupin v průběhu týdnů v obou iontových režimech. Sopečné grafy a 200permutační testy podpořily spolehlivost modelu (R2Y a Q2 blízko 1; Q2 intercept < 0), což naznačovalo, že nedochází k nadměrnému přizpůsobení.
3.7 Identifikace biomarkerů a analýza dráhy
Pomocí VIP > 1 a P < 0,05 byly testovány potenciální biomarkery. Na základě m/z, MS/MS, Rt a molekulové hmotnosti as odkazem na HMDB/KEGG bylo identifikováno 46 potenciálních biomarkerů. Obohacení KEGG naznačilo, že dráhy zahrnovaly hlavně metabolismus nikotinátu a nikotinamidu, metabolismus histidinu, metabolismus pyrimidinu, metabolismus tryptofanu, metabolismus D-aminokyselin, metabolismus alaninu/aspartátu/glutamátu, metabolismu purinů a metabolismu vitaminu B6 (obrázek 2). Hierarchické shlukování vykazovalo dynamické změny během 3., 6. a 8. týdne po TG intervenci (viz doplňkový materiál odkazovaný v kontextu původní publikace).
3.8 Test cytotoxicity
Po 24 hodinách působení 6 ug·mL-1^{-1}-1 TFE zvýšilo životaschopnost buněk; vyšší dávky inhibovaly životaschopnost. GLcN při 0,4 mmol·L−1^{-1}−1 významně zvýšila životaschopnost. CS při 150 ug·mL-1^{-1}-1 zvýšila životaschopnost (tabulka 4). Bylo tedy vybráno 6 ug·mL-1^{-1}-1 TFE, 0,4 mmol·L-1^{-1}-1 GLcN a 150 ug·mL-1^{-1}-1 CS. Kombinované dávkování ukázalo životaschopnost kontroly 1,00 ± 0,11 a životaschopnost TG 1,22 ± 0,03, což naznačuje, že vybraná dávka TG byla bezpečná a necytotoxická.
3.9 Účinky na osteogenní diferenciaci a expresi proteinů
ALP je časným markerem osteogenní diferenciace. Při osteogenní indukci vykazoval TG tmavší barvení ALP než T, což ukazuje na lepší podporu exprese ALP (obrázek 3A). Barvení ARS ukázalo, že T i TG podporovaly tvorbu mineralizovaných uzlin ve srovnání s kontrolou, s výraznějším účinkem u TG (obrázek 3B). Western blot ukázal zvýšenou expresi osteogenních markerů při indukci. Ve srovnání se slepým pokusem kontrola indikovala úspěšnou osteogenní diferenciaci. Po léčbě TG výrazněji zvýšil expresi proteinu BMP-2, p-Smad1/5, RUNX2, OSX a ALP (obrázek 3C; tabulka 5).
4. Diskuse
Postmenopauzální ovariální selhání snižuje hladiny estrogenu a narušuje kostní metabolismus, čímž se zvyšuje diferenciace osteoklastů a zároveň se snižuje diferenciace osteoblastů, což v konečném důsledku způsobuje ztrátu kostní hmoty [14–15]. Na základě předchozího výzkumu [13] byla vyslovena hypotéza, že kombinace TFE s výživovým doplňkem pro kosti může mít synergické účinky na zlepšení PMOP. Proto tato studie použila model OVX potkanů a model diferenciace osteoblastů k hodnocení účinnosti a mechanismu TG.
PINP (tvorba kosti) a CTX-I (resorpce kosti) byly zlepšeny T i TG, přičemž TG vykazovaly významnější účinky. Hydroxyprolin (Hyp), hlavní kolagenová složka, se u OP zvyšuje v séru a moči [16–17]. V této studii OVX zvýšil Hyp v séru i moči; léčba tyto hladiny snižovala, přičemž TG je snižoval výrazněji než T. Zvýšená kostní resorpce u OVX také zvyšuje ztrátu vápníku a fosforu, zvyšuje vápník a fosfor v moči, v souladu s DESAI S et al. [18]. Léčba snížila U-Ca a UP s větším snížením TG. Deficit estrogenu mění trabekulární strukturu, inhibuje osteogenezi BMSC, podporuje adipogenezi a zvyšuje aktivitu osteoklastů [19]. TG zlepšila trabekulární konektivitu, redukovala adipocyty dřeně a redukovala počty osteoklastů účinněji než T. Micro-CT potvrdilo, že TG zvýšilo BMD a zlepšilo trabekulární mikroarchitekturu (BV/TV, Tb.Th, Tb.N) při současném snížení Tb.Sp a SMI.
Protože OP je metabolické onemocnění, byla metabolomika použita k prozkoumání metabolických sítí regulovaných TG. Regulované dráhy TG zahrnovaly hlavně metabolismus aminokyselin, nukleotidů a vitamínů. Tryptofan je spojen s BMD a snížené hladiny mohou znamenat OP [20]. V této studii byl tryptofan snížen u OVX a významně obnoven po 8 týdnech léčby TG, což naznačuje, že TG může zmírnit ztrátu kostní hmoty modulací metabolismu tryptofanu. Kreatinin, spojený s metabolismem argininu/kreatinu, je spojován s OP [21–22]. Zde byl kreatinin nejvyšší v OVX v 8. týdnu a TG jej významně snížil, což naznačuje, že regulace metabolismu argininu může přispět ke zlepšení PMOP. Metabolismus glutathionu se účastní PMOP [23]. L-glutamát může být generován z metabolismu glutathionu (GSH). GSH má antioxidační funkce a podporuje kostní remodelaci [24]. U PMOP se zvyšuje oxidační stres, snižuje se antioxidační kapacita a aktivita osteoklastů převyšuje aktivitu osteoblastů, což zhoršuje tvorbu kosti [15]. V této studii byl L-glutamát vyšší v OVX v 8. týdnu a TG snížil L-glutamát, což naznačuje, že TG může snižovat konverzi GSH na L-glutamát a tím podporovat hladiny GSH a působit proti metabolickým abnormalitám souvisejícím s nedostatkem estrogenu.
Poruchy metabolismu purinů u OP mohou vést k akumulaci kyseliny močové [25–27]. Metabolomika ukázala, že TG snížil hladiny kyseliny močové ve 3., 6. a 8. týdnu ve srovnání s OVX, což naznačuje potlačení syntézy purinů a akumulace kyseliny močové. LIU DF a kol. [28] uvedli, že intervence mohou zvýšit adenosin ke zmírnění poruch metabolismu purinů. V této studii TG významně zvýšil adenosin po 8 týdnech, což naznačuje příspěvek k osteogenní diferenciaci a obnově kostí.
Vitamíny (D, B komplex, K) hrají důležitou roli v kostním metabolismu [29–31]. Niacin a nikotinamid jsou formy vitaminu B3 [32]. Niacin přispívá k syntéze koenzymu NAD/NADP s protizánětlivými a antioxidačními účinky [33]. Nikotinamid může také podporovat produkci NAD; NAD podporuje mitochondriální funkce, snižuje poškození ROS a pomáhá udržovat kostní homeostázu. U OP může snížená NAD bránit osteogenní diferenciaci a mineralizaci [34]. V této studii byly niacin a nikotinamid vyšší u OVX ve 3., 6. a 8. týdnu (nejvyšší v 8. týdnu). Autoři odvodili, že syntéza NAD může být při onemocnění narušena, což vede k akumulaci niacinu/nikotinamidu a nízkému NAD, zatímco TG snižuje hladiny niacinu/nikotinamidu, což pravděpodobně odráží spotřebu pro syntézu NAD. Pyridoxamin (PM) je součástí vitaminu B6 [35]. Vitamin B6 podporuje chondrogenní diferenciaci [36] a nedostatek B6 může oslabit síťování kolagenu a pevnost kostí [37]. Metabolismus vitaminu B6 je spojen s progresí PMOP [38]. V této studii byl PM nižší u OVX v 8. týdnu, zatímco TG zvýšil PM, což naznačuje možnou roli při podpoře kolagenu a pevnosti kostí.
Během přestavby kosti zprostředkovávají tvorbu kosti osteoblasty. Barvení ALP a ARS odrážejí časnou osteogenezi a pozdní mineralizaci a typicky se zvyšují při osteogenní indukci [39–40]. Zde TG zvýšil aktivitu ALP a mineralizoval uzliny účinněji než samotný TFE. BMP jsou členy superrodiny TGF a hrají klíčovou roli v osteogenní diferenciaci. BMP-2 váže receptory, aktivuje Smad1/5/8 (s Smad4) a podporuje transkripční faktory, jako je RUNX2 a downstream OSX, což v konečném důsledku podporuje osteogenní syntézu proteinů, ukládání extracelulární matrix a mineralizaci [41]. Předchozí výzkum uváděl, že TFE podporuje osteogenezi BMSC cestou BMP-2/RUNX2/OSX [42]. Tato studie se zaměřila na signalizaci BMP-2/Smad a zjistila, že TG významně zvýšila expresi BMP-2, p-Smad1/5, RUNX2, OSX a ALP ve srovnání se samotným TFE, což podporuje silnější proosteogenní účinek zprostředkovaný BMP-2/Smad.
V souhrnu výsledky in vivo a in vitro naznačují, že TG účinně zlepšuje metabolické abnormality kostí vyvolané OVX. Mechanismy mohou zahrnovat regulaci metabolismu aminokyselin, nukleotidů a vitamínů a aktivaci signalizace BMP-2/Smad k podpoře osteogeneze. Tato studie poskytuje teoretickou podporu pro TG v prevenci a léčbě PMOP.
5. Průmyslová perspektiva: Trendy botanických přísad pro zdraví kostí po menopauze – od výzkumu orientovaného na mechanismus po standardizovanou výrobu
SEO zaměření: bylinný extrakt pro postmenopauzální osteoporózu, botanické přísady pro zdraví kostí, osteogeneze BMP-2/Smadova cesta, Extrakt Epimedium flavonoidů (icariin)., metabolomicky řízený vývoj botanických produktů.
5.1 Proč je v B2B důležitý obsah „bylinného extraktu pro postmenopauzální osteoporózu“ vedený mechanismem
Pro značky, dovozce a formulátoryzdraví ženazdraví kostíportfolia, trh stále více odměňuje botanické koncepty, které lze vysvětlit vjasná vědecká logika-například:
vícecestná metabolická modulace (s podporou metabolomiky) a
signální dráhy související s osteogenezí, jako je napřBMP-2/Smad.
Studie, jako je ta přeložená výše, jsou cenné, protože propojujísložení (TFE + CS/GLcN) → fenotypové výsledky (BMD, redukce osteoklastů, mikro-CT indexy) → molekulární/biochemické důkazy (BMP-2/Smad, PINP/CTX-I) → metabolické sítě (cesty vitaminu B, metabolismus aminokyselin a purinů).
5.2 Zdroje botanických přísad: standardizace, sledovatelnost a škálovatelná extrakce jsou skutečnými rozdíly
V nabídce B2B není „bylina“ jedinou specifikací – je to dodavatelský řetězec. Pro společnosti vyrábějící hotové výrobky jsou klíčové otázky:
Může být přísadastandardizované(např. značkovací sloučeniny, otisky prstů)?
jsou tam?systémy kvalityavýrobní kontrolypodporovat dlouhodobé dodávky?
Může dodavatel poskytnoutdokumentační balíčkypro regulační a zákaznické audity?
5.3 Kde se Cistanche hodí (trend + výrobní kapacita, nikoli náhradní reklamace)
Vedle zavedených rostlinných látek pro zdraví kostí (např.Epimediumflavonoidy),Cistanchezískala pozornost v širším TCM a funkčním botanickém prostoru díky své dlouhé historii používání v tonických formulích a rostoucí preferenci tohoto odvětvívýtažky z jedné bylinyastandardizované aktivní látkykteré lze integrovat do moderních formátů doplňků.
Pro kupující, kteří hodnotí botanické partnery, se profil dodavatele orientovaný na výrobu stává důležitým, který zahrnuje:
vertikálně integrované zdroje,
těžební a zpracovatelská kapacita,
a transparentnost zázemí společnosti.
O naší výrobní kapacitě (referenční zdroj):profil společnosti a zázemí závodu si můžete prohlédnout na oficiální stránce „O nás“ na webu dodavatele. ([xjcistanche.com])
Poznámka o shodě pro B2B blogy:Pokud se vaše umístění produktu zaměřuje na „postmenopauzální osteoporózu“, zajistěte, aby zůstal váš jazyk směřující venstruktura/funkcenebonutriční podpora– orientované (v závislosti na vašem trhu) a vyhýbejte se tvrzením o léčbě onemocnění, pokud to není podporováno a povoleno místními předpisy.
Další informace (referenční stránky dodavatele):
Přehled společnosti / pozadí továrny: ([xjcistanche.com])
Centrum souvisejícího botanického obsahu (recepty TCM a vyprávění o přísadách):(váš poskytnutý referenční odkaz lze vložit, jakmile potvrdíte, že cesta k cílové URL je správná)
Reference
[1] LI J, CHEN X, LU LY a kol. Vztah mezi tukovou tkání kostní dřeně a kostním metabolismem u postmenopauzální osteoporózy.Cytokinový růstový faktor Rev, 2020, 52: 88.
[2] WANG LH, YU W, YIN XJ a kol. Prevalence osteoporózy a zlomenin v Číně: Čínská studie prevalence osteoporózy.JAMA Netw Open, 2021, 4(8): e2121106.
[3] WRIGHT NC, SAAG KG, DAWSON-HUGHES B, et al. Vliv nových diagnostických kritérií National Bone Health Alliance (NBHA) na prevalenci osteoporózy v USA.Osteoporos Int, 2017, 28(4): 1225.
[4] LIANG B, BURLEY G, LIN S, a kol. Patogeneze a léčba osteoporózy: stávající a vznikající cesty.Cell Mol Biol Lett, 2022, 27(1): 72.
[5] LEI SS, HUANG XW, LI LZ a kol. Zkoumání mechanismuEpimedii Folium–Rhizoma drynariaebylinný pár podporoval hojení kostních defektů prostřednictvím síťové farmakologie a experimentálních studií.J Ethnopharmacol, 2024, 319(3): 117329.
[6] LIU W, XIANG SY, WU YC a kol. Icariin podporuje osteogenní diferenciaci BMSC cestou mTOR/autofagie, aby se zlepšila osteoporóza spojená s ketogenní dietou.J Orthop Surg Res, 2024, 19(1): 127.
[7] CHEN L, MA R, LUO P, a kol. Účinky celkových flavonoidů epimédia na tukovou tkáň kostní dřeně u potkanů po ovariektomii.Přední endokrinol (Lausanne), 2022, 13: 900816.
[8] LIU TS, YU H, WANG S, et al. Chondroitin sulfát zmírňuje osteoporózu způsobenou nedostatkem vápníku regulací metabolismu lipidů.Nutr Metab (Londýn), 2023, 20(1): 6.
[9] ZHENG HX, CHEN DJ, ZU YX a kol. Chondroitin sulfát zabraňuje diabetické osteoporóze vyvolané STZ snížením krevní glukózy, antioxidačním stresem, protizánětlivými účinky a regulací exprese OPG/RANKL.Int J Mol Sci, 2020, 21(15): 5303.
[10] STELLAVATO A, RESAINO OF, VASSALLO V, et al. Chondroitin sulfát v USA doplňků stravy ve srovnání s produkty farmaceutické kvality: analytický otisk prstu a potenciální protizánětlivý účinek na lidské osteoartritické chondrocyty a synoviocyty.Lékárnictví, 2021, 13(5): 737.
[11] SODHI H, PANITCH A. Glykosaminoglykany v tkáňovém inženýrství: přehled.Biomolekuly, 2020, 11(1): 29.
[12] QI SS, SHAO ML, SUN Z, et al. Chondroitin sulfát zmírňuje diabetickou osteoporózu a opravuje kostní mikrostrukturu prostřednictvím antioxidační, protizánětlivé a regulací kostního metabolismu.Přední endokrinol (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 podporuje tvorbu kosti prostřednictvím kanonické signální dráhy Wnt/-catenin a zabraňuje postmenopauzální osteoporóze.Front Pharmacol, 2025, 16: 1616070.
[15] ZHAO HY, YU F, WU W. Nové pohledy na postmenopauzální osteoporózu: mechanismy a potenciální terapeutické strategie sirtuinů a oxidačního stresu.Antioxidanty (Basilej), 2025, 14(5): 605.
[16] RAI AD, SHERPA ML, SINGH A, et al. Test kostní alkalické fosfatázy a hydroxyprolinu v moči u žen před a po menopauze ve státě Sikkim a jeho korelace s hustotou kostních minerálů.J Zdraví středního věku, 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. Antiosteoporotický účinekHemidesmus indicusLinn. na ovariektomovaných krysách.J Ethnopharmacol, 2017, 199: 1.
[19] LI J, LU LY, LIU L, et al. Jedinečná role tukové tkáně kostní dřeně při ovariektomii indukované ztrátě kostní hmoty u myší.Endokrinní, 2024, 83(1): 77.
[20] LIU XY, ZHANG SS, LU XM a kol. Metabonomická studie účinku proti osteoporózeRhizoma Drynariaea jeho akční mechanismus pomocí UPLC–MS/MS.J Ethnopharmacol, 2012, 139(1): 311.
[21] EISENHAUER A, MÜLLER M, HEUSER A, et al. Poměry izotopů vápníku v krvi a moči: nový biomarker pro diagnostiku osteoporózy.Bone Rep, 2019, 10: 100200.
[22] MEI ZD, DONG X, QIAN Y a kol. Asociace mezi metabolomem a kostní minerální hustotou v čínské populaci.EBioMedicine, 2020, 62: 103111.
[23] MA YS, HOU ZJ, LI Y, et al. Odhalení farmakologických mechanismů eleuterosidu E proti postmenopauzální osteoporóze prostřednictvím metabolomiky založené na UPLC-Q/TOF-MS.Front Pharmacol, 2020, 11: 1316.
[24] XU HC, NOZAKI K, YU ZN a kol. Povrchová funkcionalizace titanových implantátů s konjugátem glutathionu s řízeným uvolňováním pro antioxidant a osteogenezi.J Mater Res Technol, 2025, 34: 2872.
[25] LI X, WANG YF, GAO MT a kol. Metabolomicky řízené vztahy mezi ledvinami, kostní dření a kostí potkanů s postmenopauzální osteoporózou.Kost, 2022, 156: 116306.
[26] YANG KD, WANG XC, ZHANG C, a kol. Metformin zlepšuje metabolismus purinů cílený na HPRT1 a opravuje autofagický tok zprostředkovaný NR4A1 modulací FoxO1 nukleocytoplazmatického transferu k léčbě postmenopauzální osteoporózy.Cell Death Dis, 2024, 15(11): 795.
[27] SAVIO LEB, LEITE-AGUIAR R, ALVES VS, et al. Purinergní signalizace v modulaci redoxní biologie.Redox Biol, 2021, 47: 102137.
[28] LIU DF, MA LY, ZHENG JH, et al. Isopsoralen zlepšuje glukokortikoidy indukovanou osteoporózu regulací purinového metabolismu a podporou diferenciace osteoblastů zprostředkované cGMP/PKG dráhou.Curr Drug Metab, 2024, 25(4): 288.
[29] BELLONE F, CINQUEGRANI M, NICOTERA R, et al. Role vitaminu K při chronickém onemocnění ledvin: zaměření na zdraví kostí a kardiovaskulárního systému.Int J Mol Sci, 2022, 23(9): 5282.
[30] MOSCHONIS G, HEUVEL EG VAN DEN, MAVROGIANNI C, et al. Vliv konzumace sýra typu gouda obohaceného vitaminem D na biochemické markery kostního metabolismu u postmenopauzálních žen v Řecku.Živiny, 2021, 13(9): 2985.
[31] DAI ZL, KOH W P. B-vitamíny a zdraví kostí – přehled současných důkazů.Živiny, 2015, 7(5): 3322.
[32] ZWICKENPFLUG W, HORNUNG F, HOLLAUS A, et al. Biosyntéza vitaminu B3 a NAD+^++: inkubace buněk HepG2 s alkaloidem myosminem.J Sci Food Agric, 2024, 104(11): 6844.
[33] CHEN LJ, XING XK, ZHANG PF a kol. Homeostatická regulace NAD(H) a NADP(H) v buňkách.Genes Dis, 2024, 11(5): 101146.
[34] YOON H, PARK SG, KIM HJ a kol. Nikotinamid zvyšuje diferenciaci osteoblastů aktivací mitochondriálního antioxidačního obranného systému.Exp Mol Med, 2023, 55(7): 1531.
[35] DIAS P, SIATKA T, VOPRŠALOVÁ M, et al. Biologické vlastnosti vitamínů B-komplexu, část 2-vitamíny B(6) a B(7) (biotin, vitamín H).Nutr Res Rev, 2025, 38(2): 791.
[36] DEIANA M, MALERBA G, CARBONARE LD, et al. Fyzická aktivita zabraňuje degradaci chrupavky: metabolomická studie přesně ukazuje zapojení vitaminu B6.Buňky, 2019, 8(11): 1374.
[37] WELAN R. Vliv vitaminu B6 na zlomeninu osteoporózy.J Bone Metab, 2023, 30(2): 141.
[38] YANG F, DONG X, MA FX a kol. Intervenční účinky odvaru tubson-2 na ovariektomizované krysy, jak byly stanoveny kombinací síťové farmakologie a metabolomiky.Front Pharmacol, 2020, 11: 581991.
[39] CUI YB, YANG ZJ, YU GS, et al. Naringin podporuje diferenciaci osteoblastů a zlepšuje osteoporózu u myší po ovariektomii.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-VGCC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. -ekdysteron zlepšil regeneraci kostí prostřednictvím signální dráhy BMP-2/SMAD/RUNX2/Osterix.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娋成间充质干细訋成骇细訋成骇娖BMP-2/Runx2/OSX 通路的影响．中国中西医结合杂志, 2016, 36(5): 614.
