Osa Ⅰ Looduslike Hiina ravimite anaboolsed ja antikataboolsed eelised osteoporoosi raviks

Rohkem informatsiooni:ali.ma@wecistanche.com

Jianbo He1, Xiaojuan Li, Ziyi Wang2, Samuel Bennett, Kai Chen, Zhifeng Xiao, Jiheng Zhan, Shudong Chen, Yu Hou, Junhao Chen, Shaofang Wang, Jiake Xu ja Dingkun Lin

1 Guangzhou Hiina Meditsiini Ülikool, Guangzhou, Hiina,

2 Biomeditsiiniteaduste kool, Lääne-Austraalia ülikool, Perth, WA, Austraalia,

3 Guangzhou Hiina Meditsiini Ülikooli teine ​​sidushaigla, Guangdongi Hiina meditsiini provintsi haigla, Guangzhou, Hiina,

4 Formula-Pattern Research Center, Traditsioonilise Hiina Meditsiini Kool, Jinani Ülikool, Guangzhou, Hiina,

5 Kaunviljade Vahemere Põllumajanduse Keskus, Lääne-Austraalia Ülikool, Perth, WA, Austraalia

Osteoporoos on luuhaigus, mida iseloomustab luude hapruse suurenemine ja luumurrud vähenenud luumassi ja mikrostruktuuride lagunemise tõttu. Osteoporoosi, hormoonasendusravi (HRT) ja alendronaatravi esmased farmakoloogilised strateegiad võivad põhjustada kõrvaltoimeid ja neid ei pruugita pikaajaliseks kasutamiseks soovitada. Mõnda klassikalist ja luuspetsiifilist looduslikku Hiina meditsiini kasutatakse väga populaarselt osteoporoosi ja luumurdude efektiivseks kliiniliseks raviks, kuna nende potentsiaalne väärtus luude kasvus ja arengus, kuid väheste kõrvalmõjudega. Praegused tõendid näitavad, et ravi parandab luu ainevahetust ja nõrgendab osteoporoosi tasakaalustamatust luu moodustumise ja luu resorptsiooni vahel raku tasandil, soodustades osteoblastide aktiivsust ja pärssides osteoklastide toimet. Seetõttu võivad väärtuslikud ravimeetodid pakkuda tõhusat ja ohutumat alternatiivi esmastele farmakoloogilistele strateegiatele. Seetõttu on käesoleva artikli eesmärk põhjalikult läbi vaadata need klassikalised ja luuspetsiifilised ravimid Hiina looduslikes ravimites osteoporoosi raviks, mida on põhjalikult ja kindlalt uuritud ja millest on teatatud nii luu moodustumise kui ka resorptsioonivastase toimega, sealhulgas Gynochthodes Officinalis (FCHow) Razafim. & B.Bremer (sün. Morinda officinalis FCHow), Curculigo orchioides Gaertn., Psoralea corylifolia (L.) Medik Eucommia ulmoides Oliv., Dipsacus inermis Wall. (sün. Dipsacus asperoides CYCheng & TMAi), Cibotium barometz (L.) J. Sm., Velvet Antler,Cistanche deserticola Ma, Cistanche tubulosaCuscuta Chinensis Lam., Cnidium monnieri (L.) Cusson, Epimedium brevicornum Maxim, Pueraria montana (Lour.) Merr. ja Salvia miltiorrhiza Bunge., pakkudes seega tõendeid Hiina alternatiivsete ravimeetodite võimaliku kasutamise kohta osteoporoosi tõhusaks raviks.

Klõpsake Cistanche UK toodete vaatamiseks

Cistancheon hästi tuntud toniseeriv ravimtaim, mis võib toita ja kaitsta neere. Traditsioonilise hiina meditsiini teooria kohaselt on Cistanche neerude jaoks parim ravimtaim. Cistanche on rikasehhinakosiid, akteosiid ja flavonoidid.Need tõhusad koostisosadCistanchesaabvähendada neerurakkude apoptoosijasuurendada neerurakkude proliferatsiooni

Märksõnad: osteoporoos, looduslik hiina meditsiin, osteogenees, osteoklastogenees, luuresorptsiooni vastane, terapeutiline, osteoblastid, osteoklastid

SISSEJUHATUS

Osteoporoos võib tuleneda tasakaalustamata luu ainevahetusest, mis põhjustab luumassi ja luu mikrostruktuuri süsteemset halvenemist, mida iseloomustab luustiku haprus ja suurenenud luumurdude risk (Albright, 1947; Rachner et al., 2011). Peaaegu iga kolmas naine ja iga viies mees kogevad pärast 50. eluaastat oma elus ühe luumurru, mis on tingitud osteoporoosist (Sozen et al., 2017). Lisaks suureneb täiendavate luumurdude oht eksponentsiaalselt iga luumurdude esinemissagedusega (Lorentzon ja Cummings, 2015). Osteoporoos on seetõttu haigete jaoks kurnav haigus, mis viib elukvaliteedi languseni ja paneb ühiskonnale suure majandusliku koormuse (Curtis et al., 2016). Seega on meditsiiniline sekkumine hädavajalik, et pakkuda patsientidele piisavat abi ja parandada ühiskonna tervist. Lisaks on vaja jätkata uuringuid, mis viivad sellise meditsiinilise ravi väljatöötamiseni, mis võib tõhusalt ravida ja potentsiaalselt ennetada osteoporoosi (Wang et al., 2017b).

Praegu kasutatakse kliinikus osteoporoosi raviks arvukalt farmakoloogilisi tooteid (Pavone et al., 2017). Hormoonasendusravi (HRT) ja bisfosfonaadid on luuhõrenemisega seotud haiguste, sealhulgas osteoporoosi, peamised ravistrateegiad (He et al., 2017). Pikaajaline HAR võib oluliselt suurendada endomeetriumi- ja rinnanäärmevähi, südame isheemiatõve ja teiste südame-veresoonkonna haiguste riski (Dinger et al., 2016a; Dinger et al., 2016b). Kuigi bisfosfonaadid võivad põhjustada pikkade luude ja lõualuude osteonekroosi (Spivakovsky, 2017; Lungu et al., 2018). Need kahjulikud kõrvaltoimed piiravad HAR ja bisfosfonaatide kliinilist kasutamist. Seetõttu on osteoporoosi raviks vajalike ravimite väljatöötamiseks vaja alternatiivseid raviaineid, millel on väiksema tõenäosusega kõrvaltoimed.

Traditsiooniline hiina meditsiin (TCM) on muutunud üha populaarsemaks tänu oma tõhususele haiguste ravis ja vähemate kõrvalmõjudega. Looduslikku Hiina meditsiini on laialdaselt ja tõhusalt kasutatud mitmesuguste ortopeediliste haiguste, sealhulgas luumurdude, reuma ja osteoporoosi raviks (Mukwaya et al., 2014; He et al., 2017; Suvarna jt, 2018). Mõned TCM-id on kõige klassikalisemad ja luuspetsiifilisemad ravimid, kui neid kasutatakse luuhõrenemise ja luumurdude haiguste ravis, mõjutades luukoe kasvu ja arengut (Shu et al., 2015; Wang et al., 2019a). ). Hiljutised teaduslikud aruanded näitavad, et neil looduslikel Hiina meditsiini teraapiatel näib olevat nii anaboolne kui ka antikataboolne toime osteoporoosi ravis, soodustades luude moodustumist ja nõrgendades tasakaalustamata luude resorptsiooni, mille tulemuseks on luu mineraalse tiheduse ja biomehaaniliste omaduste paranemine ning luude mikrostruktuuride lagunemise vähenemine. Joonis 1) (He et al., 2017; Wang jt, 2017b; Suvarna jt, 2018). Lisaks näitavad in vitro leiud, et need looduslikud ravimid võivad suurendada osteoblastide proliferatsiooni ja ellujäämist ning indutseerida osteoblastirakkude diferentseerumist luu mesenhümaalsetest tüvirakkudest (MSC). Kuigi osteoklastogeneesi ja luu resorptsiooni luu kataboolsed toimed olid tõhusalt pärsitud (joonis 2).

Seetõttu valisime välja Hiina looduslikud ravimid, mis on klassikalised luuspetsiifilised ravimid luuhõrenemise ja luumurdude haiguste raviks kliinikus, sealhulgas Gynochthodes Officinalis (FCHow) Razafim. & B.Bremer (sün. Morinda officinalis FCHow), Curculigo orchioides Gaertn., Psoralea corylifolia (L.) Medik, Eucommia ulmoides Oliv., Dipsacus inermis Wall. (syn. Dipsacus asperoides CYCheng & TMAi), Cibotium barometz (L.) J. Sm., Velvet Antler jne. Seejärel otsiti PubMedi kirjanduse otsingu järgi iga looduslikku Hiina meditsiini märksõnadega luu, osteoporoos, luuhõrenemine, osteolüüs, luu moodustumine, skelett, osteogenees, osteoklastogenees, luuresorptsioon, luuresorptsioon, luude imendumine, terapeutiline, osteoblastid, osteoklastid, luu mesenhümaalsed tüvirakud, diferentseerumine, apoptoos, valem ja kombinatsioon, millele on lisatud Boole'i ​​konnektorid "AND", "OR" ja "NOT". Pärast hoolikat lugemist lisati ja vaadati üle nii anaboolse kui ka antikataboolse toimega ravimid. Välja jäeti ravimid, millel ei olnud osteoporoosiga seotud uuringuid, millel ei olnud nii anaboolseid kui ka antikataboolseid toimeid või puudusi katseplaanis. Vaatamata tohutule hulgale eksperimentaalsetele andmetele looduslike Hiina ravimite osteoporoosivastase toime kohta in vivo ja in vitro uuringutes, puuduvad kvaliteetsed kliinilised uuringud. Lisaks tuuakse selles ülevaates esile ja hinnatakse teaduslikke tõendeid looduslike Hiina ravimite võimaliku kasutamise kohta osteoporoosi ravis, millel on nii terapeutiline anaboolne kui ka antikataboolne toime, ning nende võimalikke toimemehhanisme.

HIINA LOODUSLIKUD RAVIMID

Gynochthodes officinalis (FCHow) Razafim. & B.Bremer (sün. Morinda Officinalis FCHow)

Gynochthodes officinalis (FCHow) Razafim. & B.Bremer (sün. Morinda Officinalis (FCHow) (MO, "Ba-Ji-Tian") on hiina meditsiinis kuulus looduslik ravimtaim, mis sisaldab palju bioaktiivseid komponente, sealhulgas oligosahhariide, iridoidglükosiide ja bajijiasu (Chen et al., 2014; Wu et al., 2015b; Li jt, 2016a). Hiljutised uuringud on leidnud, et see võib parandada seksuaal- ja reproduktiivfunktsiooni ning leevendada Alzheimeri tõbe mikrobioota-soolestiku-aju telje kaudu, pakkudes kasu, sealhulgas paranenud mälu ja õppimisvõime (Wu et al., 2015b; Chen et al., 2017a). Lisaks võivad polüsahhariidide, monocropping ja bajijiasu komponendid toimida potentsiaalsete ainetena osteoporoosi raviks.

Teatatud on MO juureekstrakti kaitsvast toimest munasarjade eemaldamisest põhjustatud luukadu suhtes (Li et al., 2009). Leiud näitavad, et MO juureekstrakt võib suurendada sääreluu luu mineraalisisaldust (BMC) ja luu mineraalset tihedust (BMD) munasarjade eemaldamisega (OVX) rottidel (Li et al., 2009). Suurenes seerumi fosfori (P), kaltsiumi (Ca) ja osteoprotegeriini (OPG) tase ning seerumi desoksüpüridinoliini ristsidemete tase kreatiniini suhtega (DPD/Cr), tartraadiresistentse happelise fosfataasi (TRAcP), adrenokortikotropiini (ACTH) tasemega. ja kortikosteroon langesid, kuid ei muutnud seerumi aluselise fosfataasi (ALP), kasvaja nekroosifaktori (TNF-) ega interleukiini-6 (IL-6) taset (Li et al., 2009) . Vastavalt vähendasid MO kapslid munasarjade eemaldamisest põhjustatud luumassi kadu, suurendades luude tugevust ja vähendades rottide reieluu trabekulaarse mikroarhitektuuri edasist halvenemist, mida seostati seerumi osteokaltsiini (OC) taseme tõusuga (Li et al., 2014b) . Polüsahhariidid on MO-st eraldatud ekstrakt, mis võib märkimisväärselt tõsta kogu reieluu BMD-d võrreldes osteoporoosi rühmaga. Ca, P, Mg, Zn, Mn, Cu ja Fe mineraalide tase reieluus tõusis annusest sõltuvalt (Zhu et al., 2008). Monotropeiin on MO-st ekstraheeritud looduslik ühend, millel näib olevat osteoporoosivastane toime, suurendades BMC-d, BMD-d, luumahufraktsiooni (BVF) ja nõrgendades trabekulaarset mikrostruktuurilist lagunemist OVX-närilistel (Zhu et al., 2008; Zhang et al., 2016c). . Osteoporoosi mittekasutamise mudeli in vivo leiud näitavad, et MO kuivatatud juureekstraktidel on nii luu moodustumise aktiivsus kui ka luu resorptsiooni pärssimine. Leiti, et Mornidae Radix (MR), MO kuivatatud juur, pärsib osteoporoosist põhjustatud tagajäseme paksuse, sääreluu rikete koormuse, BMD ja sääreluu Ca ja P taseme langust (Seo et al., 2005). Histomorfomeetria tulemused näitasid, et see võib märkimisväärselt kaitsta sääreluu luu parameetreid, sealhulgas mahtu, pikkust ning kortikaalset ja trabekulaarset paksust. Lisaks näitasid nii ennetavad kui ka terapeutilised uuringud, et MR mõju näib olevat soodne nii osteoporoosi ennetamisel kui ka ravil (Seo et al., 2005).

Järjekindlalt on in vitro uuringud leidnud, et MO ja selle bioaktiivsed komponendid pakuvad potentsiaalselt osteoporoosi terapeutilist ravi ja et molekulaarsed mehhanismid näivad toimivat tuumafaktori kappa-B ligandi (NF-κB või RANKL) signaaliradade retseptori aktivaatori kaudu. Näiteks võib rubiidium-1-metüüleeter (RBM, MO juurtest eraldatud looduslik antrakinooniühend) tõhusalt pärssida osteoklastilist luu resorptsiooni, blokeerides NF-κB raja (He et al., 20 18). Leiti, et Bajijiasu pärsib osteoklastide moodustumist ja luu resorptsiooni RANKL-i signaaliradade vahendamise kaudu (Hong et al., 2017a). RANKL-i poolt indutseeritud markergeenide, sealhulgas katepsiin K (CTSK), aktiveeritud T-rakkude tsütoplasma 1 tuumafaktori (NFATc1), TRAcP, vakuolaarset tüüpi H pluss -ATPaas V0 subühiku D2 (V-ATPaas d2) ja maatriksi metalloproteinaasi ekspressioon. {15}} (MMP-2) pärssis Bajijiasu (Hong et al., 2017a). Täiendavad MO-st eraldatud antrakinoonide in vitro uuringud on tuvastanud, et need molekulid on potentsiaalsed osteoklastilise luu resorptsiooni inhibiitorid ja osteoblastilise luumoodustava aktiivsuse tugevdajad (Wu et al., 2009; Bao et al., 2011). MO-antrakinoonid on lisaks osteoklastide apoptoosi kiirendamisele näidanud võimet vähendada luu resorptsioonisüvendite teket, mitmetuumaliste osteoklastide arvu ja tartraadiresistentsete happeliste fosfaatide (TRAP) aktiivsust osteoblastide luuüdi kokultuurisüsteemis. (Bao et al., 2011). MO-antrakinoonid näivad soodustavat ka osteoblastilist luumoodustavat aktiivsust, suurendades osteoblastide proliferatsiooni ja ALP aktiivsust (Wu et al., 2009). MO-st ekstraheeritud polüsahhariidide uurimine näitas, et MO osteogeensed inuliinid soodustavad osteoblastirakkude proliferatsiooni, diferentseerumist ja mineraliseerumist, mida kinnitab markergeenide ülesreguleerimine, sealhulgas runt-seotud transkriptsioonifaktor 2, osteriks, osteokaltsiin, luu sialoproteiin ja OPG (Jiang et al., 2018).

Kokkuvõttes näitavad need leiud, et MO ja selle bioaktiivsed komponendid võivad pakkuda olulist terapeutilist rolli osteoporoosi ravis ja ennetamisel. MO näib pakkuvat potentsiaalselt tõhusat osteoporoosi ravi luuhõrenemise ja trabekulaarse mikrostruktuuri degradatsiooni nõrgenemise, luu mineraalse tiheduse ja luumassi suurendamise, osteoblastide luumoodustava aktiivsuse soodustamise ning osteoklastiliste luude resorptsiooni pärssimisega, mõjutades otseselt osteoklastid ja teadaolevate signaaliradade kaudu vahendatud toimed. In vitro uuringutes leiti, et Bajijiasu ühendi efektiivne kontsentratsioon on 0,8 mM (Hong et al., 2017a), mis võib olla kõrgem kui teistes in vitro katsetes tehtud ühenditel ning kliiniline kasutamine võib suurendada, et saada paremat ravitoimet, seetõttu tuleb ohutuse osas hoolikalt jälgida. Selle loodusliku ravimi terapeutilise potentsiaali arendamiseks on vaja täiendavaid uuringuid.

Curculigo orchioides Gaertn

Maailmas on rohkem kui 20 Curculigo taimeliiki. Nad on pärit Aasia, Aafrika, Lõuna-Ameerika ja Okeaania troopilistest ja subtroopilistest piirkondadest (Nie et al., 2013). Curculigo orchioides Gaertn (CO, "Xian Mao"), ühte curculio liiki, kasutatakse Hiina meditsiinis jäsemete nõrkuse, nimme- ja põlveliigese artriidi ning kõhulahtisuse sümptomite leevendamiseks (Tan et al., 2019). Hiljutised uuringud on leidnud, et CO-l näivad olevat ka antioksüdantsed omadused ja vähivastane potentsiaal ning seda võib kasutada osteoporoosivastase ravimtaimena (Cao et al., 2008; Ramchandani et al., 2014; Hejazi jt, 2018).

CO-d kasutatakse Hiina meditsiinis menopausijärgse osteoporoosi raviks ja CO osteoporoosivastast toimet on uuritud in vivo (Cao et al., 2008). CO manustamine hoidis ära trabekulaarse luukadu ovariektoomiaga rottide sääreluul, inhibeerides luu resorptsiooni ja suurendades seerumi fosfori, kaltsiumi ja OPG taset, ilma et see mõjutaks keha või emaka massi (Cao et al., 2008). Luu resorptsiooniga seotud tekitajate, DPD/Cr, TRAcP, ACTH ja kortikosterooni tase seerumis langes pärast CO manustamist (Cao et al., 2008). CO võib samuti suurendada luu moodustumist haava paranemise ajal esile kutsumisel (Wong et al., 2007a).

Kurkuligosiid (CCG, fenoolglükosiid) on CO peamine bioaktiivne ühend ja sellel näib olevat nii osteogeenne kui ka antiosteoklastiline toime (Liu et al., 2014a). Hiljutises in vitro uuringus hinnati CCG mõju inimese amnionivedelikust pärinevate tüvirakkude (hAFSC) osteogeensele diferentseerumisele ja leiti, et CCG suurendas osteogeenset aktiivsust annusest sõltuval viisil, sealhulgas suurendas osteopontiini (OPN) ja kollageeni ekspressiooni. I, suurenenud ALP aktiivsus ja kaltsiumi ladestumine (Liu et al., 2014a). Lisaks suurenes OPG ja RANKL suhe, mis näitab, et osteoklastogenees oli pärsitud. -kateniini ja Cyclin-D1 samaaegne ülesreguleerimine näitab, et need mõjud näivad olevat vahendatud Wnt / -kateniini signaaliraja kaudu (Liu et al., 2014a). CCG in vitro mõju osteogeensele diferentseerumisele on uuritud ka seoses BMSC-dega ning andmed näitavad, et CCG võib soodustada BMSC-de proliferatsiooni ja osteogeenset diferentseerumist (Shen et al., 2013).

Arvatakse, et CO antioksüdantsed omadused on tingitud ka CCG-st ja võivad mängida olulist rolli osteoporoosi patofüsioloogia leevendamisel (Wang et al., 2012b). Seetõttu on CCG antioksüdantset kaitsvat toimet uuritud vesinikperoksiidiga (H2O2) kokku puutunud rottide kalvariaalsetes osteoblastides ning leiud näitavad, et CCG vähendab oluliselt H2O2 tsütotoksilist toimet, vähendades osteoblastide poolt reaktiivsete hapnikuliikide (ROS) tootmist ja taastudes. osteoblastide diferentseerumismarkerite, sealhulgas ALP, kaltsiumi ladestumise ja jooksuga seotud valgu 2 (Runx2) tasemed (Wang et al., 2012b). Samuti on näidatud, et CCG kaitseb roti kalvariaalseid osteoblaste deksametasooni (DEX) indutseeritud tsütotoksilisuse eest, reguleerides osteoblastide proliferatsiooni, diferentseerumist ja põletikueelset tsütokiini taset (Zhu et al., 2015). DEX-i mõju osteoblastide diferentseerumismarkerite, sealhulgas ALP, OPG, -kateniini ja RANKL-i tasemele oli vastupidine, mis näitab, et CCG võib olla sobiv ühend osteoporoosi raviks (Zhu et al., 2015). Seega näitab metaboolne analüüs, et CCG oma peamise metaboliidi M2 kaudu võib tekitada need osteoporoosivastased toimed (Wang et al., 2017a).

Täiendavad in vitro ja roti kalvariaalsed uuringud on näidanud, et CO-st eraldatud ühenditel näivad olevat osteoporoosivastased omadused, sealhulgas osteoblastide proliferatsiooni ja diferentseerumise soodustamine, luude moodustumise aktiivsuse suurenemine ja osteoklastilise luu resorptsiooni pärssimine. MO-st eraldatud bioaktiivsed ühendid hõlmavad uudseid homogeenseid polüsahhariide, COP90-1 ja COP70-3 ning fenoolglükosiide (Jiao et al., 2009; Wang et al., 2013b; Wang et al., 2017c; Wang jt, 2019b)

Lühidalt, C. orchioides'e osteogeneesi soodustamine võib olla kasulik mõju, mis viib osteoporoosi nõrgenemiseni, ja reaktiivsete hapnikuliikide pärssimine on selle ravimi suurepärane omadus. Lisaks pärsivad mõned CO-st eraldatud ühendid osteoklastilise luu resorptsiooni. CO molekulaarsete mehhanismide, signaaliradade ja bioaktiivsete koostisosade avastamiseks on vaja täiendavaid uuringuid; ning määrata molekulaarne alus potentsiaalsele seosele CCG antioksüdantsete mõjude ja osteoporoosi patofüsioloogia vahel osteoklastide ja osteoblastide puhul.

Psoralea corylifolia (L.) Medik

Psoralea corylifolia (L.) Medik (PC, "Bu Gu Zhi") kasutatakse Aasias laialdaselt meditsiinilistel eesmärkidel; kuivatatud küpsed seemned on taime aktiivne komponent. PC-d kasutatakse Hiina farmakopöas ja TCM-i valemites nahahaiguste, südame-veresoonkonna haiguste, nefriidi ja osteoporoosi raviks (Zhang et al., 2016a). PC esmased bioaktiivsed ühendid on kumariinid (nt psoraleen), flavonoidid (nt neobavaisoflavoon, bavachalkoon, baldahiin ja storyline) ja meroterpeenid (nt bakuchiol) (Zhang et al., 2016a). PC lisakomponentidel on Parkinsoni tõve raviks immunoregulatoorsed, antioksüdandid ja neuroprotektiivsed omadused (Jing et al., 2017). PC-l võib olla ka terapeutiline potentsiaal eesnäärmevähi raviks (Lin et al., 2018).

Jätka lugemist...