【寫在前面】：本期推薦的是由青島大學(xué)等研究團隊合作近期發(fā)表于Journal of Ethnopharmacology(IF5.4）的一篇文章，揭示桑葚多酚提取物（ABRU）通過 PPARG/SOST 信號軸雙向調(diào)控骨代謝，既能促進成骨細胞分化、增強骨形成，又能抑制破骨細胞功能、減輕骨流失，且口服安全有效，為骨質(zhì)疏松等骨代謝疾病提供了天然療法新候選。

【期刊簡介】

【題目及作者信息】

Mulberry polyphenols (ABRU) promote bone formation and alleviate bone loss via dual regulation of bone metabolism

背景

桑樹（學(xué)名：Morus alba L.）在傳統(tǒng)中醫(yī)藥中應(yīng)用歷史悠久。古典醫(yī)籍《本草綱目》記載，桑樹具有 “強筋骨” 的功效。這一傳統(tǒng)適應(yīng)癥提示其在骨骼健康方面具有潛在作用，但其科學(xué)藥理基礎(chǔ)尚未完全闡明。本研究首次通過實驗證實，一種標準化的桑樹多酚提取物（ABRU）可雙向調(diào)節(jié)骨代謝，同時促進骨形成并抑制骨丟失。該研究不僅用現(xiàn)代分子和功能學(xué)證據(jù)驗證了流傳數(shù)百年的民族藥理學(xué)主張，還證實桑樹多酚是開發(fā)天然產(chǎn)物基骨代謝疾病（如骨質(zhì)疏松癥）治療藥物的潛在候選物。

目的

本研究旨在探討桑樹多酚（ABRU）對骨代謝的雙重調(diào)節(jié)作用及其分子機制。

方法

采用 MC3T3 成骨前體細胞和骨髓來源巨噬細胞（BMDMs），評估不同桑樹提取物對成骨細胞礦化和成骨細胞生成的影響；通過液相色譜 - 質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（LC-MS）分析活性提取物的化學(xué)成分；運用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)、分子對接、ROC 分析和熱位移實驗鑒定 ABRU 的分子靶點；通過裸鼠皮下成骨實驗和 D - 半乳糖誘導(dǎo)的小鼠骨丟失模型，在體內(nèi)進一步評估 ABRU 對骨代謝的雙重調(diào)節(jié)作用。

結(jié)果

體外實驗表明，桑樹多酚（ABRU）顯著促進成骨細胞增殖與分化：24 小時后成骨細胞增殖翻倍，14 天后礦化作用（茜素紅染色檢測）和堿性磷酸酶活性均提升 2 倍；同時，ABRU 可抑制破骨細胞功能，6 天內(nèi)抑制率達 50%，體現(xiàn)出 “促進骨形成、抑制骨吸收” 的骨代謝雙重調(diào)節(jié)效應(yīng)。通過 PPARG 基因敲低實驗發(fā)現(xiàn)，沉默 PPARG 可降低 SOST 基因表達，上調(diào)成骨標志物 ALP、OCN、RUNX2 的表達，且 PPARG 抑制可激活 Wnt 信號通路（表現(xiàn)為 LRP5/TCF 表達增加及 β- 連環(huán)蛋白核積累增強）。體內(nèi)實驗中，口服 ABRU 以劑量依賴性方式使裸鼠皮下成骨量增加 2-4 倍；在 D - 半乳糖誘導(dǎo)的衰老相關(guān)骨丟失模型中，補充 ABRU 可使骨密度提升約 20%，骨小梁面積增加 24.5%，破骨細胞數(shù)量減少 58.4%。機制層面，ABRU 中的核心多酚成分可抑制 PPARG 表達，進而下調(diào)硬化蛋白（SOST）活性，該分子通路是其實現(xiàn)骨代謝雙重調(diào)節(jié)的關(guān)鍵。

結(jié)論

本研究首次通過體內(nèi)外實驗證實，桑樹多酚（ABRU）可促進骨形成并改善年齡相關(guān)骨丟失，同時闡明其通過 PPARG/SOST 信號軸對成骨細胞分化和破骨細胞功能發(fā)揮雙重調(diào)節(jié)作用。

【前言】

骨代謝穩(wěn)態(tài)對維持骨骼健康至關(guān)重要，其依賴成骨細胞介導(dǎo)的骨形成與破骨細胞驅(qū)動的骨吸收之間的精細調(diào)控，該平衡被打破會引發(fā)骨質(zhì)疏松等骨相關(guān)疾�。划斍芭R床治療骨代謝失衡的藥物多存在單向作用、副作用明顯或患者依從性差等局限，具備雙重調(diào)節(jié)作用的硬化蛋白抑制劑雖受關(guān)注但也存在應(yīng)用限制，因此亟需安全、口服有效的雙重調(diào)節(jié)劑或功能性食品；傳統(tǒng)中醫(yī)藥在恢復(fù)生理平衡和安全性方面具有獨特優(yōu)勢，桑樹作為藥食同源植物，在傳統(tǒng)中被記載有“強筋骨”功效，但相關(guān)現(xiàn)代科學(xué)證據(jù)和分子機制尚不明確，基于前期發(fā)現(xiàn)桑樹多酚提取物（ABRU）具有促進成骨細胞分化的潛力，本研究旨在探究ABRU是否通過促進成骨細胞分化、抑制破骨細胞功能對骨代謝發(fā)揮雙重調(diào)節(jié)作用，評估其體內(nèi)效果并揭示潛在分子機制，為骨骼健康營養(yǎng)管理提供創(chuàng)新干預(yù)策略，同時為藥食同源物質(zhì)的“平衡調(diào)節(jié)”價值提供系統(tǒng)實驗證據(jù)，推動其從傳統(tǒng)經(jīng)驗性消費向現(xiàn)代研究驅(qū)動型營養(yǎng)食品轉(zhuǎn)變。

【結(jié)果部分】

1.ABRU 在 0.4-6250 μg/mL 濃度下對 MC3T3 細胞無細胞毒性，2 μg/mL 和 10 μg/mL 濃度在 12-24 h 可顯著促進細胞增殖，48 h 無明顯差異

2.0.4-10 μg/mL ABRU 處理 MC3T3 細胞 14 天后，可劑量依賴性提升 ALP 活性和礦化水平，其中 10 μg/mL 濃度效果最顯著

3. 不同濃度 ABRU 可上調(diào) MC3T3 細胞中 Runx2、Alp 等成骨相關(guān)基因和蛋白表達，10 μg/mL ABRU 對 Runx2 的促進作用經(jīng)免疫熒光驗證

4.2 μg/mL 和 10 μg/mL ABRU 可通過降低 TRAP 染色陽性細胞數(shù)及下調(diào) Ctsk、Rankl 等基因表達，抑制 BMDM 細胞向破骨細胞分化

5.網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析發(fā)現(xiàn) ABRU 與骨質(zhì)疏松存在 35 個共同靶點，核心涉及 PI3K-Akt、Wnt 等通路，PPARG 等 6 個基因?qū)琴|(zhì)疏松具有診斷價值

6.ABRU 中的多酚成分可與 PPARG 結(jié)合，增強其穩(wěn)定性并抑制其表達，進而下調(diào) SOST 活性

7.沉默 PPARG 可模擬 ABRU 的成骨效應(yīng)，下調(diào) SOST 并上調(diào)成骨標志物表達，同時激活 Wnt/β-catenin 信號通路

8.口服 2-8 mg ABRU 可劑量依賴性增加裸鼠皮下骨組織體積，并降低骨組織中 SOST 的表達

9.在 D - 半乳糖誘導(dǎo)的骨丟失小鼠模型中，口服 2-8 mg ABRU 可劑量依賴性提升骨密度、增加骨小梁面積并減少破骨細胞數(shù)量，同時降低 SOST 表達

【結(jié)論與討論】

桑樹作為藥食同源植物，在傳統(tǒng)中醫(yī)藥中具有“強筋骨”的記載，現(xiàn)代研究也證實其具有多種生物活性，但此前缺乏其對骨代謝影響及相關(guān)分子機制的研究；當前臨床治療骨代謝失衡的藥物多存在單向作用、副作用或依從性差等局限，亟需安全有效的雙重調(diào)節(jié)劑，而桑樹多酚提取物（ABRU）經(jīng)體內(nèi)外實驗證實，可通過雙重調(diào)節(jié)骨代謝促進骨形成并緩解骨丟失，具體表現(xiàn)為體外能顯著增強MC3T3成骨細胞增殖、分化及礦化，抑制BMDM破骨細胞分化，體內(nèi)口服可劑量依賴性增加裸鼠皮下骨組織體積，改善D-半乳糖誘導(dǎo)的小鼠骨丟失，提升骨密度、增加骨小梁面積并減少破骨細胞數(shù)量；ABRU的核心多酚成分包括8-異戊烯基柚皮素、矢車菊素-3-O-葡萄糖苷氯化物等，其作用機制與PPARG/SOST信號軸相關(guān)，通過抑制PPARG表達下調(diào)SOST活性，進而激活Wnt/β-catenin信號通路，上調(diào)成骨標志物表達；網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析發(fā)現(xiàn)ABRU與骨質(zhì)疏松存在35個共同靶點，核心涉及PI3K-Akt、Wnt等通路，PPARG等基因?qū)琴|(zhì)疏松具有一定診斷價值；ABRU安全性良好，高劑量下無細胞毒性，動物實驗也驗證了其口服安全性，且實驗劑量設(shè)計參考人體等效劑量，為臨床轉(zhuǎn)化提供了基礎(chǔ)；不過本研究僅聚焦兩種代表性多酚成分，PPARG調(diào)控SOST的精確轉(zhuǎn)錄結(jié)合位點及輔因子相互作用仍需進一步通過染色質(zhì)免疫沉淀等研究明確，未來還需結(jié)合更多骨相關(guān)疾病動物模型驗證其治療潛力，總體而言，ABRU為開發(fā)骨代謝相關(guān)疾病的天然產(chǎn)物基藥物和健康產(chǎn)品提供了新方向，也為藥食同源物質(zhì)的“平衡調(diào)節(jié)”價值提供了系統(tǒng)科學(xué)證據(jù)。

注：本文原創(chuàng)表明為原創(chuàng)編譯，非聲張版權(quán)，侵刪！

中醫(yī)藥基礎(chǔ)科研技術(shù)服務(wù)及加群交流：

相關(guān)咨詢，加微信：1278317307。

【福利時刻】科研服務(wù)（點擊查看）：、、、、、。咨詢加微信：1278317307。