1부 골다공증 치료를 위한 천연 한약의 치료 동화 작용 및 항이화 작용 효과
Mar 04, 2022
자세한 내용은: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 및 Dingkun Lin
1 광저우 중의과 대학, 광저우, 중국,
2 의생명과학부, University of Western Australia, 퍼스, WA, 호주,
3 광저우 중의과대학 제2부속병원, 중국 광저우 광동성중의학병원,
4 중국 광저우 지난대학교 한의학부 공식패턴연구센터
5 지중해 농업의 콩과 식물 센터, 웨스턴 오스트레일리아 대학교, 퍼스, WA, 호주
골다공증은 감소된 골량과 미세구조의 분해로 인해 골의 취약성과 골절이 증가하는 것을 특징으로 하는 골질환이다. 골다공증 치료, 호르몬 대체 치료(HRT) 및 알렌드로네이트 치료를 위한 1차 약리학적 전략은 부작용을 일으킬 수 있으며 장기간 사용에 권장되지 않을 수 있습니다. 일부 고전 및 뼈 관련 천연 한약은 뼈 성장 및 발달에 잠재적인 가치가 있지만 부작용이 거의 없기 때문에 임상에서 골다공증과 골절을 효과적으로 치료하는 데 매우 널리 사용됩니다. 현재의 증거에 따르면 이 치료법은 조골세포 활성을 촉진하고 파골세포의 효과를 억제함으로써 세포 수준에서 골 대사를 개선하고 골 형성과 골 흡수 사이의 골다공증 불균형을 약화시키는 것으로 보입니다. 따라서 가치 있는 치료법은 1차 약리학적 전략에 대한 효과적이고 안전한 대안을 제공할 수 있습니다. 따라서 이 기사의 목적은 Gynochthodes Officinalis(FCHow)를 포함하여 골 형성 및 흡수 억제 효과 모두에 대해 깊이 있고 확실하게 연구되고 보고된 천연 한약에서 이러한 고전 및 골 특이적 약품을 종합적으로 검토하는 것입니다. 라자핌. & B.Bremer (동사 Morinda officinalis FCHow), Curculigo orchioides Gaertn., Psoralea corylifolia (L.) Medik Eucommia ulmoides Oliv., Dipsacus inermis Wall. (동의어 Dipsacus asperoides CYCheng & TMAi), Cibotium barometz (L.) J. Sm., Velvet Antler,시스탄체 데저스티콜라 마, 시스탄체 튜불로사Cuscuta Chinensis Lam., Cnidium monnieri (L.) Cusson, Epimedium brevicornum Maxim, Pueraria montana (Lour.) Merr. 및 Salvia miltiorrhiza Bunge., 따라서 골다공증을 효과적으로 치료하기 위한 대체 중국 의학 요법의 잠재적 사용에 대한 증거를 제공합니다.
시스탄체신장에 영양을 공급하고 보호할 수 있는 잘 알려진 강장제 허브입니다. 한의학 이론에서 시탕슈는 신장에 가장 좋은 약초입니다. 시탕슈는 풍부한에키나코사이드, 악테오사이드 및 플라보노이드.이러한 유효성분은시스탄체~할 수 있다신장 세포 사멸 감소그리고신장 세포 증식 증가
키워드: 골다공증, 한의학, 골형성, 파골세포형성, 골흡수억제, 치료, 조골세포, 파골세포
소개
골다공증은 골격의 취약성과 골절 위험 증가를 특징으로 하는 골량 및 골 미세구조의 전신적 악화를 초래하는 불균형 뼈 대사로 인해 발생할 수 있습니다(Albright, 1947; Rachner et al., 2011). 여성 3명 중 1명, 남성 5명 중 1명은 골다공증으로 인해 50세 이후 일생에 한 번의 골절을 경험합니다(Sozen et al., 2017). 또한 골절이 발생할 때마다 추가 골절의 위험이 기하급수적으로 증가합니다(Lorentzon and Cummings, 2015). 따라서 골다공증은 환자에게 쇠약하게 하는 질병으로 삶의 질을 저하시키고 사회에 큰 경제적 부담을 준다(Curtis et al., 2016). 따라서 환자에게 적절한 치료를 제공하고 사회 건강을 개선하기 위해서는 의료 개입이 필수적입니다. 또한 골다공증을 효과적으로 치료하고 잠재적으로 예방할 수 있는 의학적 치료법의 개발로 이어지는 연구를 계속해야 합니다(Wang et al., 2017b).
현재 임상에서 골다공증 치료에 사용되는 수많은 약리학적 제품이 있다(Pavone et al., 2017). 호르몬 대체 요법(HRT)과 비스포스포네이트는 골다공증을 포함한 골 손실 질환의 주요 치료 전략입니다(He et al., 2017). 장기 HRT는 자궁내막암 및 유선암, 관상동맥 심장병 및 기타 심혈관 질환의 위험을 상당히 증가시킬 수 있습니다(Dinger et al., 2016a; Dinger et al., 2016b). 비스포스포네이트는 긴 뼈와 턱의 골괴사를 유발할 수 있지만(Spivakovsky, 2017; Lungu et al., 2018). 이러한 부작용은 HRT와 비스포스포네이트의 임상적 사용을 제한합니다. 따라서 부작용이 적은 골다공증 치료제의 개발을 위해서는 대체 치료제가 필요하다.
한의학(TCM)은 질병 치료에 효과가 있고 부작용이 적기 때문에 점점 인기를 얻고 있습니다. 한의학은 골절, 류머티즘 및 골다공증을 포함한 다양한 정형외과 질환을 치료하는 데 광범위하고 효과적으로 사용되어 왔습니다(Mukwaya et al., 2014; He et al., 2017; Suvarna et al., 2018). 일부 TCM은 골격 조직의 성장 및 발달에 영향을 미치는 골 손실 및 골절 질환 치료에 적용할 때 가장 고전적이고 골 특이적 약물입니다(Shu et al., 2015; Wang et al., 2019a). ). 최근의 과학 보고서에 따르면 이러한 천연 한약 요법은 뼈 형성을 촉진하고 불균형한 뼈 흡수를 약화시켜 골다공증 치료에 동화 및 항이화 효과를 모두 가지고 있는 것으로 보이며, 이는 뼈의 미네랄 밀도와 생체역학적 특성을 개선하고 뼈의 미세구조 분해를 감소시킵니다. 그림 1) (He et al., 2017; Wang et al., 2017b; Suvarna et al., 2018). 또한, 시험관 내 연구 결과는 이러한 천연 의약품이 조골 세포의 증식 및 생존을 향상시킬 수 있고 골 중간엽 줄기 세포(MSC)로부터 조골 세포의 분화를 유도할 수 있음을 나타냅니다. 파골세포 형성 및 골 흡수의 골 이화 효과는 효과적으로 억제되었지만(그림 2).
따라서 우리는 Gynochthodes Officinalis (FCHow) Razafim을 포함하여 클리닉에서 뼈 손실 및 골절 질환에 대한 고전적인 뼈 특이적 약물인 천연 한약을 선택했습니다. & B.Bremer (동사 Morinda officinalis FCHow), Curculigo orchioides Gaertn., Psoralea corylifolia (L.) Medik, Eucommia ulmoides Oliv., Dipsacus inermis Wall. (동의어 Dipsacus asperoides CYCheng & TMAi), Cibotium barometz (L.) J. Sm., Velvet Antler 등. 그런 다음 PubMed의 문헌 검색에 따라 각 천연 한약재를 골, 골다공증, 골소실, 골용해, 골형성, 골격, 골형성, 파골세포형성, 항골흡수, 골흡수, 골흡수, 치료, 조골 세포, 파골 세포, 뼈 중간엽 줄기 세포, 분화, 세포 사멸, 공식 및 조합, "AND", "OR" 및 "NOT"의 부울 커넥터와 함께 제공됩니다. 주의 깊게 읽은 후 동화 작용과 항이화 작용이 모두 있는 약을 포함하고 검토했습니다. 골다공증 관련 연구가 없는 의약품, 동화 작용 및 항이화 작용 효과가 모두 없거나 실험 설계에 결함이 있는 의약품은 제외되었습니다. 생체 내 및 시험관 내 연구에서 천연 한약의 항골다공성 효과에 대한 방대한 양의 실험 데이터에도 불구하고 고품질 임상 시험은 부족합니다. 또한 이 리뷰는 치료적 동화 작용과 항이화 작용 효과가 있는 골다공증 치료에 천연 한약을 사용할 수 있다는 과학적 증거와 잠재적 작용 메커니즘을 강조하고 평가합니다.
천연 한약
Gynochthodes officinalis (FCHow) Razafim. & B.Bremer (동사 Morinda Officinalis FCHow)
Gynochthodes officinalis (FCHow) Razafim. & B.Bremer(동사 Morinda Officinalis(FCHow)(MO, "Ba-Ji-Tian")는 올리고당, 이리도이드 배당체 및 바지자수를 포함한 많은 생리 활성 성분을 포함하는 한의학에서 유명한 천연 허브입니다(Chen et al., 2014; Wu et al., 2015b; Li et al., 2016a) 최근 연구에 따르면 성기능 및 생식 기능을 향상시킬 수 있으며 미생물군-장-뇌 축을 통해 알츠하이머병을 개선할 수 있어 기억력 향상 및 학습 능력(Wu et al., 2015b; Chen et al., 2017a) 또한 다당류, 단작 및 바지자수의 성분이 골다공증 치료에 잠재적인 작용을 할 수 있습니다.
난소 절제술로 인한 골 손실에 대한 MO 뿌리 추출물의 보호 효과가 보고되었습니다(Li et al., 2009). 연구 결과에 따르면 MO 뿌리 추출물은 난소 절제술(OVX) 쥐에서 경골의 뼈 미네랄 함량(BMC)과 뼈 미네랄 밀도(BMD)를 향상시킬 수 있습니다(Li et al., 2009). 혈청 인(P), 칼슘(Ca) 및 오스테오프로테게린(OPG)의 수치가 증가하였고, 혈청 데옥시피리디놀린과 크레아티닌 비율(DPD/Cr), 주석산내성산포스파타제(TRAcP), 부신피질자극호르몬(ACTH) 가교의 수치가 증가했습니다. , 코르티코스테론은 감소했지만 혈청 알칼리성 인산분해효소(ALP), 종양 괴사 인자-(TNF-) 또는 인터루킨-6(IL{7}})의 수준을 역전시키지는 않았습니다(Li et al., 2009) . 상응하게, MO 캡슐은 골 강도를 향상시키고 혈청 오스테오칼신(OC) 수준 증가와 관련된 쥐의 대퇴골 섬유주 미세구조의 추가 악화를 감소시켜 난소 절제술로 인한 골량 손실을 약화시켰습니다(Li et al., 2014b). . 다당류는 골다공증 그룹과 비교하여 전체 대퇴골 골밀도를 상당히 높일 수 있는 MO에서 분리된 추출물입니다. 대퇴골의 Ca, P, Mg, Zn, Mn, Cu 및 Fe의 미네랄 수준은 용량 의존적으로 증가했습니다(Zhu et al., 2008). 모노트로핀은 MO에서 추출한 천연 화합물로 BMC, BMD, BVF(Bone Volume fraction)를 증가시키고 OVX 설치류의 소주 미세구조 분해를 약화시켜 항골다공증 효과를 나타내는 것으로 보입니다(Zhu et al., 2008; Zhang et al., 2016c). . 골다공증의 사용하지 않는 모델에서 얻은 생체 내 연구 결과에 따르면 MO 건조 뿌리 추출물은 뼈 형성 활성과 뼈 흡수를 억제하는 것으로 나타났습니다. MO의 말린 뿌리인 Mornidae Radix(MR)는 골다공증으로 인한 뒷다리 두께, 경골 부전 부하, BMD, 경골 Ca 및 P 수치의 감소를 억제하는 것으로 밝혀졌습니다(Seo et al., 2005). 조직 형태 측정 결과는 부피, 길이, 피질 및 섬유주 두께를 포함한 경골의 뼈 매개변수를 현저하게 보호할 수 있음을 나타냅니다. 또한 예방 및 치료 연구에서 MR의 효과가 골다공증의 예방과 치료 모두에 유리한 것으로 나타났습니다(Seo et al., 2005).
일관되게, 시험관 내 연구에서는 MO 및 그 생리 활성 성분이 잠재적으로 골다공증에 대한 치료를 제공하는 것으로 보이며 분자 메커니즘이 핵 인자 카파-B 리간드(NF-κB 또는 RANKL) 신호 전달 경로의 수용체 활성제를 통해 작용하는 것으로 나타났습니다. 예를 들어, 루비듐-1-메틸 에테르(RBM, MO의 뿌리에서 분리된 천연 안트라퀴논 화합물)는 NF-κB 경로를 차단하여 파골 세포의 골 흡수를 효과적으로 억제할 수 있습니다(He et al., 2{11}} 18). Bajijiasu는 RANKL 신호 전달 경로의 매개를 통해 파골세포 형성 및 골 흡수를 억제하는 것으로 밝혀졌습니다(Hong et al., 2017a). 카텝신 K(CTSK), 활성화된 T 세포의 핵인자 세포질 1(NFATc1), TRAcP, 액포형 H 플러스 -ATPase V0 서브유닛 D2(V-ATPase d2) 및 매트릭스 메탈로프로테이나제를 포함한 RANKL 유도 마커 유전자의 발현{ {15}}(MMP{16}})는 Bajijiasu에 의해 억제되었습니다(Hong et al., 2017a). MO에서 분리된 안트라퀴논에 대한 추가 시험관 내 연구에서 이러한 분자가 파골 세포 골 흡수의 잠재적 억제제 및 조골 세포 골 형성 활성의 증강 인자로 확인되었습니다(Wu et al., 2009; Bao et al., 2011). MO-안트라퀴논은 파골 세포의 세포 사멸을 촉진하는 것 외에도 조골 세포 골수 공동 배양 시스템에서 골 흡수 구덩이의 형성, 다핵 파골 세포의 수 및 Tartrate-Resistant acid phosphates(TRAP)의 활성을 감소시키는 능력을 입증했습니다. (Bao et al., 2011). MO-안트라퀴논은 또한 조골세포 증식 및 ALP 활성을 증가시켜 조골세포 골 형성 활성을 촉진하는 것으로 보입니다(Wu et al., 2009). MO에서 추출한 다당류를 조사한 결과, MO의 골형성 이눌린이 골아세포의 증식, 분화 및 무기질화를 촉진하는 것으로 나타났으며, 이는 런트 관련 전사 인자 2, 오스테릭스, 오스테오칼신, 골 시알로프로테인을 포함한 마커 유전자의 상향 조절에 의해 확인되었습니다. 및 OPG(Jiang et al., 2018).
종합하면, 이러한 발견은 MO와 그 생리활성 성분이 골다공증의 치료 및 예방에 중요한 치료적 역할을 제공할 수 있음을 시사합니다. MO는 골 소실 및 소주 미세 구조 분해의 약화, 골 무기질 밀도 및 골량의 향상, 조골성 골 형성 활성의 촉진, 및 직접 효과에 의한 파골 세포성 골 흡수의 억제를 통해 골다공증에 잠재적으로 효과적인 치료를 제공하는 것으로 보입니다. 알려진 신호 경로를 통해 매개되는 파골 세포 및 효과. In vitro 연구에서 Bajijiasu 화합물의 유효 농도는 0.8mM으로 밝혀졌으며(Hong et al., 2017a), 이는 다른 in vitro 실험의 화합물보다 높을 수 있으며 임상적 용도는 다음과 같습니다. 더 나은 치료 효과를 얻으려면 증가하므로 안전에 세심한주의를 기울여야합니다. 이 천연 의약품의 치료 가능성을 개발하려면 추가 연구가 필요합니다.
Curculigo orchioides Gaertn
세계에는 20종 이상의 Curculigo 식물이 있습니다. 그들은 아시아, 아프리카, 남아메리카 및 오세아니아의 열대 및 아열대 지역이 원산지입니다(Nie et al., 2013). Curculio orchioides Gaertn(CO, "Xian Mao")은 curculio 종 중 하나로 중국 의학에서 사지 약화, 요추 및 무릎 관절 관절염, 설사의 증상을 완화하는 데 사용됩니다(Tan et al., 2019). 최근 연구에 따르면 CO는 항산화 특성과 항암 가능성도 있는 것으로 보이며 항골다공성 허브로 사용될 수 있습니다(Cao et al., 2008; Ramchandani et al., 2014; Hejazi et al., 2018).
CO는 폐경 후 골다공증의 치료를 위해 한의학에서 사용되며 CO의 항골다공성 효과는 생체 내에서 조사되었습니다(Cao et al., 2008). CO 투여는 신체 또는 자궁 질량에 영향을 미치지 않으면서 골 흡수를 억제하고 혈청 인, 칼슘 및 OPG 수준을 증가시켜 난소 절제된 쥐의 경골에서 소주 골 손실을 예방했습니다(Cao et al., 2008). 골 흡수 관련 제조사인 DPD/Cr, TRAcP, ACTH 및 코르티코스테론의 혈청 수준은 CO 투여 후 감소했습니다(Cao et al., 2008). CO는 또한 상처 치유 동안 유도 시 골 형성을 향상시킬 수 있습니다(Wong et al., 2007a).
Curculigoside(CCG, 페놀성 배당체)는 CO의 주요 생리 활성 화합물이며 골형성 및 파골세포 억제 효과가 있는 것으로 보입니다(Liu et al., 2014a). 최근의 시험관 내 연구에서 인간 양수 유래 줄기 세포(hAFSC)의 골형성 분화에 대한 CCG의 효과를 평가한 결과, CCG가 오스테오폰틴(OPN) 및 콜라겐의 발현 증가를 포함하여 용량 의존적 방식으로 골형성 활성을 상향 조절함을 발견했습니다. I, 증가된 ALP 활성 및 칼슘 침착(Liu et al., 2014a). 또한, RANKL에 대한 OPG의 비율이 증가하여 파골세포 형성이 억제되었음을 나타냅니다. β-카테닌과 사이클린-D1의 동시 상향 조절은 이러한 효과가 Wnt/-카테닌 신호 전달 경로를 통해 매개되는 것으로 보입니다(Liu et al., 2014a). 골 형성 분화에 대한 CCG의 시험관 내 효과는 BMSC와 관련하여 조사되었으며 데이터는 CCG가 BMSC의 증식 및 골 형성 분화를 촉진할 수 있음을 나타냅니다(Shen et al., 2013).
CO의 항산화 특성은 또한 CCG에 기인하는 것으로 생각되며 골다공증 병태생리학을 약화시키는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다(Wang et al., 2012b). 따라서 CCG의 항산화 보호 효과는 과산화수소(H2O2)에 노출된 쥐의 두개골 조골세포에서 조사되었으며, 결과는 CCG가 조골세포에 의한 활성산소(ROS) 생성을 감소시키고 ALP, 칼슘 침착 및 런트 관련 단백질 2(Runx2)를 포함한 조골 세포 분화 마커의 수준(Wang et al., 2012b). CCG는 또한 조골세포 증식, 분화 및 염증유발 사이토카인 수준을 조절하여 덱사메타손(DEX) 유도 세포독성으로부터 쥐의 골아세포를 보호하는 것으로 나타났습니다(Zhu et al., 2015). ALP, OPG, -catenin 및 RANKL을 포함한 조골세포 분화 마커의 수준에 대한 DEX의 효과는 역전되어 CCG가 골다공증 치료에 적합한 화합물일 수 있음을 나타냅니다(Zhu et al., 2015). 따라서 대사 분석은 CCG의 주요 대사 산물인 M2를 통해 이러한 항골다공증 효과를 생성할 수 있음을 나타냅니다(Wang et al., 2017a).
추가 시험관 내 및 쥐의 calvarial 연구는 CO에서 분리된 화합물이 조골 세포 증식 및 분화 촉진, 증가된 뼈 형성 활성 및 파골 세포 골 흡수 억제를 포함하여 항골다공성 특성을 갖는 것으로 나타났습니다. MO에서 분리된 생리활성 화합물에는 신규 균질 다당류, COP{1}} 및 COP{2}}, 페놀 배당체(Jiao et al., 2009; Wang et al., 2013b; Wang et al., 2017c; 왕 등, 2019b)
간단히 말해서, C. orchioides의 골형성 촉진은 골다공증의 약화로 이어지는 유익한 효과일 수 있으며, 활성산소종의 억제는 이 약의 큰 특성이다. 또한 CO에서 분리된 일부 화합물은 파골세포 골 흡수의 억제를 나타냅니다. CO의 분자 메커니즘, 신호 전달 경로 및 생리 활성 성분을 발견하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다. 그리고 파골세포와 조골세포에서 CCG의 항산화 효과와 골다공증 병태생리학 사이의 잠재적 관계의 분자적 기초를 결정합니다.
Psoralea corylifolia (L.) Medik
Psoralea corylifolia (L.) Medik (PC, "Bu Gu Zhi")는 아시아에서 의약 목적으로 널리 사용됩니다. 말린 익은 씨앗은 식물의 활성 성분입니다. PC는 피부 질환, 심혈관 질환, 신장염 및 골다공증 치료를 위한 중국 약전 및 TCM 공식에서 사용됩니다(Zhang et al., 2016a). PC의 주요 생리활성 화합물은 쿠마린(예: 소랄렌), 플라보노이드(예: 네오바바이소플라본, 바바찰콘, 발다친 및 스토리라인) 및 메로테르펜(예: 바쿠치올)입니다(Zhang et al., 2016a). PC의 추가 구성 요소는 파킨슨병 치료를 위한 면역 조절, 항산화 및 신경 보호 특성을 가지고 있습니다(Jing et al., 2017). PC는 또한 전립선암 치료를 위한 치료 잠재력을 가질 수 있습니다(Lin et al., 2018).
