La metabolómica combinada con el análisis de la vía de señalización BMP-2/Smad aclara los efectos de mejora de los flavonoides totales de Epimedii Folium: suplemento nutricional óseo en la osteoporosis posmenopáusica

Abstracto

La osteoporosis posmenopáusica (PMOP) se desencadena por la deficiencia de estrógenos. La insuficiencia de estrógenos provoca una resorción ósea que excede la formación ósea, lo que provoca una disminución de la masa ósea. Los estudios han confirmado que el extracto total de flavonoides deEpimedii folio(TFE) puede mejorar la osteoporosis, mientras que un nutriente óseo que consiste en sulfato de condroitina (CS) combinado con clorhidrato de glucosamina (GLcN) ejerce efectos terapéuticos sobre las enfermedades relacionadas con el metabolismo óseo. Dado que la osteoporosis se caracteriza fundamentalmente por trastornos metabólicos, la combinación de extracto de TFE con un suplemento nutricional óseo (TG) puede ejercer efectos reguladores sinérgicos de múltiples objetivos, ofreciendo así un nuevo enfoque para la prevención y el control de PMOP.

Este estudio exploró sistemáticamente los efectos y mecanismos de mejora de los TG en PMOP a través de experimentos in vivo e in vitro combinados con tecnología metabolómica. In vivo, se estableció un modelo de rata ovariectomizada (OVX) mediante ovariectomía bilateral. Los efectos farmacodinámicos de los TG sobre la PMOP se verificaron mediante tinción histopatológica ósea, densidad mineral ósea e indicadores fisiológicos. Además, se utilizó tecnología metabolómica para cuantificar los metabolitos de la orina para explorar posibles biomarcadores de PMOP regulados por los TG y las redes metabólicas asociadas. In vitro, las células MC3T3-E1 se trataron con TFE y TG para detectar dosis seguras. Posteriormente, se realizó la inducción osteogénica y se estudiaron los efectos y mecanismos de los TG en la diferenciación osteogénica mediante tinción con fosfatasa alcalina (ALP), tinción con rojo de alizarina S (ARS) y análisis de transferencia Western.

Los resultados farmacodinámicos mostraron que los TG redujeron la generación de osteoclastos y restauraron significativamente la densidad mineral ósea y los niveles de indicadores fisiológicos. Los resultados de la metabolómica indicaron que los TG aliviaron la pérdida ósea principalmente al intervenir en múltiples vías metabólicas, incluido el metabolismo del nicotinato y la nicotinamida, el metabolismo de la histidina, el metabolismo de la pirimidina, el metabolismo del triptófano, el metabolismo de la alanina/aspartato/glutamato, el metabolismo de las purinas, el metabolismo de la vitamina B6 y otros. Los experimentos in vitro confirmaron que los TG promovían la proliferación de osteoblastos y la diferenciación osteogénica a través de la vía de señalización de la proteína morfogenética ósea-2 (BMP-2)/proteína relacionada con Sma y Mad (Smad). En resumen, TG puede mejorar eficazmente la PMOP a través de un efecto sinérgico de múltiples objetivos. Este estudio proporciona una base experimental y soporte teórico para la aplicación clínica de TG.

Palabras clave:flavonoides totales deEpimedii folio; suplemento nutricional óseo; osteoporosis posmenopáusica; metabolómica; BMP-2/Vía de señalización Smad

 

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1. Introducción

La osteoporosis (OP) es una enfermedad ósea metabólica sistémica caracterizada por una disminución de la masa ósea y de la densidad mineral ósea (DMO), destrucción de la microarquitectura ósea y aumento de la fragilidad ósea. La osteoporosis posmenopáusica (PMOP) es el tipo más común y se asocia con una secreción reducida de estrógeno. La disminución de estrógeno hace que la resorción ósea supere la formación ósea, lo que provoca una alteración de la homeostasis ósea [1].

Un estudio de prevalencia de osteoporosis en China que incluyó a 20.416 participantes encontró que entre personas de 40 años o más, la prevalencia de OP era del 5,0% en hombres y del 20,6% en mujeres [2]. Una evaluación de la prevalencia de OP entre adultos estadounidenses mayores o iguales a 50 años encontró tasas de prevalencia del 16% en hombres y del 29,9% en mujeres [3], lo que indica una mayor prevalencia en las mujeres. Clínicamente, los fármacos utilizados para tratar la PMOP incluyen principalmente análogos de la hormona paratiroidea, bifosfonatos, estrógenos, calcitonina e inhibidores de RANKL; sin embargo, estos medicamentos pueden causar efectos adversos como palpitaciones, osteonecrosis de la mandíbula y enfermedades cardiovasculares, lo que los hace inadecuados para su uso a largo plazo [4]. Debido a la notable carga de efectos secundarios de los medicamentos convencionales, se ha vuelto urgente identificar opciones de medicina tradicional china (MTC) con menos reacciones adversas e idoneidad para el manejo a largo plazo. La MTC se ha utilizado durante mucho tiempo para mejorar la OP y ha recibido amplia atención a nivel nacional e internacional. Los estudios confirman que múltiples hierbas chinas comoEpimedii folioyRizoma Drynariaetienen efectos significativos en la mejora de la OP [5].

Flavonoides totales deEpimedii folio(TFE) son los principales componentes activos, incluidos icariina, epimedina A y epimedina B. Los efectos antiosteoporóticos deEpimedii foliose han informado en muchos estudios; por ejemplo, la icariina mejora la diferenciación osteogénica de las células madre mesenquimales de la médula ósea (BMSC) [6]. El extracto de TFE también puede mejorar la pérdida ósea al aumentar el tejido adiposo marrón y reducir el tejido adiposo blanco en la médula ósea [R].

 

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El sulfato de condroitina (CS) es un glicosaminoglicano sulfatado y un polisacárido lineal compuesto por unidades repetidas de disacárido que contienen ácido urónico y N-acetilhexosamina [8]. El clorhidrato de glucosamina (GLcN) es un aminomonosacárido sintetizado a partir de glucosa en tejidos humanos; está presente principalmente en el cartílago y el tejido conectivo sinovial y es un componente importante del cartílago articular y de la matriz extracelular. Ambos se utilizan habitualmente como suplementos dietéticos. ZHENG HX et al. [9] informaron que el CS puede reducir las citoquinas inflamatorias séricas e inhibir el estrés oxidativo; también puede reducir la expresión de osteoclastos al regular OPG/RANKL, lo que sugiere acciones antiinflamatorias y antioxidantes e inhibición de la diferenciación de osteoclastos. En los Estados Unidos, el CS se combina a menudo con GLcN en suplementos dietéticos y se utiliza principalmente para reducir la pérdida de componentes de la matriz en la osteoartritis [10]. Además, debido a que el CS puede inducir la diferenciación celular, se ha utilizado en la condrogénesis y en construcciones osteogénicas [11-12].

Múltiples estudios sugieren que el extracto de TFE, CS y GLcN tienen ciertos efectos terapéuticos en enfermedades relacionadas con el metabolismo óseo. Sin embargo, aún no está claro si un extracto de TFE combinado y un suplemento nutritivo para huesos (TG) produce beneficios sinérgicos para mejorar la OP y sus mecanismos.

 

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2. Materiales y métodos

2.1 animales

Se compraron cuarenta ratas Sprague-Dawley hembra de 8 semanas (180-220 g) de Changchun Yisi Experimental Animal Co., Ltd. (licencia animal No. SCXK (Ji) -2020-0001). Los animales se alojaron en un laboratorio SPF a 23±223 \\pm 223±2 grados y 50% de humedad, con libre acceso a alimentos y agua, bajo un ciclo de 12 h de luz/12 h de oscuridad. Los experimentos con animales fueron revisados ​​y aprobados por el Comité de Ética y Bienestar Animal Experimental de la Universidad Agrícola de Jilin (Aceptación No. 20240717001).

2.2 Fármacos y reactivos

Folio epimedii coreanoLa hierba cruda se compró en Senyu Chinese Medicinal Materials Co., Ltd. del condado de Tonghua (provincia de Jilin). Icariina (Nº de lote T11A11B111118) se adquirió de Shanghai Yuanye Bio-Technology Co., Ltd. GLcN (Nº de lote M-AT-1904020) se adquirió de Zhejiang Jinke Pharmaceutical Co., Ltd. CS (Nº de lote HS1904270) se adquirió de Jiaxing Hengjie Biopharmaceutical Co., Ltd. Los reactivos adicionales incluyeron penicilina sódica para inyección, tabletas de valerato de estradiol, tribromoetanol, kits ELISA para PINP y CTX-I, kits de ensayo de hidroxiprolina, fósforo y calcio, kit de tinción ALP, medio -MEM, tripsina, penicilina-estreptomicina, tampón de bloqueo, TBST, tampón de transferencia rápida, tampón de electroforesis, membranas de PVDF, HRP IgG de cabra anti-conejo, anticuerpo anti-GAPDH, marcador de proteína preteñido, RIPA tampón de lisis, kit ECL, kit de preparación de gel PAGE, tampón de carga de proteínas, kit CCK-8, suero fetal bovino, rojo de alizarina S, ácido ascórbico, -glicerofosfato de sodio, dexametasona, PBS y anticuerpos primarios para RUNX2, BMP-2, Smad1, ALP, OSX y p-Smad1/5.(Todos los números de lote y proveedores se enumeran en el texto original).

2.3 Instrumentos

Se utilizaron un lector de microplacas (ThermoFisher, EE. UU.), un microscopio invertido (Motic Group), una cabina de bioseguridad (ThermoFisher, EE. UU.), una incubadora de CO2_22 (ThermoFisher, EE. UU.) y un baño metálico de calentamiento digital de doble canal (Changchun Kelebo Biotechnology Co., Ltd.).

2.4 Extracción de TFE

El TFE se extrajo utilizando el método informado por Zhang Dongxue et al. [13]. El polvo liofilizado obtenido se midió mediante espectrofotometría UV-Vis a 270 nm. Utilizando icariina como estándar, se determinó que el contenido total de flavonoides del extracto de TFE era del 79,0%.

2.5 Diseño experimental con animales

Las ratas fueron asignadas al azar en cinco grupos: normal (simulado), modelo (OVX), valerato de estradiol (EV), extracto de TFE (T) y TG. Al grupo simulado se le extirpó únicamente una pequeña cantidad de grasa abdominal y tejido blando; todos los demás grupos se sometieron a ovariectomía bilateral. Los fármacos se prepararon como suspensiones en carboximetilcelulosa sódica al 0,5% y se administraron por sonda oral. Los grupos Sham y OVX recibieron solución salina mediante alimentación forzada. El grupo T recibió TFE a 490 mg·kg-1^{-1}-1. El grupo EV recibió 0,1 mg·kg-1^{-1}-1. El grupo TG recibió CS 124 mg·kg-1^{-1}-1, GLcN 155 mg·kg-1^{-1}-1 y TFE 490 mg·kg-1^{-1}-1. Las dosis se convirtieron a partir de las dosis recomendadas para humanos. El volumen de alimentación forzada fue de 2 ml·kg-1^{-1}-1·d-1^{-1}-1 durante 8 semanas consecutivas. El modelado exitoso se confirmó cuando los niveles séricos de estradiol (E2) en el grupo OVX fueron significativamente más bajos que los del grupo simulado. Debido a que CS+GLcN solo mostró solo una ligera tendencia a mejorar en la DMO de ratas, no se estableció un grupo separado de nutrientes óseos únicamente.

En las semanas 3, 6 y 8, las ratas se colocaron en jaulas metabólicas con agua libre y ayuno de 12 h, y se recogieron muestras de orina de 24 h. La orina se centrifugó a 4 grados, 3500 r·min-1^{-1}-1 durante 10 min; Los sobrenadantes se almacenaron a -80 grados. Al final de la semana 8, se sacrificó a los animales y se recogió sangre, se centrifugó a 4 grados, 4000 r·min-1^{-1}-1 durante 15 minutos para obtener suero y luego se almacenó a -80 grados.

2.6 Medición de indicadores fisiológicos

En la semana 8, se recogieron orina y sangre de la aorta abdominal. Se utilizaron kits de ELISA para medir el marcador de formación ósea en suero PINP y el marcador de resorción ósea CTX-I. La hidroxiprolina (Hyp) en suero y orina se midió mediante hidrólisis alcalina. El calcio en orina (U-Ca) se midió mediante el método de microplacas MTB y el fósforo en orina (UP) mediante el método de fosfomolibdato.

2.7 Densidad mineral ósea y Micro-CT

Después de 8 semanas, se recogieron, limpiaron y escanearon los fémures izquierdos mediante micro-CT. Se analizaron cuantitativamente los parámetros trabeculares, incluida la separación trabecular (Tb.Sp), el espesor trabecular (Tb.Th), el número trabecular (Tb.N), la fracción de volumen óseo (BV/TV) y el índice del modelo de estructura (SMI).

2.8 Histopatología ósea

Los fémures derechos se fijaron en paraformaldehído al 4%, se descalcificaron, se incluyeron en parafina, se seccionaron y se tiñeron con HE y TRAP. Los osteoclastos TRAP positivos aparecieron de color rojo oscuro.

2.9 Análisis metabolómico

La orina (100 μl) se diluyó 10 veces con agua destilada, se agitó durante 30 s, se centrifugó a 4 grados, 15.000 r·min-1^{-1}-1 durante 10 min y el sobrenadante se usó para el análisis. Se combinaron volúmenes iguales (100 μL) de orina de cada rata para preparar muestras de control de calidad (QC).

La cromatografía se realizó utilizando una columna ACQUITY UPLC CSH C18 (2,1 mm x 150 mm, 1,7 μm) a 40 grados. La fase móvil A era acetonitrilo (0,1% de ácido fórmico) y la fase móvil B era agua (0,1% de ácido fórmico). El caudal fue de 0,20 ml·min-1^{-1}-1, volumen de inyección de 5 μl. Gradiente: 0–4 min, 95% B; 4 a 5 min, 95 % a 65 % B; 5 a 13 min, 65 % a 25 % B; 13-14 min, 25%-0% B; 14-18 min, 0%-95% B.

La espectrometría de masas se realizó utilizando un instrumento Q Exactive Plus en modos de iones positivos y negativos con voltaje de pulverización ±3,2 kV, gas envolvente de 2,0 a 8,0 psi, temperatura capilar de 350 grados y rango de exploración m/z de 100 a 1000.

2.10 Estadística multivariada y procesamiento de datos

Los datos LC-MS sin procesar se preprocesaron y normalizaron utilizando el software Compound Discoverer. Se utilizó PCA no supervisada para evaluar la agrupación y las diferencias de grupo. Se utilizó OPLS-DA supervisado para obtener valores VIP. Se aplicó una prueba t a los datos normalizados. Los metabolitos con VIP> 1 y P <0,05 se consideraron biomarcadores potenciales y se identificaron más a fondo.

2.11 Identificación de biomarcadores y análisis de vías

El tiempo de retención preciso (Rt), m/z y el peso molecular se obtuvieron a partir de cromatogramas TIC. Las fórmulas candidatas y la composición elemental se predijeron utilizando las bases de datos en línea de Compound Discoverer (HMDB, KEGG). El enriquecimiento de la ruta se realizó utilizando MetaboAnalyst.

2.12 Cultivo y diferenciación de osteoblastos

Se cultivaron osteoblastos de calvario de ratón MC3T3-E1 en una incubadora de CO2_22 a 37 grados. Cuando confluyeron entre un 80% y un 90%, las células se sembraron en placas para inducción osteogénica. El medio osteogénico completo consistió en -MEM suplementado con 10 mmol·L-1^{-1}-1 -glicerofosfato, 50 μmol·L-1^{-1}-1 de ácido ascórbico y 100 nmol·L-1^{-1}-1 dexametasona.

2.13 Ensayo de citotoxicidad

La viabilidad celular fue evaluada por CCK-8. Se sembraron células MC3T3-E1 (5 x 103^33 células/pocillo) en placas de 96 pocillos y se incubaron durante la noche. Luego, las células se trataron con TFE (2–12 ug · ml −1 ^ {-1} −1), CS (50–250 ug · ml −1 ^ {-1} −1) o GLcN (0,2–1,0 mmol · L −1 ^ {-1} −1) durante 24 h. Se midió la absorbancia a 450 nm para calcular la viabilidad. Según los resultados, se seleccionaron y combinaron dosis óptimas para probar TG versus control.

2.14 Tinción ALP

Se sembraron células MC3T3-E1 (1 x 104^44 células/pocillo) en placas de 12 pocillos y se dividieron en blanco (sin inducción), control (inducción osteogénica), T (inducción osteogénica + TFE) y TG (inducción osteogénica + TG). Los medios se cambiaron cada dos días. Después de 7 días, se realizó la tinción con ALP según las instrucciones del kit.

2.15 Tinción ARS

Utilizando el mismo agrupamiento y tratamiento que la tinción con ALP, se indujeron células durante 14 días. Las células se fijaron con paraformaldehído al 4%, se tiñeron con rojo de alizarina al 0,1% (pH 7,2) durante 30 minutos, se lavaron y se observaron al microscopio.

2.16 Transferencia Western

Para examinar si los TG influyen en la diferenciación osteogénica a través de la señalización BMP-2/Smad, se sembraron células MC3T3-E1 (5 × 105^55 células/pocillo) en placas de 6 pocillos con la misma agrupación que antes. Las células se lisaron con RIPA más inhibidores de proteasa y fosfatasa. Después de la cuantificación de BCA, las proteínas se desnaturalizaron, se separaron con SDS-PAGE al 10 %, se transfirieron a PVDF, se bloquearon, se incubaron con anticuerpos primarios (GAPDH, p-Smad1/5, Smad1, BMP-2, RUNX2, OSX, ALP), seguido de anticuerpo secundario HRP, desarrollo de ECL, imágenes y cuantificación de ImageJ.

2.17 Análisis estadístico

Los datos se expresan como media ± DE. Se utilizó SPSS para el análisis estadístico. Después de la prueba de normalidad, se realizó ANOVA unidireccional. Las diferencias se consideraron estadísticamente significativas cuando P < 0,05.

 

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3. Resultados

3.1 Indicadores bioquímicos séricos

Como se muestra en la Tabla 1, en comparación con el grupo simulado, los niveles de E2 en el grupo OVX disminuyeron significativamente, lo que indica un establecimiento exitoso del modelo. El PINP sérico en el grupo OVX disminuyó significativamente, lo que indica una reducción de la formación ósea en PMOP. En comparación con OVX, PINP en los grupos T y TG aumentó significativamente, lo que indica que tanto T como TG aumentaron los marcadores de formación ósea, con una mejor recuperación en TG. En comparación con el tratamiento simulado, CTX-I en OVX aumentó significativamente, lo que indica una mayor resorción ósea después de la ovariectomía. En comparación con OVX, CTX-I en T y TG disminuyó significativamente, con una reducción más pronunciada en TG. La hidroxiprolina sérica (S-Hyp) aumentó significativamente en OVX frente a la simulación, lo que indica una mayor degradación del colágeno; en comparación con OVX, S-Hyp disminuyó en T y TG, con una reducción significativa en TG, lo que sugiere una mejor inhibición de la degradación del colágeno.

3.2 Indicadores bioquímicos de la orina

En comparación con la simulación, UP aumentó significativamente en OVX; en comparación con OVX, UP disminuyó más marcadamente en TG. U-Ca aumentó significativamente en OVX versus simulado; en comparación con OVX, U-Ca disminuyó significativamente tanto en T como en TG, con una disminución mayor en TG. Urine Hyp (U-Hyp) aumentó significativamente en OVX versus simulado; en comparación con OVX, U-Hyp disminuyó significativamente en cada grupo de tratamiento, con una disminución mayor en TG que en T (Tabla 2).

3.3 Histopatología ósea

La tinción HE mostró que la continuidad trabecular era buena en el tratamiento simulado, con menos adipocitos en la cavidad de la médula. En comparación con el tratamiento simulado, OVX mostró una continuidad trabecular más pobre y un marcado aumento de adipocitos. En comparación con OVX, la continuidad trabecular se recuperó en T y TG y el número de adipocitos disminuyó; TG mostró una recuperación más obvia (Figura 1A). La tinción TRAP mostró que el número de osteoclastos aumentó significativamente en OVX versus simulado; en comparación con OVX, los osteoclastos disminuyeron en T y TG, con una disminución significativa en TG (Figura 1B).

3.4 Densidad mineral ósea y parámetros de Micro-CT

La micro-CT mostró una masa ósea significativamente reducida en OVX en comparación con el tratamiento simulado. En comparación con OVX, la recuperación de masa ósea en TG fue más significativa que en T, con un claro aumento de la densidad trabecular (Figura 1C). El análisis cuantitativo mostró que BV/TV, Tb.Th y Tb.N disminuyeron significativamente en OVX frente a Sham. En comparación con OVX, estos índices aumentaron significativamente después de TG (mejor que T). Tb.Sp y SMI aumentaron significativamente en OVX versus simulado; en comparación con OVX, TG disminuyó estos índices de manera más significativa que T (Tabla 3).

3.5 PCA

En los modos de iones positivos y negativos, la PCA de los perfiles de metabolitos en orina en las semanas 3, 6 y 8 mostró una clara separación entre los grupos simulados, OVX y TG, lo que indica perfiles metabólicos distintos antes/después del modelado y antes/después del tratamiento con TG (consulte el material complementario al que se hace referencia en el contexto de la publicación original).

3.6 Detección de posibles biomarcadores

OPLS-DA mostró una separación de grupos más pronunciada a lo largo de semanas en ambos modos iónicos. Los gráficos de volcanes y las pruebas de 200 permutaciones respaldaron la confiabilidad del modelo (R2Y y Q2 cerca de 1; intersección de Q2 <0), lo que sugiere que no hay sobreajuste.

3.7 Identificación de biomarcadores y análisis de vías

Utilizando VIP > 1 y P < 0,05, se seleccionaron biomarcadores potenciales. Con base en m/z, MS/MS, Rt y peso molecular, y haciendo referencia a HMDB/KEGG, se identificaron 46 biomarcadores potenciales. El enriquecimiento con KEGG indicó que las vías implicaban principalmente el metabolismo del nicotinato y la nicotinamida, el metabolismo de la histidina, el metabolismo de la pirimidina, el metabolismo del triptófano, el metabolismo de los D-aminoácidos, el metabolismo de la alanina/aspartato/glutamato, el metabolismo de las purinas y el metabolismo de la vitamina B6 (Figura 2). La agrupación jerárquica mostró cambios dinámicos a lo largo de las semanas 3, 6 y 8 después de la intervención TG (consulte el material complementario al que se hace referencia en el contexto de la publicación original).

3.8 Ensayo de citotoxicidad

Después de 24 h de tratamiento, 6 ug·mL-1^{-1}-1 TFE aumentaron la viabilidad celular; dosis más altas inhibieron la viabilidad. GLcN a 0,4 mmol·L-1^{-1}-1 aumentó significativamente la viabilidad. CS a 150 ug·mL-1^{-1}-1 aumentó la viabilidad (Tabla 4). Por lo tanto, se seleccionaron 6 ug·mL-1^{-1}-1 TFE, 0,4 mmol·L-1^{-1}-1 GLcN y 150 ug·mL-1^{-1}-1 CS. La dosificación combinada mostró una viabilidad de control de 1,00 ± 0,11 y una viabilidad de TG de 1,22 ± 0,03, lo que indica que la dosis de TG seleccionada era segura y no citotóxica.

3.9 Efectos sobre la diferenciación osteogénica y la expresión de proteínas

La ALP es un marcador temprano de diferenciación osteogénica. Bajo inducción osteogénica, TG mostró una tinción de ALP más oscura que T, lo que indica una mejor promoción de la expresión de ALP (Figura 3A). La tinción con ARS mostró que tanto T como TG promovieron la formación de nódulos mineralizados en comparación con el control, con un efecto más pronunciado en TG (Figura 3B). La transferencia Western mostró una mayor expresión de marcadores osteogénicos bajo inducción. En comparación con el blanco, el control indicó una diferenciación osteogénica exitosa. Después del tratamiento, los TG aumentaron más fuertemente la expresión de las proteínas BMP-2, p-Smad1/5, RUNX2, OSX y ALP (Figura 3C; Tabla 5).

 

4. Discusión

La insuficiencia ovárica posmenopáusica reduce los niveles de estrógeno y altera el metabolismo óseo, lo que mejora la diferenciación de los osteoclastos y disminuye la diferenciación de los osteoblastos, lo que en última instancia provoca pérdida ósea [14-15]. Con base en investigaciones anteriores [13], se planteó la hipótesis de que la combinación de TFE con un suplemento nutricional óseo puede ejercer efectos sinérgicos para mejorar la PMOP. Por lo tanto, este estudio utilizó un modelo de rata OVX y un modelo de diferenciación de osteoblastos para evaluar la eficacia y el mecanismo de los TG.

PINP (formación ósea) y CTX-I (resorción ósea) mejoraron tanto con T como con TG, y TG mostró efectos más significativos. La hidroxiprolina (Hyp), un componente importante del colágeno, aumenta en suero y orina en la OP [16-17]. En este estudio, OVX aumentó la Hyp tanto en suero como en orina; el tratamiento redujo estos niveles, y la TG los redujo más significativamente que la T. El aumento de la resorción ósea en OVX también aumenta la pérdida de calcio y fósforo, aumentando el calcio y el fósforo urinarios, de acuerdo con DESAI S et al. [18]. El tratamiento disminuyó U-Ca y UP, con mayores reducciones en TG. La deficiencia de estrógenos altera la estructura trabecular, inhibe la osteogénesis de BMSC, promueve la adipogénesis y aumenta la actividad de los osteoclastos [19]. TG mejoró la conectividad trabecular, redujo los adipocitos de la médula y redujo el número de osteoclastos de manera más efectiva que T. La micro-CT confirmó que TG aumentó la DMO y mejoró la microarquitectura trabecular (BV/TV, Tb.Th, Tb.N) al tiempo que redujo Tb.Sp y SMI.

Debido a que la OP es una enfermedad metabólica, se utilizó la metabolómica para explorar las redes metabólicas reguladas por los TG. Las vías reguladas de los TG implicaban principalmente el metabolismo de aminoácidos, nucleótidos y vitaminas. El triptófano está asociado con la DMO y los niveles reducidos pueden marcar OP [20]. En este estudio, el triptófano se redujo en OVX y se restauró significativamente después de 8 semanas de tratamiento con TG, lo que sugiere que los TG pueden aliviar la pérdida ósea al modular el metabolismo del triptófano. La creatinina, vinculada al metabolismo arginina/creatina, se ha asociado con la OP [21-22]. Aquí, la creatinina fue más alta en OVX en la semana 8 y TG la redujo significativamente, lo que sugiere que la regulación del metabolismo de la arginina puede contribuir a la mejora de la PMOP. El metabolismo del glutatión participa en la PMOP [23]. El L-glutamato se puede generar a partir del metabolismo del glutatión (GSH). El GSH tiene funciones antioxidantes y favorece la remodelación ósea [24]. En la PMOP, el estrés oxidativo aumenta, la capacidad antioxidante disminuye y la actividad de los osteoclastos supera la actividad de los osteoblastos, lo que perjudica la formación ósea [15]. En este estudio, el L-glutamato fue mayor en OVX en la semana 8, y los TG disminuyeron el L-glutamato, lo que sugiere que los TG pueden reducir la conversión de GSH en L-glutamato y, por lo tanto, respaldar los niveles de GSH y contrarrestar las anomalías metabólicas relacionadas con la deficiencia de estrógenos.

Los trastornos del metabolismo de las purinas en la OP pueden provocar acumulación de ácido úrico [25-27]. La metabolómica mostró que TG redujo los niveles de ácido úrico en las semanas 3, 6 y 8 en comparación con OVX, lo que sugiere una supresión de la síntesis de purinas y la acumulación de ácido úrico. LIU DF et al. [28] informaron que las intervenciones pueden aumentar la adenosina para aliviar los trastornos del metabolismo de las purinas. En este estudio, los TG aumentaron significativamente la adenosina después de 8 semanas, lo que sugiere una contribución a la diferenciación osteogénica y la recuperación ósea.

Las vitaminas (D, complejo B, K) desempeñan funciones importantes en el metabolismo óseo [29-31]. La niacina y la nicotinamida son formas de vitamina B3 [32]. La niacina contribuye a la síntesis de la coenzima NAD/NADP, con efectos antiinflamatorios y antioxidantes [33]. La nicotinamida también puede promover la producción de NAD; NAD apoya la función mitocondrial, reduce el daño de ROS y ayuda a mantener la homeostasis ósea. En la OP, la NAD reducida puede dificultar la diferenciación y mineralización osteogénica [34]. En este estudio, la niacina y la nicotinamida fueron más altas en OVX en las semanas 3, 6 y 8 (las más altas en la semana 8). Los autores infirieron que la síntesis de NAD puede verse afectada en la enfermedad, lo que lleva a la acumulación de niacina/nicotinamida y niveles bajos de NAD, mientras que los TG redujeron los niveles de niacina/nicotinamida, posiblemente reflejando el consumo para la síntesis de NAD. La piridoxamina (PM) es parte de la vitamina B6 [35]. La vitamina B6 favorece la diferenciación condrogénica [36], y la deficiencia de B6 puede debilitar la reticulación del colágeno y la resistencia ósea [37]. El metabolismo de la vitamina B6 se ha relacionado con la progresión de la PMOP [38]. En este estudio, la PM fue menor en OVX en la semana 8, mientras que los TG aumentaron la PM, lo que sugiere un posible papel en el apoyo al colágeno y la resistencia ósea.

Durante la remodelación ósea, los osteoblastos median la formación de hueso. La tinción con ALP y ARS refleja una osteogénesis temprana y una mineralización tardía, respectivamente, y normalmente aumentan con la inducción osteogénica [39-40]. Aquí, TG mejoró la actividad de ALP y mineralizó los nódulos de manera más efectiva que el TFE solo. Las BMP son miembros de la superfamilia TGF- y desempeñan funciones clave en la diferenciación osteogénica. BMP-2 se une a receptores, activa Smad1/5/8 (con Smad4) y promueve factores de transcripción como RUNX2 y OSX en sentido descendente, lo que en última instancia promueve la síntesis de proteínas osteogénicas, la deposición de matriz extracelular y la mineralización [41]. Investigaciones anteriores informaron que TFE promueve la osteogénesis de BMSC a través de la vía BMP-2/RUNX2/OSX [42]. Este estudio se centró en la señalización de BMP-2/Smad y encontró que los TG aumentaron significativamente la expresión de BMP-2, p-Smad1/5, RUNX2, OSX y ALP en comparación con TFE solo, lo que respalda un efecto proosteogénico más fuerte mediado a través de BMP-2/Smad.

En resumen, los resultados in vivo e in vitro indican que la TG mejora eficazmente las anomalías metabólicas óseas inducidas por OVX. Los mecanismos pueden implicar la regulación del metabolismo de aminoácidos, nucleótidos y vitaminas y la activación de la señalización BMP-2/Smad para promover la osteogénesis. Este estudio proporciona apoyo teórico para los TG en la prevención y el tratamiento de PMOP.

 

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Enfoque SEO: extracto de hierbas para la osteoporosis posmenopáusica, ingredientes botánicos para la salud ósea, osteogénesis BMP-2/vía Smad, Extracto de flavonoides epimedios (icariina), desarrollo de productos botánicos guiado por metabolómica.

5.1 Por qué el contenido "Extracto de hierbas para la osteoporosis posmenopáusica" basado en mecanismos es importante en B2B

Para marcas, importadores y formuladores que creansalud de la mujerysalud óseaportafolios, el mercado premia cada vez más los conceptos botánicos que pueden explicarse enlógica científica clara-Por ejemplo:

Modulación metabólica de múltiples vías (respaldada por metabolómica), y

vías de señalización relacionadas con la osteogénesis, comoBMP-2/Smad.

Estudios como el traducido anteriormente son valiosos porque conectancomposición (TFE + CS/GLcN) → Resultados fenotípicos (DMO, reducción de osteoclastos, índices de micro-CT) → evidencia molecular/bioquímica (BMP-2/Smad, PINP/CTX-I) → Redes metabólicas (vías de vitamina B, metabolismo de aminoácidos y purinas)..

5.2 Abastecimiento de ingredientes botánicos: la estandarización, la trazabilidad y la extracción escalable son los verdaderos diferenciadores

En el suministro B2B, la "hierba" no es una especificación única: es una cadena de suministro. Para las empresas de productos terminados, las preguntas clave son:

¿Puede el ingrediente serestandarizado(p. ej., compuestos marcadores, huellas dactilares)?

haysistemas de calidadycontroles de fabricaciónpara apoyar el suministro a largo plazo?

¿Puede el proveedor proporcionarpaquetes de documentaciónpara auditorías regulatorias y de clientes?

5.3 Dónde encaja Cistanche (tendencia + capacidad de fabricación, no una afirmación sustitutiva)

Además de los productos botánicos establecidos para la salud ósea (p. ej.,epimedioflavonoides),cistancheha ganado atención en el espacio más amplio de la MTC y la botánica funcional debido a su larga historia de uso en fórmulas tónicas y la creciente preferencia de la industria porextractos de una sola hierbayactivos estandarizadosque se pueden integrar en formatos de suplementos modernos.

Para los compradores que están evaluando socios botánicos, se vuelve importante un perfil de proveedor orientado a la fabricación que cubra:

abastecimiento verticalmente integrado,

capacidad de extracción y procesamiento,

y transparencia de los antecedentes de la empresa.

Acerca de nuestra capacidad de fabricación (fuente de referencia):El perfil de la empresa y los antecedentes de la fábrica se pueden revisar en la página oficial "Acerca de nosotros" del sitio del proveedor. ([xjcistanche.com])

Nota de cumplimiento para blogs B2B:Si el posicionamiento de su producto apunta a la "osteoporosis posmenopáusica", asegúrese de que su lenguaje orientado hacia afuera se mantengaestructura/funciónoapoyo nutricional–orientado (dependiendo de su mercado) y evite afirmaciones sobre tratamientos de enfermedades a menos que lo admitan y permitan las regulaciones locales.

Obtenga más información (páginas de referencia de proveedores):

Descripción general de la empresa/antecedentes de la fábrica: ([xjcistanche.com])

Centro de contenido botánico relacionado (recetas de medicina tradicional china y narración de ingredientes):(El enlace de referencia proporcionado se puede insertar una vez que confirme que la ruta URL final es correcta)

 

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