Etude sur l’extrait de houblon pour l’ostéoporose

Ostéoporose(OP)Est une maladie métabolique systémique caractérisée par une réductiSur lede lA amasse osseuse et des dommages structurels microscopiques au tissu osseux. L’incidence de l’op est positivement corrélée avec l’âge. Selon une enquête épidémiologique menée en 2019, la prévalence de l’ostéoporose chez les personnes âgées de 60 ans et plus en Chine était de 36%. Avec le vieillissement de la population, la Chine sera confrontée à des problèmes d’ostéoporose de plus en plus importants [1] [traduction].

Actuellement, les médicaments couramment utilisés pour la prévention et le traitement de l’op sont divisés en deux grandes catégories: les agents anti-résorptifs et les agents anabolisants. Parmi les agents anti-résorptifs figurent les bisphosphonates, la calcitonine et l’œstrogène; Parmi les agents anabolisants sont des analogues d’hormone parathyroïde, des sels de strontium, etAnalogues actifs de la vitamine D....... Ces médicaments ont une efficacité clinique significative maIl estsont également associés à divers effets indésirables [2] [traduction], tels que les bisphosphonates provoquant l’ostéonécrose de la mâchoire [3] [traduction] et les œstrogènes augmentant le risque de maladies cardiovasculaires [4] [traduction]. Par conséquent, le développement de nouveaux traitements ciblés pour l’op revêt une importance clinique importante.

Les flavonoïdes sont largement présents dans les plantes dans la nature et il a été prouvé qu’ils possèdent une activité anti-ostéoporose, avec des effets indésirables minimes, un faible coût, et un mécanisme d’action large, ce qui en fait des agents anti-ostéoporose naturels sûrs et idéaux [5] [traduction].Xanthohumolest un flavonoïde uniqueComposé trouvé dans les extraits de houblon, présentant un stress antioxydant puissant, anti-inflammatoire, la prolifération des cellules anticancéreuses, et peut agir sur les ostéoblastes (OB) et les ostéoclastes (OC), ciblant et stimulant les cytokines connexes pour favoriser la prolifération d’ob et inhiber la différenciation d’oc [6] [traduction]. La littérature pertinente indique que des brevets pour leXanthohumol dans la prévention et le traitement de l’op ont déjà été approuvés à l’étranger [7]. Par conséquent, l’intensification de la recherche sur les thérapies ciblées pour l’op utilisant le xanthohumol et l’amélioration de son application clinique présente un grEt en pluspotentiel. Cet article résume les mécanismes du xanthohumol dans la prévention et le traitement de l’op.

1. Xanthohumol&#Rôle dans la prévention et le traitement de l’op au niveau cellulaire et des voies de signalisation associées

1.1 Xanthohumol&#Implication dans la différenciation des OB et les voies de signalisation connexes

Les OBs jouent un rôle crucial dans le développement du squelette. Une différenciation anormale de l’ob peut entraîner des troubles métaboliques osseux, déclenchant ainsi des maladies telles que l’op [8]. Des études ont montré que les ostéoblastes et les cellules précurseurs ostéoblastes présentent une différenciation compétitive [9]. Lorsque la différenciation cellulaire précurseur de l’ostéoblaste augmente, il inhibe la prolifération des OBs, affectant ainsi leur différenciation et maturation. XanthohumolPeut favoriser la prolifération et la différenciation d’ob en stimulant le facteur de transcription 2 de l’ostéoblaste (runt-related transcription factor 2, Runx2), le récepteur γ activé par proliférateur de peroxysomes (PPARγ) pour favoriser la prolifération et la différenciation d’ob tout en inhibant la génération d’adipocytes[6,10].

En outre, dans des conditions de stress oxydatif, des espèces réactives d’oxygène (ROS) s’accumulent dans le corps, stimulant l’apoptose OB [11]. Lorsque l’apoptose OB est excessive, elle entraîne une diminution de la formation osseuse et le début de l’op. des recherches ont démontré queXanthohumol peut stimuler l’expressionDu facteur nucléaire érythroid-2-facteur 2 (Nrf2), améliorant le corps et#39; S capacité de stress antioxydant, éliminer les espèces d’oxygène réactives accumulées, et inhiber l’apoptose OB [12] [en].

1.1.1 facteur de transcription ostéogénique Runx2

Le facteur de transcription ostéogénique Runx2favorise la différenciation cellulaire vers les directions ostéogénique et chondrogénique, jouant un rôle particulièrement important dans la transformation OB. Runx2 peut favoriser la prolifération et la division des OBs immatures, en convertissant les cellules osseuses immatures en cellules osseuses matures [13]. Dans des conditions inductives spécifiques, Runx2 peut également favoriser la transcription de gènes cibles ostéogéniques spécifiques du développement, conduisant à la production post-transcriptionnelle de protéines telles que l’ostéocalcine et le collagène, qui jouent un rôle crucial dans la formation du tissu osseux [14]. Des études ont montré que la réduction de l’expression Runx2 chez la souris inhibe la différenciation des ostéoblastes [15]. En résumé, cela indique que Runx2 joue un rôle important dans la promotion de la prolifération et la différenciation des OBs.

Jeong et Al., et al.[16] [traduction] ont enquêté surEffets du xanthohumolSur la différenciation des cellules C2C12 de souris. Des cellules C2C12 ont été cultivées dans une solution de xanthohumol, et la détection a révélé que l’activité de EPK et de P38 augmentait significativement en fonction de la concentration, ce qui suggère que le xanthohumol active l’expression de Runx2 en régulant la phosphorylation de EPK et de P38. Xia Tian Shuang et Al., et al.[17] [traduction] ont traité des ostéoblastes de souris avec de la dexaméthasone (DEX) pour des blessures, sauf dans le groupe blanc. L’analyse de Western blot a montré que le xanthohumol favorisait significativement l’expression de Runx2 et que les marqueurs du métabolisme osseux, comme la phosphatase alcaline, augmentaient. Sur la base de la littérature ci-dessus, il est suggéré que le xanthohumol peut augmenter l’expression de Runx2 pour favoriser la prolifération et la différenciation de l’ob, et par une expression accrue de Runx2, élever les gènes liés à l’ostéogénique, exerçant ainsi un certadanseffet inhibiteur sur le développement de l’op.

1.1.2 facteur de Transcription lipidique PPARγ

Les ostéoblastes et les adipocytes ont une relation de différenciation compétitive. La différenciation des adipocytes est un processus transcriptionnel en cascade strictement réglementé, et le PPARγ est un facteur régulateur clé dans le processus d’adipogenèse. Au cours de la différenciation adipogénique, les protéines de liaison aux éléments de la réponse AMP subissent une phosphorylation protéique, induisant l’expression de CEBP-β, qui à son tour active la transcription de CEBP-α et de PPARγ, maintenant ainsi la fdansdu processus d’adipogenèse [18]. Des preuves expérimentales montrent que lorsque le gène PPARγ est éliminé, le processus d’adipogenèse dans les cellules souches embryonnaires est presque complètement inhibé [19].

Kiyofuji et Al., et al.[20] ont cultivé des cellules 3T3-L1 de souris pour induire leur différenciation en adipocytes, puis les ont exposées à différentesConcentrations de xanthohumol....... Les résultats ont montré que l’expression du xanthohumol avait un effet inhibiteur dépendant de la concentration sur l’expression du PPARγ. Yang et Al., et al.[21] ont différencié les cellules 3T3-L1 en adipocytes et sont intervenues à différents moments. L’analyse par électrophorèse a révélé que le xanthohumol réduisait significativement l’expression du PPARγ, l’effet le plus prononcé étant observé à 24 heures. Les études ci-dessus indiquent que le xanthohumol peut limiter la différenciation des adipocytes en limitant l’expression du PPARγ. Compte tenu de la différenciation concurrentielle entre les ostéoblasts et les adipocytes, et étant donné que le xanthohumol peut promouvoir l’expression Runx2 pour augmenter la différenciation OB, les recherches visant à déterminer si le xanthohumol peut promouvoir la différenciation OB en inhibant l’expression PPARγ ont une importance prospective significative.

1.1.3 facteur de transcription du stress antioxydant Nrf2

Le stress oxydatif se réfère à un déséquilibre entre la capacité oxydative et la capacité antioxydante dans le corps, conduisant à une accumulation excessive de ROS, causant des dommages cellulaires et tissulaires, et inhibant l’expression de marqueurs de différenciation ostéogénique tels que la phosphatase alcaline,Collagène de type I, et Runx2, entraînant l’apoptose d’ob et une réduction de la formation osseuse, favorisant l’apparition de OP [22]. Nrf2 est un important facteur de transcription du stress antioxydant dans le corps. Dans des conditions normales, Nrf2 se lie à Keap1 dans le cytoplasme et est ubiquitiné et dégradé; Sous la stimulation du stress oxydatif, le complexe Nrf2-Keap1 est dissocié et transporté au noyau cellulaire, où il se lie aux éléments de réponse antioxydante, favorisant l’expression de diverses enzymes antioxydantes, telles que la glutathion peroxydase et la glutathion s-transférase [23].

Suh et Al., et al.[24] ont induit l’accumulation de ROS et de superoxyde mitochondrial dans les ostéoblastes MC3T3-E1 à l’aide de méthylglyoxal (MG), ce qui a conduit à l’apoptose cellulaire. Les cellules ont été prétraitées au xanthohumol, puis exposées à la MG. Les résultats ont montré que l’accumulation de ROS causée par MG était considérablement réduite et que la concentration de Nrf2 augmentait en fonction de la concentration de xanthohumol. Par conséquent, le xanthohumol peut favoriser la production d’antioxydants ou améliorer l’activité antioxydante en augmentant l’expression du Nrf2, ce qui inhibe l’accumulation de ROS et réduit la probabilité de dommages causés par le stress oxydatif aux OBs. Compte tenu de cela,xanthohumol' S puissant antioxydantLa capacité de stress est très prometteuse pour la prévention et le traitement de l’ostéoporose.

1.2 recherche sur le Xanthohumol' participation à la différenciation du crime organisé et aux voies de signalisation connexes

Les OCs sont des cellules multinucléées dérivées de cellules souches hématopoïétiques. Sous la stimulation du ligEt en plusrécepteur du facteur nucléaire -κB(ligEt en plusNF-κB, RANKL) et du facteur de stimulation des colonisateurs des macrophages (M-CSF), les monocytes peuvent se différencier en OC matures. M-CSF favorise la prolifération et la survie des monocytes, tandis que RANKL induit la différenciation et la maturation du co. M-CSF). M-CSF favorise la prolifération et la survie des monocytes, tandis que RANKL induit la différenciation et la maturation du co [25]. Ces deux facteurs de signalisation favorisent la différenciation du crime organisé par une série de voies de signalisation.Le Xanthohumol peut inhiber la transmissionL’invention concerne certaines voies de signalisation, telles que NF-κB, la voie de la phospholipase/NFAT (Ca2+/NFATc1), la protéine kinase activée par mitogène (MAPK), etc., interférant ainsi avec la différenciation et la maturation du carbone organique et inhibant la différenciation et la maturation du carbone organique [6].

1.2.1 voie NF-κB

Le NF-κB est un facteur de transcription important favorisant la différenciation de OC. Avant l’activation, il se lie à la sous-unité IkB du cytoplasme. Stimulée par des facteurs pertinents, l’ikb se dégrade, favorisant la pénétration du NF-κB dans le noyau cellulaire, initiant la transcription et l’expression des gènes, favorisant la différenciation et la maturation du co. RANKL se lie à RANK, activant le complexe NF-κB/IκB, conduisant à la dégradation et à la libération d’iκb, et NF-κB se translocalise dans le noyau cellulaire pour favoriser la différenciation et la maturation du co [26]. Li et al. [27] groupe expérimental RAW264 prétraité.7 cellules avec Xanthohumol, suivie par RANKL pour induire la différenciation du crime organisé. Le groupe témodansa été traité avec RANKL seul. La détection a révélé que la dégradation de la protéine IκB était significativement réduite dans le groupe expérimental par rapport au groupe témoin.

Xie Juan [28] [traduction] culture de cellules RAW264.7 dans une solution contenant marqué NF-κB, suivie d’une exposition à différentes concentrations deSolutions de xanthohumol et de RANKL....... Les cellules ont été lysées, et ont effectué l’analyse du gène reporter de la luciferase. Les résultats ont indiqué que RANKL active l’activité transcriptionnelle NF-κB, tandis que xanthohumol présente une inhibition de la transcription NF-κB activée par rankl-dépendante de la concentration. Etant donné le rôle important du NF-κB dans la différenciation du co, l’étude de l’inhibition de la différenciation NF-κB est d’une importance significative. Sur la base des études ci-dessus, le xanthohumol inhibe effectivement la transcription NF-κB et peut le faire en inhibant la dégradation de l’iκb. Cependant, la dose inhibiteure optimale de xanthohumol pour NF-κB n’a pas encore été clairement établie, de sorte que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer la dose appropriée de xanthohumol pour inhiber la transcription NF-κB.

1.2.2 voie Ca2+/NFATc1

Le facteur nucléaire des lymphocytes T activés1 (NFAT1) dans le cytoplasme des lymphocytes T est un facteur de transcription clé pour la différenciation des ostéoclastes, induisant principalement la différenciation et la maturation des ostéoclastes au stade avancé. La famille des NFAT est principalement régulée par la calcineurine activée par Ca² hervé. Lors de la stimulation et de l’l’activationpar RANKL, les sites de liaison serine du NFAT sont déphosphorylés, favorisant la translocation nucléaire du NFATc1, complétant la transcription des gènes, et facilitant la différenciation et la maturation des ostéoclastes. Lorsque le gène NFAT a été éliminé chez la souris, les ostéoblastes ne pouvaient pas terminer la différenciation liée au co sous stimulation de RANKL [29] [en]. Suh et al. [30] ont cultivé des cellules RAW264.7 dans RANKL puis dans différentes concentrations de xanthohumol. Les résultats ont montré qu’à4 μg/ml de xanthohumol, la NFAT1 a considérablement diminué, ce qui indique que le xanthohumol peut inhiber la différenciation du co en supprimant la différenciation de la NFAT1.

D’autres études ont montré que les oscillations de Ca² xii sont des facteurs clés dans le maintien de la transcription NFAT. Lorsque les oscillations de Ca² xii sont inhibées, le NFAT ne peut pas compléter la transcription, et la différenciation de OC est également inhibée [31] [en]. Li et al. [27] ont placé des cellules de BMM danscalciumLes plats d’écoulement, ont ajouté le xanthohumol et le RANKL au groupe expérimental pour induire des oscillations de Ca² χ, et ont seulement ajouté le RANKL au groupe témoin. Les résultats ont montré que les oscillations de Ca² exacto dans le groupe expérimental étaient significativement plus faibles que dans le groupe témoin. Le rôle du NFAT dans la différenciation du co est d’une grande importance, et le rôle des oscillations de Ca² xii dans la promotion de la transcription du NFAT a été confirmé. Ces résultats suggèrent que le xanthohumol pourrait inhiber la différenciation du co en suppressant les oscillations de Ca² xii, ce qui indique son grEt en pluspotentiel pour la prévention et le traitement de l’ostéoporose (OP).

1.2.3 cheminement MAPK

La voie MAPK est une voie cruciale pour maintenir la différenciation du co, y compris les kinases régulées par les signaux extracellulaires (EPK), P38 et JNK. RANKL peut activer la voie MAPK, induisant EPK, NFAT1, et c-fos pour stimuler la différenciation OC, parmi ceux-ci, EPK1/2 joue un rôle particulièrement crucial dans la différenciation, la maturation, et l’apoptose des ostéoclastes [32]. Le M-CSF se lie au c-Fms, conduisant à la phosphorylation des résidus de tyrosine dans la région C-terminal de c-Fms, qui se lie ensuite au MEK2 pour activer la transcription de l’epk1, favorisant la translocation de l’epk1 du cytoplasme dans le noyau, initiant la phosphorylation des facteurs liés en amont pour compléter la transcription de l’oc.

Lorsque le gène EPK est éliminé chez la souris, la différenciation, la maturation et le transport du co sont considérablement limités [33]. Suh et al. [30] ont cultivé des cellules RAW264.7 dans RANKL, puis ont été exposées à différentes concentrations de xanthohumol, puis ont procédé à la détection par PCR. Les résultats ont montré que les concentrations d’epk1 et de c-fos étaient significativement inhibées. À la lumière des études ci-dessus, on suppose que le xanthohumol inhibe l’action de RANKL sur la voie MAPK, réduisant ainsi l’activation des signaux en amont et limitant la différenciation et la maturation du carbone organique. Toutefois, en raison de la portée et de la profondeur limitées de la recherche actuelle, d’autres études sont nécessaires pour améliorer l’exactitude de ces résultats.

2 perspectives

Avec l’accélération du vieillissement de la Chine et#39; S de la population, la prévention etTraitement de l’ostéoporose (OP)Sont devenus un défi sociétal important. Bien que les produits pharmaceutiques conventionnels offrent une efficacité rapide, ils sont associés à de nombreux effets indésirables et à des coûts élevés, ce qui suscite un intérêt croissant pour les composants naturels des plantes qui mettent l’accent sur la prévention holistique et ont des effets indésirables minimes. Des expériences cellulaires sur le xanthohumol ont démontré sa valeur potentielle significative dans la prévention et le traitement de l’op. en tant que composant flavonoïde des plantes, le xanthohumol possède de puissantes propriétés anti-inflammatoires et antioxydantes, et peut réguler les troubles du métabolisme osseux par de multiples voies telles que RUNX2, MAPK, et NF-κB, réduisant ainsi les défauts de l’os trabéculaire et la perte minérale osseuse.

De plus, il peut agir directement sur les ostéoblastes (OB) et les ostéoclastes (OC) pour influencer la résorption et la formation de la matrice osseuse, obtenant ainsi globalementProtection osseuseEffets. Tout en explorant et en réfléchissant sur nos réalisations, nous devons également reconnaître objectivement qu’il y a encore des défis dans le développement du médicament xanthohumol pour la prévention et le traitement de l’op, tels que des cibles spécifiques insuffisamment claires pour xanthohumol' S activité anti-ostéoporose et des recherches incomplètes sur ses mécanismes moléculaires spécifiques. D’autres études approfondies sont nécessaires. Nous sommes impatients d’élargir la recherche sur le Xanthohumol pour la prévention et le traitement de la OP à l’avenir, d’accélérer sa traduction en thérapie clinique et d’établir des stratégies de prévention et de traitement cliniquement efficaces fondées sur une compréhension approfondie des mécanismes physiopathologiques fondamentaux de la OP.

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