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Hier wird ein Protokoll vorgestellt, das zeigt, dass die Bazi Bushen Kapsel (BZBS) den RANKL/OPG-Signalweg im ovariektomierten Nagetiermodell durch ihre östrogenähnliche Wirkung regulieren kann.
Ziel dieser Studie ist es, die östrogenähnliche Wirkung der Bazi Bushen Kapsel (BZBS), einer chinesischen pflanzlichen Verbindung, bei ovariektomierten Mäusen zu zeigen. Weibliche Sprague-Dawley-Ratten (SD) wurden nach dem Zufallsprinzip in sechs Gruppen eingeteilt: eine scheinoperierte Gruppe, eine Modellgruppe (OVX), eine Progynova-Gruppe und BZBS-Gruppen (1, 2 und 4 d/kg/d). Eine Ovariektomie wurde bei allen Ratten durchgeführt, mit Ausnahme derjenigen in der scheinoperierten Gruppe. Nach 4-monatiger BZBS-Behandlung wurden Mikro-Computertomographie (Mikro-CT), Hämatoxylin- und Eosin-Färbung (H&E), Immunhistochemie und ELISA-Nachweis (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) durchgeführt. Infolgedessen zeigten Ratten, die mit BZBS behandelt wurden, im Vergleich zur OVX-Gruppe eine erhöhte Anzahl und Fläche von trabekulären Knochen- und Knochenmarkzellen und eine verringerte Anzahl von Fettzellen. Das Knochenvolumen, die Trabekelzahl und die Trabekeldicke der rechten Tibia nahmen in den Medikationsgruppen zu und der Trabekelraum verringerte sich. Die 17β-Östradiol- und Serumkalziumspiegel in den Medikationsgruppen waren erhöht, aber die Spiegel von Serumphosphor, Sclerostin, β-CTX und TRACP-5b waren erniedrigt. In den Medikationsgruppen waren die RANKL- und Sclerostin-Spiegel gesenkt, während der Osteoprotegerin-Spiegel (OPG) erhöht war. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass dieses Protokoll die therapeutischen Wirkungen und potenziellen molekularen Mechanismen chinesischer pflanzlicher Verbindungen bei ovariektomierten Ratten mit einer Vielzahl von Techniken systematisch bewertete.
Postmenopausale Osteoporose (PMOP) ist eine Erkrankung des Skelettsystems, die durch eine unzureichende Eierstockfunktion, vermindertes Östrogen und eine erhöhte Osteoklastenaktivität 1 verursacht wirdund durch eine geringe Knochenmasse, eine mikroarchitektonische Degeneration des Knochengewebes und eine Schädigung der Knochentrabekel gekennzeichnet ist. PMOP neigt zu Frakturen und kann schwerwiegende Auswirkungen auf die Lebensqualität der Patienten haben. Weltweit sind etwa 200 Millionen Menschen von Osteoporose betroffen2; Etwa 40 % der postmenopausalen Frauen leiden an Osteoporose3, und Frakturen treten bei 33 % der Patientinnen mit PMOP4 auf. Die Reduktion von Östrogen könnte zu einer relativ erhöhten Osteoklastenaktivität5 und einer Abnahme der Knochenmasse führen, wenn der Knochenabbau die Knochenbildung übersteigt. Daher wird die Aktivierung von Osteoklasten in der Regel als Zeichen für Knochenschwund angesehen6. Physiologisch gesehen dient RANKL/OPG als wichtiger Signalweg für den Knochenumbau, indem es die Osteoklastenaktivierung reguliert, um die Knochenresorption zu fördern7. In der Zwischenzeit kann Östrogen auch die Bildung und Funktion von Osteoklasten vermitteln, indem es die RANKL/OPG-Signalübertragung reguliert8.
In den letzten Jahren wurde die traditionelle Medizin zunehmend eingesetzt, um verschiedene Krankheiten mit weniger Nebenwirkungen und besserer Prognose zu behandeln 9,10. Die Bazi Bushen Kapsel (BZBS), ein traditionelles chinesisches Arzneimittel, könnte ein alternativer Ansatz zur Vorbeugung und Behandlung von PMOP sein. Sie setzt sich zusammen aus Cuscuta, Fructus lycii, Fructus schisandrae, Fructus cnidii, Fructus rosae laevigatae (Cherokee-Rosenfrucht), Himbeere, Samen Allii Tuberosi, Toosendan fructus, Herba epimedii, Morinda officinalis, Herba cistanches, Rehmannia glutinosa, medizinische Cyathula-Wurzel, Ginseng, Pilose-Geweih und Hippocampus Kelloggi (Tabelle 1), das 11 Arten von Phytoöstrogen mit hormonähnlicher Wirkung enthält. Eine frühere Studie hat bestätigt, dass BZBS die Bildung von atheromatösen Plaques durch eine östrogenähnliche Wirkungverzögern kann 11, ähnlich wie bei der Behandlung von Osteoporose mit Östrogen12. Die zugrundeliegenden Mechanismen von BZBS bei der Prävention und Behandlung von Osteoporose, die durch einen Östrogenmangel verursacht wird, sind jedoch unklar. Daher sollte in der vorliegenden Studie überprüft werden, ob BZBS eine knochenschützende Wirkung auf die ovariektomieinduzierte Osteoporose der Ratte hat13,14.
Die Tierversuche wurden vom Ausschuss für Tierversuche und Ethik des Hebei Yiling Medical Research Institute genehmigt (Zulassungsnummer: N2020150). Die 36 weiblichen Sprague-Dawley (SD) Ratten (3 Monate alt, 180-200 g schwer) (siehe Materialtabelle) wurden im neuen Arzneimittelbewertungszentrum des Hebei Yiling Medical Research Institute mit normalem Futter und sauberem Wasser gefüttert und 12 Stunden pro Tag in Räumen mit kontrollierten Temperaturen (20-26 °C) und relativer Luftfeuchtigkeit (40%-70%) künstlichem Licht ausgesetzt.
1. Tierversuch
2. Mikro-CT-Bildgebung16
3. Hämatoxylin- und Eosin-Färbung (H&E)
4. Immunhistochemie
5. ELISA-Protokoll (Enzyme-linked Immunosorbent Assay)
6. Statistische Analyse
Die Knochenmikrostruktur der Tibia wurde mittels Mikro-CT untersucht
Die Behandlung von ovariektomierten Ratten mit BZBS reduzierte signifikant die OVX-induzierten trabekulären Strukturveränderungen. Wie in den rekonstruierten Mikro-CT-Bildern der rechten Tibia (Abbildung 1A,B) gezeigt, zeigte der trabekuläre Knochen in der OVX-Gruppe im Vergleich zur SHA-Gruppe eine signifikante Abnahme von BMD (A...
Nach der Ovariektomie sank der Östrogenspiegel aufgrund der kontinuierlichen Reduzierung des spongiösen Knochens und des erhöhten Knochenumsatzes stark ab. Im Wesentlichen kann eine verminderte Östrogensekretion nach der Menopause zu einem signifikanten Knochenverlust führen18, der bei ovariektomierten Ratten zu einem Ca2+-Verlust führt19,20. Es wurde berichtet, dass die Einnahme von Östr...
Die Autoren haben nichts offenzulegen.
Diese Arbeit wurde unterstützt durch das Strategic Consulting Project der Chinese Academy of Engineering: Strategic research on anti-aging effect of Traditional Chinese Medicine (Förderkennzeichen: 2022-XY-45), die Naturwissenschaftliche Stiftung der Provinz Hebei in China (Förderkennzeichen: 2022106065), das W & T Program von Hebei, China (Förderkennzeichen: 22372502D) und das High-level S & T Innovation and Entrepreneurship Talent Project von Shijiazhuang, Hebei, China (Fördernummer: 07202203).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
10% neutral buffered formalin | Proteintech Group, Inc. | 23408-1AP-100 | |
17-Beta-Estradiol ELISA kits | Proteintech Group, Inc. | 21933-1-AP | |
3%H2O2 | ShanDong LIRCON Medical Technology Incorporated Company | 20221027 | |
Anti-osteoprotegerin antibody | Abcam | ab203061 | |
Bazibushen capsules | Shijiazhuang Yiling Pharmaceutical Co. Ltd. | XB2103001 | |
Biotin goat anti-rabbit IgG | Abcam | ab207995 | |
Calcium assay kits | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | C004-2-1 | |
Diaminobenzidine | ZSGB-BIO | ZLI-9018 | |
Estradiol valerate tablets | Bayer AG | 156A | |
Gene 1580R centrifuge | GENE Co. Ltd. | GZ422515090077 | |
Image-Pro Plus | Media Cybernetics | IPP 6.0 | |
Leica DM6000B Microscope (fully automated upright microscope system) | Leica | 361715 | |
Normal Goat Serum Blocking Solution | Vector Laboratories | S-1000-20 | |
Phosphate assay kits | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | C006-1-1 | |
Phosphate buffered saline | Servicebio, Wuhan, China | CR10201M | |
Quantum GX2 microCT Imaging System | PerkinElmer | CLS149276 | |
RANKL rabbit polyclonal antibody | Elabscience Biotechnology Co. Ltd. | E-EL-R3032-96T | |
Rat SOST (Sclerostin) ELISA kit | Elabscience Biotechnology Co. Ltd. | E-EL-R1405c-96T | |
Rat TRACP-5b (Tartrate Resistant Acid Phosphatase 5b) ELISA kit | Abcam | ab108667 | |
Rat β-CTx (Beta Crosslaps) ELISA kit | Elabscience Biotechnology Co., Ltd. | E-EL-R0939c-96T | |
Sclerostin rabbit polyclonal antibody | Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd. | SCXK(JING)2016-0006 | |
Slide scanner | Hamamatsu Photonics K.K. | Nano Zoomer-SQ | |
Sprague Dawley female rats | Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd. | ZLI-9381 |
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