Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Постменопаузальный остеопороз стал глобальной проблемой общественного здравоохранения. Целью данного исследования является изучение терапевтических эффектов и связанных с ними механизмов применения таблеток Сяояо традиционной китайской медицины при этом состоянии.
Остеопороз является распространенным метаболическим заболеванием у женщин пожилого возраста и в постменопаузе, протекающим без явных симптомов на ранних стадиях. На последних стадиях этого состояния пациенты склонны к переломам, и это может серьезно повлиять на их здоровье и качество жизни. Увеличение продолжительности жизни во всем мире сделало остеопороз глобальной проблемой. Таблетки Сяояо ранее были
Используется при лечении депрессии. Кроме того, препарат, по-видимому, обладал эстрогеноподобной активностью, которая влияла на экспрессию ЩФ, раннего остеобласт-специфичного маркера, и COL-1, основного компонента костного внеклеточного матрикса. Таблетки Сяояо оценивали на предмет их влияния на постменопаузальный остеопороз (PMOM) у мышей. Целевая информация о каждом растительном компоненте таблеток Сяо Яо была доступна через базу данных Традиционной Китайской Медицины Фармакологии (TCMSP). Информация с веб-сайтов GeneCards, OMIM, PharmGkb, TTD, DrugBank и других веб-сайтов была использована для построения регуляторной сети травяного комплекса через сети Cytoscape и String для оценки белковых взаимодействий. Мышам проводили овариэктомию и лечили высокими и низкими дозами таблеток Сяояо, и их сравнивали с контрольной группой. Их симптомы оценивали с помощью иммуноцитохимии костных тканей. Результаты показали, что таблетки Сяояо обладают способностью облегчать симптомы PMOM у овариэктомированных мышей через сигнальный путь IL-17. Этот препарат может стать новым терапевтическим средством для лечения остеопороза.
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) определяет остеопороз (ОП) как заболевание, характеризующееся снижением костной массы и ухудшением микроархитектуры костной ткани, что приводит к увеличению хрупкости костей и, следовательно, повышенному риску переломов1. Клиническое значение остеопороза заключается в том, что он может приводить к переломам, которые связаны с высокой смертностью, заболеваемостью и экономическими издержками2. Постменопаузальный остеопороз (ПМОП) обусловлен снижением уровня эстрогенов у женщин после менопаузы, что приводит к повышению активности остеокластов, что приводит к потере костной массы и разрушению микроструктуры костей. Это часто вызывает остеопороз с серьезным влиянием на здоровье3. Современные методы лечения ПМОП включают заместительную терапию эстрогенами, бисфосфонаты и паратиреоидный гормон, но они могут иметь различную степень побочных эффектов, недостаточную долгосрочную приверженность и высокую стоимость4. Таким образом, доступная фитотерапия является жизнеспособной альтернативой для большой части населения.
Таблетки Сяояо включены в Китайскую фармакопею5 и содержат восемь растительных компонентов, включая Чай Ху, Angelica sinensis, белую пеонию молочноцветковую, Atractylodes macrocephala, Poria cocos, Menthae Herba, лакрицу и свежий имбирь. Известно, что все эти травы эффективны для детоксикации печени и укрепления селезенки, питания крови и регулирования менструального цикла, а также смесь использовалась для лечения депрессии6. Тем не менее, роль таблеток Сяояо при остеопорозе неясна.
Ранние исследования показали, что воспаление может привести к потере костной массы7, и что снижение плотности костной ткани, связанное с этим процессом, может быть ускорено менопаузой. Кроме того, существует тесная взаимосвязь между развитием остеопороза и воспалением. Воспалительный фактор, интерлейкин-17 (IL-17), является провоспалительным фактором, секретируемым клетками Th17, подмножеством CD4+ Т-лимфоцитов. Эти клетки связаны с несколькими хроническими воспалительными заболеваниями и играют важную роль в развитии разрушения костей при ревматоидном артрите. Кроме того, IL-17 стимулирует активатор рецептора ядерного фактора-κ В-лиганда (RANKL), который регулирует остеокластогенез, что приводит к большей резорбции кости, чем к формированию кости9. IL-17 стимулирует экспрессию других остеокластогенных цитокинов, таких как TNFα, IL-1, IL-6 и IL-8. Он обладает способностью синергировать с другими воспалительными факторами, что делает его важным воспалительным эффектором10.
Исследования также показали связь между таблетками сяояо и воспалением. Shi et al.11 и Fang et al.12 недавно подтвердили, что таблетки Xiaoyao могут снижать уровни IL-6 и TNF-α соответственно. В другом исследовании стеатогепатита, связанного с метаболизмом, сообщалось, что таблетки Сяояо могут повышать экспрессию пропионовой кислоты, которая, в свою очередь, ингибирует экспрессию TNF-α и оказывает противовоспалительное действие. Тем не менее, в настоящее время неизвестно, могут ли таблетки Сяояо регулировать развитие PMOM, опосредуя воспалительную реакцию через IL-17, что и было целью данного исследования.
В этом исследовании было предсказано пересечение мишеней таблеток Сяояо и генов, связанных с остеопорозом, с помощью сетевого фармакологического и биоинформатического анализа, а также проанализированы пересекающиеся гены белковых взаимодействий, GO и KEGG. Основываясь на прогнозируемых результатах,можно наблюдать экспрессию Act1 и IL-6, которые являются ключевыми белками в сигнальном пути IL-17, а также маркеры костного обмена щелочной фосфатазы (ЩФ) и коллагена I типа (COL-1), чтобы наблюдать терапевтическую эффективность таблеток Xiaoyao на мышах PMOM.
Комитет по этике лабораторных животных Юцзянского медицинского университета по национальностям утвердил протокол исследования (номер утверждения: 2022101502). Самки мышей C57BL/6 в возрасте 10-12 недель, класс SPF и масса тела (22 ± 2) г, были размещены в Экспериментальном центре на животных класса SPF Медицинского университета для национальностей Юцзянского медицинского университета. Подопытные животные содержались при температуре 24-26 °С и относительной влажности воздуха от 55% до 60%.
1. База данных и аналитическая платформа фармакологии систем традиционной китайской медицины
ПРИМЕЧАНИЕ: Фармакологическая база данных и аналитическая платформа систем традиционной китайской медицины (TCMSP; https://old.tcmsp-e.com/tcmsp.php) – это фармакологические платформы китайской медицины, которые содержат информацию об ингредиентах ТКМ, свойствах, связанных с ADME, мишенях и заболеваниях16,17.
2. База данных ЮниПрот
ПРИМЕЧАНИЕ: База данных UniProt (https://www.uniprot.org/) содержит последовательности белков человека, аннотированные функциональной информацией, и используется для нормализации названий мишеней до ихофициальных названий.
3. Конверсия идентификатора мишени препарата
4. Поиск по базе данных
5. Диаграмма Венна
6. Построение регулирующей сети компаундирования ТКМ
7. Конструкции сетей белок-белковых взаимодействий (ИПП)
8. Построение ядра сети PPI
9. Преобразование Gene ID
10. Анализ обогащения ГО
11. Анализ обогащения KEGG
12. Приготовление таблеток Сяояо
ПРИМЕЧАНИЕ: Используемый метод приготовления см. в Китайской фармакопее5.
13. Создание животной модели
14. Применение лекарственных препаратов
ПРИМЕЧАНИЕ: В соответствии с Фармакологической экспериментальной методологией26, пересчет используемых доз для человека и животных составлял 9 г таблеток Сяояо для взрослого человека весом 70 кг, что эквивалентно одной дозе (дозировка для однократного приема).
15. Окрашивание гематоксилин-эозином (ПЭ)
16. Микрокомпьютерная томография и иммуногистохимический анализ
Активные ингредиенты и цели действия таблеток Сяояо
Путем поиска в базе данных TCMSP и скрининга в соответствии с критериями пероральной биодоступности (OB) ≥ 30% и лекарственных свойств (DL) ≥ 0,18, было обнаружено 125 активных ингредиентов в таблетках Xiaoyao. Среди них ингредиенты 6, 4, 9...
Согласно статистике, остеопороз ежегодно вызывает 1,5 миллиона переломов в Соединенных Штатах, и подавляющее большинство из них происходиту женщин в постменопаузе. Прогнозируется, что с увеличением численности стареющего населения большинство будущих переломов бедра в м?...
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Эта работа была поддержана Программой научных исследований и технологического развития города Байсэ (20224128). Авторы благодарят доктора Дева Суранну из Имперского колледжа Лондона и YMUN за редактирование рукописи. YYX и ZYW внесли равный вклад в это исследование.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1ml Sampler | Guangxi Beilunhe Medical Industrial Group Co. | JYQ001 | For anesthesia in mice |
4%polyformaldehyde | Beijing Solarbio Science & Technology Co.,Ltd. | P1110 | For tissue fixation |
6-0 absorbable suture (angled needle) | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Supplies Co. | HZX-06 | For postoperative suturing |
Absorbent cotton ball | Winner | MIANQIU-500g | For sterilization and hemostasis |
Adhesive slides | Jiangsu Shitai Experimental Equipment Co. | 188105 | For tissue sectioning |
Amobarbital | Sigma Aldrich (Shanghai) Trading Co. | A-020-1ML | For anesthesia in mice |
Bluing Solution | Beijing Solarbio Science & Technology Co.,Ltd. | G1866 | Blue coloration of the nuclei of cells after the action of hematoxylin differentiation solution |
C57BL/6 mice | Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd. | (SCXK 2033-0063) | For use in animal experiments |
Carbon steel surgical blades | Premier Medical Equipment Co. | SP239 | For mouse surgery |
CIKS/TRAF3IP2 Rabbit pAb | BIOSS ANTIBODIES | bs-6202R | Binds to Act1 in tissues |
Cole's Hematoxylin Solution (For Conventional Stain) | Beijing Solarbio Science & Technology Co.,Ltd. | G1140 | For staining paraffin sections |
Collagen Type I Polyclonal antibody | proteintech | 14695-1-AP | Binds to COL-1 in tissues |
DAB Substrate kit,20x | Beijing Solarbio Science & Technology Co.,Ltd. | DA1010 | For tissue color development |
Disposable surgical sheet 50*60CM | Nanchang Xuhui Medical Equipment Co. | SP4529777 | For mouse surgery |
EDTA decalcification solution (pH 7.2) | Beijing Solarbio Science & Technology Co.,Ltd. | E1171-500ml | For tissue decalcification |
Enhanced Endogenous Peroxidase Bloching Buffer | Beyotime Biotechnology | P0100B | Sequestration of tissue or cellular endogenous peroxidases |
Environmentally friendly dewaxing clear liquid | Servicebio | G1128-1L | For dewaxing paraffin sections |
Ethyl Alcohol | CHRON CHEMICALS | 64-17-5 (CAS) | For dehydration of paraffin sections |
General Purpose Antibody Diluent | Epizyme Biotech | PS119L | For antibody dilution |
Hematoxylin Differentiation Solution | Servicebio | G1039-500ML | For differentiation after hematoxylin staining and removal of excessively bound and non-specifically adsorbed dye from tissues |
Hematoxylin Eosin (HE) Staining Kit | Beijing Solarbio Science & Technology Co.,Ltd. | G1120-3*100ml | For tissue staining |
High quality stainless steel surgical knife handle | Premier Medical Equipment Co. | SP0088 | For mouse surgery |
HRP-conjugated Affinipure Goat Anti-Rabbit IgG(H+L) | proteintech | SA00001-2 | Binds to primary antibody and amplifies signal |
IL-17A Polyclonal antibody | proteintech | 13082-1-AP | Binds to IL-17 in tissues |
IL-6 Polyclonal antibody | proteintech | 21865-1-AP | Binds to IL-6 in tissues |
Immunohistochemistry pen | Beijing Zhongshan Jinqiao Biotechnology Co. | ZLI-9305 (YA0310) | For drawing circles in immunohistochemistry |
Medical surgical suture Non-absorbent (ball) 5-0 3.5m | Yangzhou Yuanlikang Medical Equipment Co. | FHX-5-2 | For postoperative suturing |
Medical Suture Needles Angle Needles 4*10 3/8 | Chaohu Binxiong Medical Equipment Co. | FHZ612-4 | For postoperative suturing |
Neutral Balsam | Beijing Solarbio Science & Technology Co.,Ltd. | G8590 | As a slice sealer |
PBS(1X) | Shenzhen Mohong Technology Co.,Ltd | B0015 | Buffer for slide washing and partial solution dilution |
Protein Free Rapid Blocking Buffer (1X) | Epizyme Biotech | PS108P | Avoiding non-specific binding of proteins |
Rabbit Anti-Bone Alkaline Phosphatase antibody | BIOSS ANTIBODIES | bs-6292R | Binds to alkaline phosphatase in tissues |
Saline | Affiliated Hospital Youjiang Medical University For Nationalities | LHN500 | For animals by gavage |
Shaving/Electric clippers | HANGZHOU HUAYUAN PET PRODUCTS CO., LTD. | DTJ-002 | For shaving mice |
Stainless Steel Medical Needle Holder 14cm Coarse Needle | Premier Medical Equipment Co. | SP784 | For mouse surgery |
Stainless Steel Ophthalmic Forceps 10.5cm Curved (No Hook) | Zhuoyouyue | YKNWW-10.5 | For mouse surgery |
Stainless Steel Ophthalmic Scissors/Surgical Scissors 10CM Straight Tip | Premier Medical Equipment Co. | ZYJD-10-ZJ | For mouse surgery |
Stainless Steel Tip Gastric Needle 12 Gauge 55mm Elbow | GWJ-12-55W | For use in mice by gavage | |
Tris-EDTA Antigen Repair Fluid (50x) | proteintech | PR30002 | For antigen repair of paraffin sections |
Wooden dissecting board 25*16cm | JP16*24 | For mouse surgery | |
Xiaoyao pills | Jiuzhitang Co.,Ltd. | YPG-041 | For animal drug delivery |
Others | |||
R 4.3.1 | Data processing | ||
Cytoscape3.9.1 | National Resource for Network Biology | Building a regulatory network for traditional Chinese medicine | |
ImageJ 1.54f | National Institutes of Health | Image processing for immunohistochemistry results | |
Adobe Photoshop 24.0.0 | Adobe | For image combination | |
GraphpadPrism 9.5 | GraphPad Software | Statistical analysis of data | |
cellsens Dimension | OLYMPUS | For slicing and photographing | |
OLYMPUS BX53 | OLYMPUS | For HE staining and immunohistochemical section photography |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены