Полезен ли е 7,8-дихидроксифлавон за костна реконструкция?

Костта е динамична и постоянно актуализирана тъкан, която претърпява значителни промени през целия си жизнен цикъл. Костното ремоделиране интегрира костно образуване, медиирано от остеобласт, и костна резорбция, медиирано от остеокласти, както и костни клетки в костния матрикс и обвиващи клетки, получени от остеобласти, които покриват повърхността на костта. Нарушаването на баланса между костната резорбция и образуването на кост може да доведе до костни заболявания като остеопороза, мултиплен миелом и остеопетроза.

Голям брой фактори участват в регулирането на костното образуване. Доказано е, че мозъчният невротрофичен фактор (BDNF) може да насърчи диференцирането на остеобластите, миграцията и заздравяването на фрактури. BDNF е член на семейството на невротрофичния фактор, който регулира различни биологични процеси чрез свързване с трансмембранния рецептор тирозин киназа B (TrkB). Независимо от това, сигналът TrkB, индуциран от BDNF, е преходен сигнал на 10 минути и пиков сигнал на 60 минути. BDNF обаче има кратък полуживот и не е лесно да премине кръвно-мозъчната бариера. Резултатите от няколко клинични изпитвания, използващи рекомбинантен BDNF, също са разочароващи, вероятно поради краткия полуживот in vivo и лошото доставяне на BDNF. Тези недостатъци поставят непреодолими пречки пред клиничното приложение на BDNF. 7,8-дихидроксифлавон (7,8-DHF) е флавоноид с растителен произход, който може да преодолее горните ограничения на BDNF и е идентифициран като функционален BDNF миметик. Доказано е в различни биохимични и клетъчни системи, че може да индуцира димеризацията на TrkB и да активира своите низходящи сигнални молекули.

Въпреки това, може ли 7,8-DHF да служи като регулаторен фактор за костно ремоделиране и да играе роля срещу остеопороза; TrkB медиира ли 7,8-DHF-индуцирана остеогенеза и Wnt/ - Механизмът на взаимодействието между сигналите на катенин все още не е ясен. Ето защо, след съвместно проучване между лабораторията Zhang Ying от Факултета по биосистемно инженерство и хранителни науки на университета Zhejiang и лабораторията Ye Keqiang на катедрата по патология и лабораторна медицина на Факултета по медицина на университета Emory в Съединените щати, изследователска статия озаглавен „7,8-Дихидроксифлавонът модулира костното образуване и толерантността и подобрява индуцираната от овариономия остеопороза“ е публикуван на уебсайта на Elife (IF=8).14, Ефектите на BDNF и 7,{{12 }}Изследвани са DHF върху образуването на остеобласти в костни прогениторни клетки MC3T3-E1 и образуването на остеокласти в RAW264.7 клетки, индуцирани от RANKL, по-специално за изясняване на молекулярния механизъм, лежащ в основата на функцията на 7,8-DHF .

Изследванията са открили, че BDNF и 7,8-DHF подпомагат пролиферацията, остеогенната диференциация и минерализацията на MC3T3-E1 клетки. Тези ефекти могат да бъдат приписани на Wnt/ - Активиране на сигналния път на протеина Катенин, дължащ се на циклин D1, p-GSK3, - Експресията на Катенин, Runx2, Osterix и OPG беше значително повишена. - Нокаутът на Катенин инхибира регулирането нагоре на Runx2 и Osterix, стимулирано от 7,8-DHF. По-специално, неговият специфичен инхибитор K252a блокира TrkB от инхибиране на 7,8-DHF-индуцирана остеобластна пролиферация, диференциация и експресия на остеогенен ген. В допълнение, BDNF и 7,8-DHF инхибират диференциацията на остеокластите в RAW264.7 клетки. Транскрипционните фактори c-fos и гените на остеокластите, като резистентна на тартарат кисела фосфатаза (TRAP), матрична металопротеиназа-9 (MMP-9) и Adamts5 се инхибират от 7,8-DHF. По-важното е, че в модела на овариектомиран (OVX) плъх, 7,8-DHF може да намали костната загуба, да подобри трабекуларната микроструктура на костта, биомеханичните свойства на тибията и биохимичните показатели на костта. Настоящите изследвания подчертават двойния регулаторен ефект на 7,8-DHF върху костното ремоделиране.