Je li 7,8-dihidroksiflavon koristan za rekonstrukciju kostiju?

Kost je dinamično i stalno ažurirano tkivo koje prolazi kroz značajne promjene tijekom svog životnog ciklusa. Pregradnja kosti integrira stvaranje kosti posredovano osteoblastom i resorpciju kosti posredovano osteoklastom, kao i koštane stanice unutar koštanog matriksa i stanice obloge koje prekrivaju površinu kosti izvedene iz osteoblasta. Poremećaj ravnoteže između resorpcije i stvaranja kostiju može dovesti do bolesti kostiju kao što su osteoporoza, multipli mijelom i osteopetroza.

Velik broj čimbenika sudjeluje u regulaciji formiranja kostiju. Dokazano je da moždani neurotrofni faktor (BDNF) može pospješiti diferencijaciju osteoblasta, migraciju i cijeljenje prijeloma. BDNF je član obitelji neurotrofnih faktora koji regulira niz bioloških procesa vezanjem na transmembranski receptor tirozin kinaze B (TrkB). Ipak, TrkB signal induciran BDNF-om je prolazni signal nakon 10 minuta i vršni signal nakon 60 minuta. Međutim, BDNF ima kratak poluživot i nije mu lako prijeći krvno-moždanu barijeru. Rezultati nekoliko kliničkih ispitivanja koja su koristila rekombinantni BDNF također su bili razočaravajući, vjerojatno zbog kratkog in vivo poluživota i loše isporuke BDNF-a. Ovi nedostaci predstavljaju nepremostive prepreke kliničkoj primjeni BDNF-a. 7,8-dihidroksiflavon (7,8-DHF) je flavonoid biljnog podrijetla koji može prevladati gornja ograničenja BDNF-a i identificiran je kao funkcionalni mimetik BDNF-a. Dokazano je u različitim biokemijskim i staničnim sustavima da može inducirati dimerizaciju TrkB i aktivirati njegove nizvodne signalne molekule.

Međutim, može li 7,8-DHF poslužiti kao regulatorni čimbenik za remodeliranje kostiju i igrati ulogu protiv osteoporoze; Posreduje li TrkB 7,8-DHF-induciranu osteogenezu i Wnt/ - Mehanizam interakcije između kateninskih signala još nije jasan. Stoga je, nakon suradničke studije između laboratorija Zhang Ying Fakulteta za inženjerstvo biosustava i znanosti o hrani Sveučilišta Zhejiang i laboratorija Ye Keqiang Odjela za patologiju i laboratorijsku medicinu Medicinskog fakulteta Sveučilišta Emory u Sjedinjenim Državama, istraživački rad pod naslovom "7,8-Dihidroksiflavon modulira stvaranje kostiju i toleranciju te poboljšava osteoporozu izazvanu ovarionomijom" objavljen je na web stranici Elife (IF=8).14, Učinci BDNF-a i 7,{{12 }}Istraživani su DHF na stvaranje osteoblasta u stanicama progenitorima kostiju MC3T3-E1 i stvaranje osteoklasta u stanicama RAW264.7 inducirano RANKL-om, posebno kako bi se razjasnio molekularni mehanizam koji je u osnovi funkcije 7,8-DHF .

Istraživanja su otkrila da BDNF i 7,8-DHF potiču proliferaciju, osteogenu diferencijaciju i mineralizaciju MC3T3-E1 stanica. Ovi se učinci mogu pripisati Wnt/ - Aktivaciji signalnog puta proteina Catenin zbog ciklina D1, p-GSK3, - Ekspresija Catenina, Runx2, Osterixa i OPG-a bila je značajno pojačana. - Izbacivanje Catenina inhibira regulaciju Runx2 i Osterixa stimuliranu sa 7,8-DHF. Konkretno, njegov specifični inhibitor K252a blokira TrkB u inhibiciji 7,8-DHF-inducirane proliferacije osteoblasta, diferencijacije i ekspresije osteogenog gena. Osim toga, BDNF i 7,8-DHF inhibiraju diferencijaciju osteoklasta u stanicama RAW264.7. Faktori transkripcije c-fos i geni osteoklasta kao što su kisela fosfataza otporna na tartarat (TRAP), matrična metaloproteinaza-9 (MMP-9) i Adamts5 su inhibirani 7,8-DHF. Još važnije, u modelu štakora s ovariektomijom (OVX), 7,8-DHF može smanjiti gubitak koštane mase, poboljšati trabekularnu mikrostrukturu kosti, biomehanička svojstva tibije i biokemijske pokazatelje kosti. Trenutna istraživanja naglašavaju dvostruki regulatorni učinak 7,8-DHF na remodeliranje kostiju.