Osteoporose omvat een osteoblast/clast disbalans en een verstoorde autofagie. De review koppelt gestoorde autofagie aan botverlies en belicht de voordelen van TCM met meerdere doelen via PI3K/AKT/mTOR, AMPK/mTOR, PINK1/Parkin-routes.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Reviewartikel
* These authors contributed equally
Osteoporose omvat een osteoblast/clast disbalans en een verstoorde autofagie. De review koppelt gestoorde autofagie aan botverlies en belicht de voordelen van TCM met meerdere doelen via PI3K/AKT/mTOR, AMPK/mTOR, PINK1/Parkin-routes.
Osteoporose, een veelvoorkomende en veelvoorkomende botziekte, wordt gekenmerkt door een lage botdichtheid en afbraak van de botmicrostructuur. De pathogenese is ingewikkeld, waarbij de disbalans tussen osteoblast- en osteoclastfuncties een kernelement is en abnormale autofagie ook een belangrijke pathogene factor vormt. Dit artikel gaat in op de intrinsieke relatie tussen de pathologische mechanismen van osteoporose en autofagie. Het beschrijft uitgebreid de manifestaties van botmetabole onevenwichtigheden, interpreteert de normale fysiologische rol van autofagie in botmetabolisme en onderzoekt de abnormale veranderingen en mechanismen van autofagie bij osteoporose. Bovendien richt het artikel zich op de baanbrekende onderzoeksvooruitgang in de behandeling van osteoporose met traditionele Chinese geneeskunde (TCM) door autofagie-gerelateerde routes te targeten, waaronder de PI3K/AKT/mTOR, AMPK/MTOR en PINK1/Parkin signaalpaden. Het benadrukt de unieke voordelen van TCM bij multi-target en multipathway interventie, verduidelijkt toekomstige onderzoeksrichtingen en streeft ernaar een meer uitgebreide en systematische strategie op te stellen voor het voorkomen en behandelen van osteoporose met TCM.
Osteoporose (OP) is uitgegroeid tot een wijdverspreide wereldwijde gezondheidscrisis die momenteel meer dan 200 miljoen mensen wereldwijd treft. Gekenmerkt door systemische aantasting van botmassa en micro-architecturale achteruitgang, verhoogt deze "stille epidemie" de kwetsbaarheid van het skelet aanzienlijk, wat leidt tot vatbaarheid voor fracturen die een enorme last vormen op zorgsystemen en de kwaliteit van leven van patiënten aanzienlijk verminderen 1,2. Naarmate de wereldbevolking ouder wordt, wordt verwacht dat het aantal door de OP gerelateerde fracturen exponentieel zal stijgen, wat een dieper begrip van de moleculaire basis en de ontwikkeling van meer geavanceerde therapeutische interventies vereist.
Fysiologisch is skeletintegriteit afhankelijk van het rigoureuze behoud van bothomeostase, een dynamisch evenwicht tussen botvorming door osteoblasten en botresorptie door osteoklasten. In tegenstelling tot monogene aandoeningen ontstaat OP door een convergente verstoring van deze osteoblast-osteoclastkoppeling. Binnen dit complexe regulerende netwerk fungeert autofagie als een centraal "rheostaat" of cellulair kwaliteitscontrolemechanisme. Dit evolutionair geconserveerde catabole circuit is essentieel voor het recyclen van beschadigde organellen en eiwitten om de levensvatbaarheid en functie van osteocyten te behouden. Deze delicate balans is echter gemakkelijk te verstoren; Een leeftijdsafhankelijke afname van autofagische flux kan oxidatieve stress versterken en ontstekingscadades veroorzaken, waardoor de metabole schaal richting netto botverlies 3,4,5,6 zal kantelen. Daardoor is ontregelde autofagie niet slechts een toeschouwer, maar een cruciale drijfveer in de pathogenese van botstofwisselingsstoornissen.
De huidige farmacologische landschappen voor OP worden gedomineerd door westerse geneeskunde, waarbij middelen worden gebruikt zoals bisfosfonaten en biologische remmers. Hoewel deze interventies effectief specifieke klieren in botremodellering aanpakken, gaan ze vaak gepaard met beperkingen, waaronder een plateau van de effectiviteit en een "single-target" benadering die mogelijk de systemische complexiteit van de ziekteniet aanpakt. Deze therapeutische kloof benadrukt een dringende behoefte aan strategieën die de ingewikkelde signaalnetwerken die het botmetabolisme beheersen, holistisch kunnen moduleren. In deze context biedt Traditionele Chinese Geneeskunde (TCM) een overtuigend alternatief paradigma. In tegenstelling tot de reductionistische benadering van synthetische geneesmiddelen, beschikken TCM-formuleringen over een multicomponent, multi-target pleiotropie die ze positioneert als rationele, systeemniveau-interventies voor next-generation OP-therapieën. Opkomend bewijs suggereert dat TCM-formuleringen meerdere autofagische hubs moduleren—met name de PI3K/AKT/mTOR, AMPK/mTOR, en PINK1/Parkin-signaalpaden—en tegelijkertijd osteoblastdifferentiatie herstellen terwijl osteoclasthyperactiviteit7 wordt beperkt.
Deze review heeft als doel het baanbrekende onderzoek te synthetiseren dat de pathologische mechanismen van OP koppelt aan autofagie-disfunctie. We onderzoeken uitgebreid de manifestaties van botmetabole onbalans en onderzoeken hoe specifieke TCM-interventies zich richten op autofagie-gerelateerde signaalroutes. Door deze moleculaire mechanismen te verduidelijken, willen we toekomstige onderzoeksrichtingen verduidelijken en een theoretische basis leggen voor een meer uitgebreide, systematische strategie voor het voorkomen en behandelen van osteoporose met TCM.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De relatie tussen de pathogenese van osteoporose en autofagie
De manifestatie van een onbalans in het botmetabolisme bij osteoporose: Osteoporose (OP) kan worden onderverdeeld in twee hoofdtypen op basis van de etiologische kenmerken: primair en secundair. Primaire OP wordt geassocieerd met verschillende factoren, waaronder veroudering, genetische achtergrond en omgevingsinvloeden, terwijl secundaire OP meer definitieve oorzaken heeft, voornamelijk als gevolg van specifieke ziekten of het gebruik van bepaalde medicijnen7. Momenteel is het algemeen aanvaard in de moderne geneeskunde dat het regulatiemechanisme van een onbalans in het botmetabolisme de belangrijkste factor is bij het induceren van OP, wat in wezen de verstoring van het dynamische evenwicht van het botmetabolisme inhoudt, wat leidt tot een reeks pathologische veranderingen8. Vanuit het perspectief van botmetabolisme is de balans tussen botvorming en botresorptie cruciaal voor het behouden van de skeletgezondheid. Bij patiënten met OP wordt dit evenwicht verstoord, waarbij botresorptie de botvorming overschrijdt, wat resulteert in een geleidelijke afname van de botmassa en de vernietiging van botmicrostructuur9. Onder normale fysiologische omstandigheden zijn de niveaus van botvormingsmarkers en botresorptiemarkers relatief stabiel, waardoor een dynamisch evenwicht behouden blijft. Bij de oorspronkelijke poster nemen echter de niveaus van botvormingsmarkers zoals bone alkaline phosphatase (BALP) en type I procollagen N-terminal propeptide (PINP) af, terwijl de niveaus van botresorptiemarkers zoals tartraatresistente zuurfosfatase 5b (Tracp-5b) en type I collageen C-terminal peptide (CTX-1) toenemen. Deze veranderingen leiden direct tot botverlies en structurele schade10. Op cellulair niveau spelen regulerende T-cellen (Treg) en T-helper 17-cellen (Th17) een centrale rol in de regulatie van het botmetabolisme. In vergelijking met gezonde personen hebben patiënten met OP een lager aandeel Treg-cellen en een hoger aandeel Th17-cellen, wat het balans tussen Treg en Th17 verstoort. Specifiek nemen de niveaus van cytokines die door Treg-cellen worden uitgescheiden, zoals interleukine-4 (IL-4), interleukine-10 (IL-10) en transforming growth factor-β (TGF-β), af, terwijl de niveaus van cytokines die door Th17-cellen worden uitgescheiden, zoals interleukine-17 (IL-17) en tumornecrose factor-α (TNF-α), toenemen. Deze veranderingen in cytokineniveaus beïnvloeden de OPG/RANKL/RANK-signaalas, bevorderen osteoclastdifferentiatie en remmen de osteoblastsecretie van OPG, waardoor de ernst van osteoporose11,12 wordt verergerd.
De normale fysiologische rol van autofagie in botmetabolisme
Behoud van de homeostase en functie van botcellen
Autofagie speelt een fundamentele rol in de fysiologische processen van botcellen en is cruciaal voor het behouden van hun homeostase. Tijdens botvorming ervaren de voorlopers van osteoblasten een afname van autofagische activiteit gedurende ongeveer 12 uur, wat wijst op de significante rol van autofagie in de vroege stadia van osteoblasten. De autofagosomen die zich ophopen in ongedifferentieerde mesenchymale stamcellen kunnen snel worden afgebroken om energie en metabole voorlopers voor celdifferentiatie te leveren. Bovendien kan autofagie osteoblasten beschermen tegen de toxische effecten van loodchloride en andere schadelijke prikkels, waardoor hun normale functiebehouden blijft.
Regulatie van het evenwicht tussen botvorming en -resorptie
Autofagie speelt een essentiële rol bij het reguleren van de balans van het botmetabolisme. Een passend niveau van autofagie kan het overleven en de functie van botcellen behouden, waardoor de dynamische balans tussen botvorming en -resorptie wordt gewaarborgd. Zo kan autofagie onder omstandigheden met een laag oestrogeen osteoblasten beschermen, hun proliferatie en differentiatie bevorderen, terwijl het remmen van autofagie apoptose van osteoblasten induceert, wat de botvormingbeïnvloedt. Autofagie is daarentegen ook betrokken bij de regulatie van de vorming en functie van osteoklasten, waardoor botresorptie wordt beïnvloed. Bij osteoklasten leidt het tekort aan het autofagie-gerelateerde gen BECN1 tot een afname van osteoclastdifferentiatie en botresorptiecapaciteit, wat wijst op de significante impact van autofagie op het functionele behoud van osteoklasten en het proces van botresorptie14.
Betrokkenheid bij differentiatie en rijping van botcellen
Autofagie is nauw verbonden met de differentiatie en rijping van botcellen. In de vroege fase van differentiatie van mesenchymale stamcellen uit het beenmerg tot osteoblasten verandert het niveau van autofagie, en wordt de expressie van autofagie-gerelateerde genen gecoördineerd met het proces van celdifferentiatie. Autofagie biedt een energie- en materiaalbasis voor celdifferentiatie door beschadigde eiwitten en organellen binnen de cel af te breken, wat de differentiatie en rijping van osteoblasten bevordert. Tegelijkertijd is autofagie ook betrokken bij de regulatie van de differentiatie en rijping van osteoclastvoorlopers, wat de functie en het aantal osteoklasten beïnvloedt. Als een cellulair stressresponsmechanisme kan autofagie botcellen helpen omgaan met verschillende stresscondities, zoals oxidatieve stress, hypoxie en voedingstekort. Onder oxidatieve stressomstandigheden kan autofagie de opgehoopte reactieve zuurstofstoffen (ROS) in de cel verwijderen, oxidatieve schade verminderen en de integriteit en functie van botcellen beschermen. Zo helpt de activatie van autofagie bij osteoblasten die door H₂O₂ worden gestimuleerd, ROS te zuiveren, oxidatieve schade te verminderen en celoverleving en -activiteitte behouden. Daarnaast is autofagie ook betrokken bij de adaptieve respons van cellen onder hypoxische omstandigheden, waardoor botcellen kunnen overleven in een hypoxische omgeving door het energiemetabolisme en de stabiliteit van de intracellulaireomgeving te reguleren.
Bevordering van botregeneratie en -herstel
Autofagie speelt een sleutelrol in het proces van botregeneratie en -herstel. Tijdens het genezingsproces van een breuk is autofagie betrokken bij de regulatie van de vorming en rijping van eelt, wat de regeneratie en reparatie van botweefsel bevordert. Studies hebben aangetoond dat sommige hormonen en groeifactoren botregeneratie en -herstel beïnvloeden door autofagie te reguleren. Zo kan parathyreoïdhormoon (PTH) autofagie bevorderen in osteoblasten en chondrocyten, wat gunstig is voor de verlichting van artrose en het herstel van botweefsel17,18.
Behoud van de energiebalans van botcellen
Autofagie levert energie en metabole producten aan botcellen door stoffen binnen de cel af te breken en te recyclen, waardoor het energiemetabolisme-evenwicht van de cel wordt gehandhaafd. Onder omstandigheden van voedingstekort of verhoogde energievraag kan autofagie grote moleculen binnen de cel, zoals eiwitten, lipiden en glycogeen, afbreken en deze omzetten in energie- en metabole tussenproducten om aan de energiebehoefte van de cel te voldoen en de normale fysiologische functie van botcellente waarborgen 19,20.
Abnormale veranderingen en belangrijke mechanismen van autofagie in de pathogenese van osteoporose, afname van autofagiefunctie en botmetabolisme-disbalans
Bij osteoporose is de functie van cellulaire autofagie abnormaal, voornamelijk gekenmerkt door verlaagde autofagieniveaus of abnormale expressie van autofagie-gerelateerde eiwitten. Deze achteruitgang van de autofagiefunctie verstoort het evenwicht van het botmetabolisme, wat leidt tot een disbalans tussen botvorming en -resorptie. Zo hebben studies aangetoond dat de expressieniveaus van autofagie-gerelateerde eiwitten zijn verlaagd in de mesenchymale stamcellen van het beenmerg van osteoporosepatiënten, wat hun vermogen om te differentiëren tot osteoblasten beïnvloedt en daardoor de botvormingafneemt 21,22,23.
Mechanismen die osteoblasten beïnvloeden
Oestrogeentekort is een van de belangrijkste factoren die bijdragen aan osteoporose. Het verlaagt aanzienlijk de expressieniveaus van autofagie-gerelateerde eiwitten in osteoblasten, zoals ATG5 en ATG7, waardoor de differentiatie en mineralisatie van osteoblasten worden geremd en de osteoblastapoptose toeneemt. Daarnaast is de toename van reactieve zuurstofsoorten (ROS) een belangrijke factor die osteoblastautofagie beïnvloedt bij osteoporose. In een omgeving met oxidatieve stress kan overmatige ROS intracellulaire eiwitten en organellen beschadigen. De afname van autofagiefunctie weet deze beschadigde stoffen niet tijdig te verwijderen, wat de oxidatieve schade aan osteoblasten verder verergert. Dit leidt uiteindelijk tot osteoblastapoptose en functionele stoornissen, wat de botvorming beïnvloedt.
Mechanismen die osteoclasten beïnvloeden
Bij osteoporose beïnvloeden autophagieafwijkingen ook de osteoclastfunctie. Enerzijds kunnen veranderingen in de expressie van autophagie-gerelateerde eiwitten de vorming en activatie van osteoclasten bevorderen. Zo ontdekte Zhan19 dat downregulatie van bepaalde autofagie-gerelateerde eiwitten de secretie van receptoractivator van nucleaire factor-κB-ligand (RANKL) verhoogt, een belangrijke factor in het bevorderen van osteoclastdifferentiatie en activatie, waardoor botresorptie wordt versneld. Autophagiestoornissen daarentegen kunnen leiden tot mitochondriale disfunctie en ROS-ophoping in osteoklasten, wat hun botresorptiecapaciteit verder versterkt en botverlies verergert.
Relatie met cellulaire veroudering
Cellulaire veroudering is een van de belangrijke mechanismen in de pathogenese van osteoporose en is nauw verbonden met de achteruitgang van autophagiefunctie. In senescente mesenchymale stamcellen van het beenmerg leiden verlaagde autophagieniveaus tot de ophoping van beschadigde mitochondriën en eiwitten, wat het senescentie-geassocieerde secretoire fenotype (SASP) activeert. Dit resulteert in de secretie van grote hoeveelheden ontstekingsfactoren en matrixmetalloproteïnasen, die niet alleen osteoblastdifferentiatie en -functie remmen, maar ook osteoclastactivatie en botresorptie bevorderen, waardoor de progressie van osteoporose25,26 wordt versneld.
Associatie met ontstekingsrespons Osteoporose gaat vaak gepaard met een chronische laaggradige ontstekingstoestand, en er is een complexe wisselwerking tussen ontstekingsreacties en autophagie. Inflammatoire cytokines zoals TNF-α en IL-1β kunnen de initiatie en regulatie van autofagie via verschillende signaalroutes beïnvloeden. Omgekeerd kan autofagiestoornissen ook de productie en afgifte van inflammatoire cytokines reguleren. Bij osteoporose remt een verhoogde afgifte van inflammatoire cytokines de autofagie en functie van osteoblasten verder, terwijl het de vorming en activatie van osteoclasten bevordert, wat de botmetabolisme van een disbalans verergert27,28.
Interventies in de traditionele Chinese geneeskunde (TCM) in autofagie-gerelateerde routes voor de behandeling van osteoporose
Het PI3K/AKT/mTOR-signaalpad
PI3K kan lipiden op het celmembraan fosforyleren om fosfatidylinositol-3,4,5-trifosfaat (PIP3) te produceren. AKT ondergaat als downstream effectormolecuul conformationele veranderingen en wordt geactiveerd bij het detecteren van PIP3-signalen. Geactiveerde AKT fosforyleert verder downstream mTOR, dat als belangrijke regulator van celgroei en metabolisme de synthese van celcyclusgerelateerde eiwitten zoals cycline D1 bevordert, waardoor de celcyclusovergang van de G1- naar de S-fase wordt aangedreven en de osteoblastproliferatie 29,30 wordt versneld. Daarnaast bevordert mTOR de fosforylering van belangrijke factoren voor eiwitsynthese, zoals 4E-BP1 en S6K1, wat de eiwitsynthese verbetert en een materiële basis biedt voor osteoblastdifferentiatie, wat uiteindelijk de osteoblastfunctie versterkt en botvorming bevordert. Zo ontdekten Mi et al. dat een nier-tonificerende en bloedactiverende formule deze route activeert, waardoor de eiwitexpressie van PI3K, p-AKT en mTOR wordt opgereguleerd, wat de expressie van botvormingsgerelateerde genen en eiwitten aanzienlijk bevordert en de botdefectreparatieversnelt 31,32.
Activatie van AKT kan de expressie van apoptose-gerelateerde eiwitten zoals Bax remmen. Bax, een pro-apoptotisch eiwit op het mitochondriale buitenmembraan, kan leiden tot veranderingen in de mitochondriale permeabiliteit wanneer de expressie toeneemt, waarbij cytochroom c vrijkomt en de caspase-enzymfamilie wordt geactiveerd, waardoor celapoptose33,34 wordt geïnduceerd. Activatie van AKT vermindert de expressie van Bax en voorkomt dit proces. Ondertussen verhoogt AKT de expressie van het anti-apoptotische eiwit Bcl-2, dat met Bax kan concurreren om te binden aan poriën op het mitochondriale buitenmembraan, waardoor de afgifte van cytochroom c wordt voorkomen en zo de osteoblastapoptose wordt verminderd en botmassa34 behouden blijft. mTOR is een belangrijke negatieve regulator van autofagie. Onder voedingsrijke omstandigheden is mTOR zeer actief en kan het binden aan en de activiteit van het autofagie-gerelateerde eiwit ULK1 remmen, waardoor autofagiewordt voorkomen 35,36. Wanneer cellen echter te maken krijgen met stressomstandigheden zoals voedingstekort of hypoxie, wordt de mTOR-activiteit geremd, wordt ULK1 geactiveerd en wordt autofagie gestart. Autofagie kan beschadigde mitochondriën en eiwitten binnen de cel verwijderen en zo de intracellulaire homeostase behouden. Matige autophagie helpt osteoblasten om te gaan met ongunstige omstandigheden zoals nutriëntentekort of oxidatieve stress, waardoor botweefselbeschermd wordt 37,38,39. Niu40 ontdekte dat een nierverwarmings- en pijnstillende formule de AMPK/mTOR-signaalroute kan moduleren, autofagieniveaus kan verhogen, de botmicrostructuur kan verbeteren en het herstel en de regeneratie van botweefsel kan bevorderen.
AMPK/mTOR-signaalpad
AMPK, een sterk geconserveerde Ser/Thr-eiwitkinase, is extreem gevoelig voor veranderingen in de cel-energiestatus. Wanneer cellen geconfronteerd worden met energietekort, neemt de AMP/ATP-verhouding toe, wat leidt tot de activatie van AMPK. Geactiveerde AMPK initieert direct autofagie door autofagie-gerelateerde eiwitten zoals ULK1 te fosforyleren, wat cruciale ondersteuning biedt voor het verwijderen van beschadigde componenten en het behoud van cellulaire homeostase41,42. Bovendien versterkt AMPK indirect de autofagie door de activiteit van mTOR te remmen. Tijdens autofagie worden overtollige glycogeen, vet en eiwitten in de cel ordentelijk afgebroken om energie en voedingsstoffen voor de cellulaire functie te leveren, waardoor cellen basale fysiologische functies kunnen behouden onder ongunstige omstandigheden43,44.
Op het gebied van osteoporosebehandeling toont de activatie van de AMPK/mTOR-signaalroute een groot potentieel. Enerzijds kan AMPK het energiemetabolisme nauwkeurig reguleren, wat een sterke impuls geeft voor de proliferatie en differentiatie van osteoblasten en de vorming van nieuwe botten bevordert. Aan de andere kant kan het de expressie van osteopontine, een belangrijk eiwit in de botstofwisseling, vaardig reguleren, waardoor de vorming van mineralisatieknobbels wordt versneld en bijdraagt aan een verhoogde botdichtheid en geoptimaliseerde botmetabolisme45,46. Zo toonde een studie van Wei47aan dat Zanggu Zhitong-capsules de botdichtheid en botmetabolisme verbeteren door het AMPK/mTOR-signaalpad te moduleren, wat mogelijk verband houdt met de activatie van AMPK en de daaropvolgende regulatie van downstream signaalroutes.
Bovendien is de activatie van AMPK ook zeer effectief in het bestrijden van oxidatieve stress. Het kan de cellulaire redoxtoestand fijn reguleren en de expressie van antioxidante enzymen zoals SOD en CAT aanzienlijk bevorderen, waardoor de productie van ROS bij de bron wordt verminderd. ROS, als "destructieve moleculen" binnen cellen, kan ernstige schade veroorzaken aan biologische macromoleculen zoals DNA, eiwitten en lipiden wanneer het niet wordt gecontroleerd, waardoor normale cellulaire fysiologische functies worden verstoord. Door de ROS-generatie nauwkeurig te remmen, bouwt de activatie van AMPK een robuuste antioxidantenverdediging voor osteocyten op, waardoor oxidatieve stressschade effectief wordt verminderd en de gezondheid en vitaliteit van het botweefsel behouden blijft. In vergelijking met andere traditionele behandelingen reguleert de activatie van het AMPK/mTOR-signaalpad niet alleen het energiemetabolisme en bevordert het botvorming, maar verbetert het ook de weerstand tegen antioxidante stress. Dit multi-doelgerichte en uitgebreide werkingsmechanisme maakt het uniek in de behandeling van osteoporose en biedt een veelbelovender nieuwe strategie voor klinische behandeling.
Het PINK1/Parkin signaalpad
Onder fysiologische omstandigheden wordt PINK1, een mitochondriaal buitenmembraaneiwit, typisch getransloceerd naar de mitochondriën en afgebroken door de translokas van het binnenste mitochondriale membraan. Wanneer de mitochondriale functie echter wordt aangetast en het membraanpotentiaal afneemt, kan PINK1 niet het binnenmembraan binnendringen en hoopt het zich op op het buitenste membraan. Op dit punt fosforyleert PINK1 Parkin, waardoor de translocatie van het cytosol naar het mitochondriale oppervlak wordt bevorderd. Als een E3-ubiquitineligase is Parkin betrokken bij de ubiquitinatie van mitochondriën, waardoor ze herkend en afgebroken kunnen worden door autofagosomen, waardoor beschadigde mitochondriën worden verwijderd en de normale functie van mitochondriën binnen de celbehouden blijft.
Door mitofagie te bevorderen, kan het PINK1/Parkin-signaalpad de productie van reactieve zuurstofsoorten (ROS) uit beschadigde mitochondriën binnen de cel verminderen. ROS beschadigt niet alleen intracellulaire biomacromoleculen, maar induceert ook apoptose. Daarom kan de activatie van het PINK1/Parkin-signaalpad het oxidatieve stressniveau verlagen, osteocyten beschermen tegen oxidatieve schade en de levensvatbaarheid en functie van cellenbehouden.
Bij de behandeling van osteoporose helpt het moduleren van het PINK1/Parkin-signaalpad om het evenwicht van het botmetabolisme te herstellen. Enerzijds wordt door het verwijderen van beschadigde mitochondriën de gezondheid van osteoblasten behouden en hun botvormingscapaciteit verbeterd. Aan de andere kant kan het verminderen van ROS-productie de activiteit van osteoklasten remmen en botresorptie verminderen. Xian et al. 53rapporteerden dat Zuo Gui Wan en You Gui Wan het PINK1/Parkin-signaalpad reguleren, het niveau van mitofagie beïnvloeden en daarmee het botmetabolisme moduleren, de botdichtheid verhogen, het serum osteocalcinegehalte verlagen en de symptomen van postmenopausale osteoporose effectief verbeteren. In vergelijking met traditionele behandelmethoden richt deze behandelstrategie, gebaseerd op regulatie van signaalroutes, zich meer op het herstellen van het evenwicht van botmetabolisme op cellulair niveau en vertoont unieke voordelen.
Samenvattend bevordert de PI3K/AKT/mTOR-signaalweg vooral de botvorming en vermindert het botresorptie bij de behandeling van osteoporose door de proliferatie en differentiatie van osteoblasten te bevorderen, osteoblastapoptose te remmen en de autofagiefunctie te reguleren. Activatie van deze route kan de functie van osteoblasten effectief verbeteren en de botmassa behouden. De AMPK/mTOR-signaalweg reguleert autofagie door veranderingen in de celenergiestatus te detecteren, waardoor het botmetabolisme wordt versterkt en antioxidante stresseffecten uitoefent om osteocyten te beschermen tegen schade. Daarentegen richt het PINK1/Parkin-signaalpad zich meer op het verwijderen van beschadigde mitochondriën via mitofage, het verminderen van oxidatieve stress en het behouden van de gezondheid en normale functie van osteocyten om het botmetabolisme te reguleren, waardoor nieuwe doelwitten en mechanismen worden gecreëerd voor de behandeling van osteoporose.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Samenvattend speelt autofagie een cruciale rol in de pathogenese en progressie van osteoporose. Ontregeling van autofagie verstoort onvermijdelijk het evenwicht van het botmetabolisme, wat de functie en het aantal osteoblasten en osteoclasten negatief beïnvloedt (Figuur 1), wat uiteindelijk leidt tot ernstige gevolgen zoals botverlies en structurele schade.
In scherp contrast met de single-target interventie van d...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs geven aan dat zij geen concurrerende financiële belangen of persoonlijke relaties hebben die invloed hadden kunnen hebben op het werk dat in dit artikel wordt gerapporteerd.
Wetenschappelijk Onderzoeksproject van de Provinciale Administratie van Traditionele Chinese Geneeskunde van Sichuan (Subsidienummers 2024MS276,25ZDIZX017,2024Ms152);
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.