Partie Ⅱ Avantages thérapeutiques anabolisants et anticataboliques des médicaments naturels chinois pour le traitement de l'ostéoporose

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Psoralea corylifolia (L.) Medik

Psoralea corylifolia (L.) Medik (PC, "Bu Gu Zhi") est largement utilisé en Asie à des fins médicinales ; les graines mûres séchées sont le composant actif de la plante. Le PC est utilisé dans la pharmacopée chinoise et les formules de MTC pour le traitement des maladies de la peau, des maladies cardiovasculaires, de la néphrite et de l'ostéoporose (Zhang et al., 2016a). Les principaux composés bioactifs du PC sont les coumarines (p. ex. psoralène), les flavonoïdes (p. ex. néobavaisoflavone, bavachalcone, bavachine et coryline) et les méroterpènes (p. ex. bakuchiol) (Zhang et al., 2016a). Des composants supplémentaires du PC ont des propriétés immunorégulatrices, antioxydantes et neuroprotectrices pour le traitement de la maladie de Parkinson (Jing et al., 2017). Le PC peut également avoir un potentiel thérapeutique pour le traitement du cancer de la prostate (Lin et al., 2018).

Les effets bénéfiques potentiels du PC par rapport au traitement de l'ostéoporose ont été évalués dans des modèles animaux (Miura et al., 1996 ; Tsai et al., 2007). Il a été constaté que l'administration de PC diminuait la sécrétion urinaire de calcium et diminuait le calcium sérique chez les rats OVX, entraînant des améliorations de la DMO et de la formation osseuse, et pourrait avoir un potentiel thérapeutique pour le traitement de l'ostéoporose postménopausique (Tsai et al., 2007). Une enquête complémentaire indique que la PC peut avoir des avantages thérapeutiques pour le traitement plus large des pathologies osseuses, y compris les fractures osseuses, l'ostéomalacie et l'ostéoporose (Miura et al., 1996). De plus, deux composés de PC, la bavachine (BA, un flavonoïde) et le bakuchiol (BK, un méroterpène) se sont avérés avoir une activité ostéoanabolique en induisant la différenciation des ostéoblastes. Et peut-être que les composants bioactifs du PC pourraient fournir une protection contre la perte osseuse post-ménopausique (Lim et al., 2009 ; Weng et al., 2015). La bavachin semble être plus efficace pour stimuler la prolifération cellulaire, tandis que le bakuchiol semble avoir un effet plus important sur la différenciation des ostéoblastes (Li et al., 2014a). Les structures moléculaires de la bavachine et du bakuchiol qui ont hypothétiquement produit une variation des effets ostéogéniques entre ces deux composés et d'autres composés de PC en fonction de sa position, sont une chaîne latérale du groupe prényle (Li et al., 2014a). Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour étudier l'effet de la modification de la position du groupe prényle sur la force de l'activité ostéoblastique des composés PC (Li et al., 2014a). Les effets ostéogéniques de BA et BK semblent être produits par une régulation à la hausse de la voie de signalisation Wnt et produisent une augmentation des niveaux d'ALP, de la concentration sérique de Ca et de la DMO (Lim et al., 2009 ; Weng et al., 2015). D'autres découvertes in vitro suggèrent que BK inhibe la différenciation des ostéoclastes induite par RANKL et la résorption osseuse en perturbant les voies de signalisation AKT et AP-1 (Chai et al., 2018).

Le psoralène (PSO), un composé coumarinique actif du PC, serait un promoteur de la masse osseuse et a été testé dans un modèle d'ostéoporose ovariectomisé chez un rongeur (Yang et al., 2012). Les résultats ont montré que le PSO produisait une augmentation de l'épaisseur trabéculaire et des marqueurs ostéogéniques régulés à la hausse, notamment l'ostéocalcine et l'ALP (Yang et al., 2012). De plus, le profil d'expression génique induit par OVX a été inversé par le traitement au PSO, semblant être médié par la voie de signalisation Notch, et a entraîné la régulation de la différenciation des cellules souches mésenchymateuses osseuses, indiquant ainsi le potentiel ostéogénique du PSO pour le traitement de l'ostéoporose post-ménopausique. (Yang et al., 2012). Les résultats in vitro indiquent que le PSO peut également atténuer la différenciation des ostéoclastes et la résorption osseuse via l'inhibition des voies de signalisation AKT et AP-1 (Chai et al., 2018).

La néobavaisoflavone (NBIF), un composé isoflavone du PC, peut également avoir une activité ostéogénique qui pourrait être appliquée pour le traitement des fractures osseuses, de l'ostéomalacie et de l'ostéoporose (Don et al., 2012). Les résultats in vitro ont démontré que la NBIF améliorait l'ostéogenèse d'une manière dépendante de la concentration en augmentant l'activité de l'ALP, en augmentant l'expression des protéines de la matrice spécifiques à l'os (y compris le collagène de type I, Col-I), en augmentant les niveaux d'ostéocalcine et de sialoprotéine osseuse, en régulant à la hausse la expression de Runx2 et osterix (OSX), et par la formation de nodules osseux (Don et al., 2012). D'autres expériences indiquent que l'inhibition du récepteur p38 entraîne l'inhibition de l'activité ostéogénique du NBIF, et que le NBIF augmente également le niveau phosphorylé actif de p38 d'une manière dépendante de la concentration. Par conséquent, l'activité ostéogénique de la NBIF semble être médiée par l'activation de la voie de signalisation dépendante de p38- (Don et al., 2012)

Le composé flavonoïde, la bavachalcone, isolé du PC peut être un composé à base de plantes efficace pour inhiber l'activité des ostéoclastes et atténuer la perte osseuse induite par l'ostéoporose (Park et al., 2008). La bavachalcone s'est avérée inhiber la formation d'ostéoclastes de cellules précurseurs d'ostéoclastes en culture primaire, in vitro (Park et al., 2008). En présence de bavachalcone, l'activité du facteur de différenciation des ostéoclastes, NFκB (RANKL), a été réduite, entraînant une inhibition de l'ostéoclastogenèse via la suppression des facteurs de transcription, c-Fos, NFATc1, et en bloquant la signalisation MEK, ERK et Akt ( Park et al., 2008).

Pris ensemble, ces résultats suggèrent que P. corylifolia semble être un agent thérapeutique important en médecine chinoise pour le traitement de l'ostéoporose. Le composé de bakuchiol devrait être étudié plus en profondeur car il semble avoir la double propriété de favoriser l'activité ostéogénique et d'améliorer la résorption osseuse ostéoclastique pour atténuer l'ostéoporose, et il a une plus grande promotion de la différenciation des ostéoblastes que la bavachine (Li et al., 2014a; Chai et al., 2018). Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour isoler, caractériser et étudier l'effet de la variation de la structure moléculaire des composés actifs de PC sur l'activité des ostéoblastes et des ostéoclastes, y compris leurs effets biochimiques et leurs voies de signalisation.

Eucommia ulmoides Oliv.

Eucommia ulmoides Oliv. (EU, "Du Zhong") est une plante, et l'écorce séchée de l'UE est utilisée dans la MTC et comme source de nourriture (Hussain et al., 2016). L'UE a des propriétés pharmacologiques en tant qu'agent antioxydant, anti-inflammatoire et antimicrobien, anticancéreux, cardioprotecteur et neuroprotecteur qui ont été appliquées pour le traitement des maladies cardiovasculaires, des dysfonctionnements sexuels, du cancer, des maladies métaboliques, des maladies neurologiques, de la polyarthrite rhumatoïde, de l'arthrose et diabète (Xie et al., 2015 ; Hussain et al., 2016 ; Wang et al., 2016a ; Do et al., 2018). Les composés bioactifs de l'UE comprennent les lignanes, les iridoïdes, les composés phénoliques, les stéroïdes et les flavonoïdes (Hussain et al., 2016). Des études supplémentaires ont montré que l'UE pourrait également être efficace dans le traitement de l'ostéoporose.

L'extrait de cortex de Du Zhong (DZCE) a été évalué pour étudier les avantages protecteurs potentiels contre l'ostéoporose induite par le plomb, la carence en œstrogènes et l'inutilisation (Zhang et al., 2009 ; Pan et al., 2014 ; Qi et al. , 2019). Dans un modèle de perte osseuse induite par l'acétate de plomb chez les rongeurs, le DZCE a atténué la perte de DMO de la colonne lombaire et du fémur et a restauré le calcium sérique, le phosphore, l'ALP, l'ostéocalcine et le RANKL à des niveaux normaux (Qi et al., 2019). De plus, l'activité antiostéoclastique a été indiquée par l'effet du DZCE sur l'ajustement du rapport OPG/RANKL sérique à des valeurs normales (Qi et al., 2019). Dans un modèle OVX-rat d'ostéoporose induite par une carence en œstrogène, des doses plus élevées de DZCE ont empêché une détérioration supplémentaire des propriétés biomécaniques du fémur, y compris le stress maximal et le module de Young, qui s'est accompagnée d'une atténuation de la perte de DMO (Zhang et al., 2009). Ces résultats ont été étayés par une analyse micro-CT indiquant que les paramètres de la DMO et de l'épaisseur osseuse étaient améliorés par des doses plus élevées de DZCE, et parce que les niveaux de marqueurs du remodelage osseux, l'ostéocalcine, l'ALP et la désoxypyridinoline (DPD) étaient diminués (Zhang et al ., 2009). Il a également été constaté que les lignanes totales (TL) extraites du cortex de l'UE inhibaient la perte de masse osseuse due à l'ostéoporose induite par une carence en œstrogènes dans un modèle de rongeur (Zhang et al., 2014). Les résultats in vivo ont démontré des améliorations de la qualité biomécanique du fémur, en termes de contrainte maximale et de module de Young, et l'analyse micro-CT a montré la prévention d'une dégradation supplémentaire de la microstructure trabéculaire (Zhang et al., 2014). Les résultats in vitro ont montré que TL favorisait la prolifération et la différenciation des ostéoblastes ; et inhibe l'ostéoclastogenèse, par une augmentation de l'OPG et une diminution de l'expression de RANKL (Zhang et al., 2014). Dans un modèle d'ostéoporose induite par la désuétude des rongeurs, le traitement au DZCE a amélioré la résistance osseuse et empêché la dégradation de la microstructure trabéculaire, et a réduit les niveaux de marqueurs du remodelage osseux, notamment TRAcP, DPD et OC (Pan et al., 2014). Des découvertes supplémentaires chez les rongeurs indiquent que l'UE pourrait favoriser la croissance osseuse longitudinale en augmentant la chondrogenèse de la plaque de croissance tibiale et en augmentant les niveaux de BMP-2 et d'IGF-1 (Kim et al., 2015). Pris ensemble, ces résultats suggèrent que le DZCE peut fournir un traitement efficace de l'ostéoporose en atténuant la perte osseuse, à la fois par la formation d'os et en inhibant la résorption osseuse ostéoclastique ; et peut favoriser la croissance longitudinale des os longs.

Le 5-(hydroxyméthyl)-2-furaldéhyde (5-HMF) est un composé bioactif isolé d'Eucommiae Cortex qui favorise l'ostéogenèse et inhibe l'adipogenèse (Tan et al., 2014). Les résultats in vitro ont démontré que 5-l'induction par le HMF des BMSC dans un milieu normal régulait à la hausse l'expression des marqueurs de l'ostéogenèse (ALP, COL1alpha1, OC et OPN) et que le 5-HMF diminuait l'expression de l'adipogenèse- marqueurs (PPAR , FABP4, C/EBP et LPL) par les BMSC dans le milieu d'induction adipogénique (Tan et al., 2014). De plus, des formations de nodules minéralisés ont été produites par des BMSC induites par du 5-HMF cultivé dans un milieu normal et inducteur adipogénique, indiquant les puissantes propriétés ostéogéniques, antiadipogéniques et antiostéoporotiques du 5-HMF (Tan et al., 2014). Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour étudier les mécanismes moléculaires impliqués dans les effets ostéogéniques et potentiels pro-ostéoblastiques et antiostéoclastiques du 5-HMF et des composants bioactifs supplémentaires du cortex EU (Ha et al., 2003).

Les feuilles et les graines de l'UE peuvent également présenter des avantages potentiels pour le traitement de l'ostéoporose (Li et al., 2011 ; Zhang et al., 2012). Dans un modèle combiné d'ostéoporose induite par une carence en œstrogènes et d'obésité chez les rongeurs, le traitement à l'extrait de feuille d'Eucommia (ELE) a diminué le poids corporel et l'IMC et augmenté la DMO tibiale et fémorale, ainsi qu'une augmentation de la résistance osseuse, qui semblaient être les effets de la restauration du métabolisme osseux, respectivement de la formation osseuse et l'adsorption (Zhang et al., 2012). Une étude plus approfondie sur des rongeurs indique que l'administration de glycosides totaux provenant de graines d'Eucommia ulmoides (TGEUS) pourrait améliorer la DMO et les paramètres de microarchitecture du fémur chez des rats sains (Li et al., 2011). Les composés iridoïdes isolés des feuilles de l'UE peuvent être les composants bioactifs qui rendent les effets thérapeutiques (Takamura et al., 2007).

Pris ensemble, nous pensons que l'herbe d'E. ulmoides est un excellent médicament pour traiter les maladies de perte osseuse, pour de nombreuses parties de l'UE, y compris le cortex, les feuilles et les graines, pourrait avoir des avantages thérapeutiques potentiels pour le traitement de l'ostéoporose, comme illustré ci-dessus (Li et al., 2011 ; Zhang et al., 2012 ; Qi et al., 2019). De plus, les résultats in vivo et in vitro montrent qu'ils fournissent un traitement efficace contre l'ostéoporose en augmentant la résistance osseuse et en prévenant la dégradation de la microstructure trabéculaire, en favorisant l'ostéogenèse et en inhibant la résorption osseuse. Habituellement, le cortex est la majeure partie de l'UE utilisée pour traiter les maladies osseuses, cardiovasculaires et sexuelles. Sur la base des preuves positives et des effets de la feuille et de la graine, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour isoler et caractériser les molécules bioactives de l'UE et comparer les effets entre le cortex, la feuille et la graine pour le traitement de l'ostéoporose, y compris les mécanismes qui produisent le potentiel effets thérapeutiques parmi eux.

Dipsacus inermis Mur.

Radix Dipsaci (RD, "Xu Duan") est les racines séchées de Dipsacus inermis Wall., et il est utilisé en médecine chinoise pour renforcer les os ("Xu Duan" signifie "favoriser la croissance des os pour corriger les fractures osseuses"). Récemment, des études ont rapporté que la RD pourrait être un agent de formation osseuse bénéfique pour traiter l'ostéoporose (Liu et al., 2009 ; Niu et al., 2012 ; Liu et al., 2012b).

Les propriétés de formation osseuse qui peuvent fournir des avantages thérapeutiques pour le traitement de l'ostéoporose ont été étudiées dans des études animales récentes. Dans les modèles de rongeurs postménopausiques induits par l'ovariectomie, le traitement RD a empêché la perte de masse osseuse et la dégradation de la microstructure trabéculaire, et a amélioré la résistance osseuse (Liu et al., 2009 ; Liu et al., 2012b). Ces résultats peuvent être attribués à un remodelage osseux altéré, comme en témoigne une diminution du niveau des marqueurs du remodelage osseux, notamment ALP, OC et DPD. De plus, les effets de l'ovariectomie sur les niveaux d'OPG et de RANKL des ostéoblastes et des BMSC ont été inversés par le traitement avec RD (les niveaux d'OPG ont augmenté et les niveaux de RANKL ont diminué), indiquant l'effet ostéogénique du RD sur les biomarqueurs moléculaires (Liu et al., 2012b). L'effet ostéogénique de la fraction dichlorométhane de RD sur les BMSC a été démontré in vitro par la formation de nodules calcifiés, l'augmentation de l'activité ALP, l'augmentation de l'expression de la sialoprotéine osseuse (BSP) et de l'OC (Kim et al., 2011). Un seul composé actif isolé de la fraction dichlorométhane de RD, l'hédéragénine 3-O-(2- O-acétyl)- -L-arabinopyranoside, a considérablement augmenté les taux d'ALP, d'OC et de BSP (Kim et al., 2011). Un modèle de rongeur d'ostéoporose déchargeant les membres postérieurs a étudié l'effet du traitement RD sur la DMO et la microarchitecture osseuse et a montré que les propriétés biomécaniques étaient améliorées (Niu et al., 2015a). L'administration orale de RD a amélioré la résistance mécanique de l'os, la DMO, la BMC et les marqueurs du remodelage osseux, y compris l'excrétion urinaire de calcium et de phosphore. L'analyse micro-CT a montré que la RD empêchait la dégradation de la microstructure trabéculaire, améliorait la fraction de volume osseux et améliorait la densité et la teneur minérales des tissus (Niu et al., 2015a). Des rats sains nourris avec de l'extrait de Radix Dipsaci (RDE) ont montré un effet squelettique systémique anabolique par une densité osseuse accrue et une histomorphologie osseuse altérée (Wong et al., 2007b). Une augmentation des trabécules osseuses de 11,82 % a été mesurée, indiquant que la densité osseuse a augmenté, et l'histomorphologie osseuse a également été améliorée par l'amélioration de BV/TV (augmentation de 4,5 %) et des améliorations de BS/TV, Tb. N, et la réduction de Tb.Sp (Wong et al., 2007b). Pris ensemble, ces résultats suggèrent que RD peut fournir des effets thérapeutiques bénéfiques pour le traitement de l'ostéoporose.

D'autres études sur les composants bioactifs du RD indiquent que plusieurs composés, y compris les saponines et les glycosides iridoïdes extraits du RD, peuvent produire des effets biologiques (Kim et al., 2011 ; Tao et al., 2019). L'effet anti-ostéoporotique des saponines totales RD (RTS) peut être lié à son effet sur les cellules ostéoblastes et ostéoclastes (Niu et al., 2012; Niu et al., 2015b). Il a été démontré que l'administration orale de RTS prévient la perte de masse osseuse induite par l'OVX chez le rat, indiquée par une diminution des taux de marqueurs du renouvellement osseux, y compris l'excrétion urinaire de calcium et de phosphore, et en augmentant la résistance biomécanique de l'os et en prévenant la dégradation de la microstructure trabéculaire ( Niu et al., 2012). Les résultats in vitro ont déterminé que la RTS favorisait la maturation et la différenciation des cellules ostéoblastiques, augmentait les niveaux d'ALP et d'OC et augmentait la synthèse de BMP-2, entraînant une augmentation de la formation osseuse (Niu et al., 2012 ; Niu et al., 2015b ). L'effet positif du RTS sur les cellules ostéoblastes semble être médié par la voie de signalisation Runx2 dépendante de BMP2/mitogen-activated protein kinase (MAPK)/Smad1/5/8- (Niu et al., 2015b). De plus, le RTS a inhibé l'ostéoclastogenèse en augmentant l'expression de l'OPG et en diminuant l'expression de NF-κB (RANKL) (Niu et al., 2012). De plus, l'aspérosaponine VI est une saponine isolée de RD dont il a été démontré qu'elle favorise la prolifération, la différenciation et la minéralisation des cellules ostéoblastiques, et ces effets semblent être médiés par la synthèse de BMP-2 et l'activation de p38 et ERK1/ 2 signalisation (Niu et al., 2011).

Ensemble, ces résultats suggèrent que la RD semble fournir des effets thérapeutiques bénéfiques pour le traitement de l'ostéoporose, y compris l'atténuation de la perte osseuse et l'augmentation de la résistance et de la qualité des os, ce qui peut être attribué à leur remodelage osseux physiologique amélioré in vivo. Aux niveaux cellulaire et moléculaire, le RD et ses composants bioactifs semblent favoriser la différenciation, la prolifération, la maturation et la minéralisation des ostéoblastes et peuvent inhiber l'ostéoclastogenèse. Les modèles animaux liés à la recherche sur les os étaient riches dans ces études, y compris les modèles de rongeurs postménopausiques induits par l'ovariectomie, les modèles de décharge des membres postérieurs et les rats sains pour détecter le métabolisme osseux. Alors que certains ingrédients de traitement de Radix Dipsaci, tels que l'alcool éthylique ou les extractions brutes, ne sont pas bien étudiés. Il est nécessaire de poursuivre les recherches pour identifier les composés efficaces et développer le potentiel thérapeutique et le mécanisme de la RD dans le traitement de l'ostéoporose.

Cibotium barometz (L.) J.Sm

Cibotium barometz (L.) J.Sm (CB, "Gou Ji") est bien connu en MTC et ses poils sont un ingrédient de base utilisé dans les onguents, comme un agent antihémorragique pour les cataplasmes cicatrisants (Wu et Yang, 2009) . Le rhizome de CB contient des propriétés anti-inflammatoires et est utilisé dans le traitement de maladies telles que les rhumatismes, le lumbago, la sciatique et la dysurie chez les personnes âgées (Wu et Yang, 2009). On pense que le CB a des propriétés qui nourrissent les os et améliorent la fonction gonadique. Et il est fréquemment utilisé dans les remèdes à base de plantes pour le traitement de l'ostéoporose (Zhao et al., 2011).

En raison des avantages potentiels du CB pour le traitement de l'ostéoporose, des recherches ont été menées pour déterminer les effets du CB in vivo et in vitro. Dans un modèle de rongeur d'ostéoporose post-ménopausique induite par une carence en œstrogène, il a été démontré que l'administration quotidienne de l'extrait de CB (CBE) prévenait la perte totale de DMO fémorale chez les rats OVX, qui semblait être associée à une diminution du remodelage squelettique, comme en témoignent les niveaux réduits des marqueurs du remodelage osseux OC, ALP, DPD et les excrétions urinaires de calcium et de phosphore (Zhao et al., 2011). En outre, le traitement CBE a également semblé améliorer la résistance osseuse et prévenir la dégradation microarchitecturale trabéculaire, comme déterminé par les améliorations des paramètres microstructuraux micro-CT. Par rapport aux rats modèles non traités, le traitement CBE a augmenté de manière significative la contrainte osseuse maximale, l'énergie et le module de Young des rats OVX (Zhao et al., 2011). Le traitement CBE est réalisé de manière favorable par rapport à l'œstrogénothérapie en termes d'effet sur le poids corporel et le poids utérin (Zhao et al., 2011). Des expériences in vitro supplémentaires ont été réalisées pour évaluer l'efficacité potentielle des constituants du rhizome de CB dans le traitement de l'ostéoporose (Nguyen et al., 2009 ; Xu et al., 2014). Les résultats de ces expériences indiquent que ces constituants du rhizome CB pourraient favoriser la prolifération et la différenciation des ostéoblastes de rat, et donc être des agents thérapeutiques potentiels pour le traitement de l'ostéoporose (Xu et al., 2014). De plus, les composés isolés du rhizome CB semblaient inhiber l'ostéoclastogenèse des macrophages primaires de la moelle osseuse (BMM) lorsqu'ils étaient cultivés dans un milieu inducteur, sans aucun effet indésirable sur la viabilité des cellules BMM précurseurs (Nguyen et al., 2009).

Par conséquent, les preuves suggèrent que le CB pourrait être utilisé comme agent thérapeutique efficace pour le traitement de l'ostéoporose. Les ingrédients du CB dans certaines recherches n'étaient pas encore très clairs ou définis, qui sont obtenus par extraction à l'éthanol du C. barometz séché et brut (Zhao et al., 2011). Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour isoler et caractériser les constituants bioactifs du CB, et pour déterminer les mécanismes moléculaires et les voies de signalisation par lesquels ils produisent des effets thérapeutiques.

Bois de velours

Velvet Antler (VA, "Lu Rong") est le bois cartilagineux pré-calcifié, en TCM communément obtenu à partir du cerf Silka et du cerf rouge, qui est utilisé comme un agent efficace pour renforcer l'os et pour l'amélioration de la santé immunitaire, physique la force et la fonction sexuelle (Zhang et al., 2013; Sui et al., 2014). Les bois de velours se régénèrent chaque année chez les mammifères, et on pense que l'ingestion d'AV confère des avantages similaires au consommateur (Gilbey et Perezgonzalez, 2012). L'AV et son proche parent, la base en bois de cerf, sont désignés comme médicaments dans la Pharmacopée chinoise (Wu et al., 2013). Les propriétés de promotion de la santé osseuse de l'AV ont été étudiées en relation avec le traitement des maladies osseuses, notamment l'ostéoporose et l'ostéonécrose (Zhang et al., 2013 ; Wei et al., 2016).

L'efficacité de l'AV pour le traitement de l'ostéoporose post-ménopausique induite par une carence en œstrogènes a été étudiée à l'aide de modèles de rongeurs (Yang et al., 2010a ; Tseng et al., 2012 ; Zhang et al., 2013). Il a été constaté que les polypeptides totaux de bois de velours (TVAP) administrés à des rats OVX prévenaient la perte osseuse et amélioraient la DMO, la BMC et la microarchitecture osseuse, qui semblaient être associées à l'inhibition de l'IL-1 et de l'IL-6 ( Zhang et al., 2013). De plus, les polypeptides de bois de velours naturel (nVAP) et synthétique-VAP (sVAP) ont favorisé la prolifération des cellules de type cartilage et ostéoblaste et inhibé l'activité de l'IL-1 sécrétée par les cellules monocytaires THP-1 in vitro, indiquant que TVAPL et sVAP peuvent être des agents thérapeutiques potentiels pour le traitement de l'ostéoporose post-ménopausique (Zhang et al., 2013). Le VA et le sang VA peuvent tous deux être utilisés dans la MTC pour tonifier et revigorer les os et les tendons, et on pense que la combinaison de sections médianes de sang VA et VA (VAM-B) a des effets pharmacologiques supérieurs (Tseng et al., 2012 ). Chez les rats OVX, le traitement avec VAM-B a amélioré le poids corporel et augmenté la force de la vertèbre et du fémur, et a amélioré la microarchitecture trabéculaire tibiale, qui s'est accompagnée d'une diminution des niveaux d'ALP. Les résultats ont soutenu l'utilisation thérapeutique du VAM-B pour le traitement de l'ostéoporose post-ménopausique (Tseng et al., 2012). Des recherches supplémentaires ont montré que l'administration orale de sang VA à des rats OVX pourrait atténuer la DMO réduite de la vertèbre lombaire et du fémur, et normaliser les taux sériques de facteur de croissance analogue à l'insuline -1 (IGF-1) et testostérone (Yang et al., 2010a).

Fait intéressant, l'effet de la fermentation sur la capacité de formation osseuse de l'AV a été étudié in vitro (Lee et al., 2011). Les résultats ont indiqué que le traitement des bois de cerf non fermentés (NFA) et des bois de cerf fermentés (FA) augmentait la prolifération des ostéoblastes et des protéines de la matrice osseuse, y compris le collagène de type I et le BSP (Lee et al., 2011). De plus, la FA a montré une prolifération accrue des ostéoblastes, une activité ALP accrue et une minéralisation accrue par rapport à la NFA, par conséquent, le processus de fermentation peut améliorer les effets de formation osseuse du bois de cerf (Lee et al., 2011). De plus, l'effet de la fermentation sur l'activité anti-résorptive a été étudié in vitro, et il semble que le processus de fermentation puisse améliorer la capacité de VA à inhiber la différenciation des ostéoclastes et l'activité de signalisation (Choi et al., 2013). Les résultats indiquent que l'extrait de FA a inhibé la différenciation des ostéoclastes induite par RANKL à partir des BMM en régulant à la baisse l'expression et l'activité de NFATc1, qui était associée à l'inhibition de la phospholipase C 2 (PLC 2), une molécule de signalisation connue pour affecter l'activité transcriptionnelle de NFATc1 (Choi et al., 2013). Ainsi, la recherche suggère que l'extrait d'AF pourrait inhiber l'activité ostéoclastique en perturbant la signalisation PLC 2-NFATc1, et pourrait apporter un bénéfice thérapeutique pour le traitement des maladies osseuses liées aux ostéoclastes, y compris l'ostéoporose (Choi et al., 2013). De plus, des études in vitro ont montré que l'extrait chloroformique (CE-C) de bois de cerf semble inhiber la différenciation des ostéoclastes en supprimant l'activation de la kinase régulée par le signal extracellulaire (ERK), la protéine kinase B (PKB/Akt), l'inhibiteur de kappa B (I-κB), qui serait augmenté par RANKL dans des conditions d'ostéoporose (Li et al., 2007). Le CE-C semble également inhiber l'activité de résorption osseuse des ostéoclastes et perturber les anneaux d'actine, conduisant à l'apoptose des ostéoclastes (Li et al., 2007). Pris ensemble, ces résultats suggèrent que VA et CE-C peuvent être des composés efficaces pour le traitement de l'ostéoporose.

D'autres recherches ont comparé la capacité ostéogénique de l'AV de différentes sections de bois de cerf sur la croissance osseuse longitudinale et l'ostéoporose (Tseng et al., 2014 ; Kim et al., 2016). Les résultats in vivo et in vitro indiquent que l'AV favorise la croissance osseuse longitudinale chez les rats adolescents grâce à l'expression accrue de BMP -2, à l'expression des gènes ostéogéniques, y compris le collagène, l'ALP et l'OC, et en favorisant la prolifération, la différenciation et la minéralisation des ostéoblastes -cellules (Kim et al., 2016). Les effets ostéogéniques de l'AV semblent diminuer des sections supérieures ou distales aux sections basales des bois (Tseng et al., 2014 ; Kim et al., 2016).

Pris ensemble, ces résultats indiquent que l'AV semble contenir des propriétés pour renforcer les os, favoriser la croissance osseuse et peut fournir des avantages thérapeutiques pour le traitement de l'ostéoporose par la formation osseuse et l'activité anti-résorptive. Fait intéressant, les recherches de Kim et Tseng et al. indique que les sections basales de bois de cerf devraient être la sélection préalable pour les meilleurs effets ostéogéniques lorsqu'elles sont appliquées pour le traitement de l'ostéoporose cliniquement. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour identifier et caractériser les composants bioactifs de différentes sections de VA et les mécanismes de signalisation moléculaire qui interviennent dans leurs effets thérapeutiques, sous l'influence de conditions de préparation variables.

Cistanche deserticola YCMaf

Cistanche deserticola YCMaf(CD, "Rou Cong Rong") est utilisé en MTC pour le traitement de l'insuffisance rénale, de la dysfonction sexuelle, de l'infertilité féminine et de la constipation (Fu et al., 2018). Des rapports récents suggèrent queCistanche Deserticolapourrait favoriser la fertilité masculine et atténuer les acouphènes chez les patients atteints de néphrite chronique, en plus de fournir un traitement efficace contre l'ostéoporose (Jiang et al., 2016 ; Fu et al., 2018 ; Fan et al., 2019).

Des études in vivo utilisant des modèles de rongeurs d'ostéoporose post-ménopausique induite par une carence en œstrogènes ont montré queCistanches deserticola-extrait(CDE) pourraient apporter des bénéfices thérapeutiques pour le traitement de l'ostéoporose (Liang et al., 2011 ; Liang et al., 2013). Les conclusions indiquent queExtrait de Cistanche Deserticolat pourrait améliorer de manière dose-dépendante la DMO et la BMC fémorales chez les rats OVX et améliorer les paramètres biomécaniques du fémur de chargement et de rupture automatique, y compris la charge maximale, le déplacement maximal et le stress (Liang et al., 2011). En comparaison avec les rats OVX, les rats traités à l'extrait de Cistanche Deserticola ont montré des différences biochimiques, notamment une diminution des taux sanguins de calcium, de zinc et de cuivre (Liang et al., 2011). Une étude in vivo plus poussée des mécanismes moléculaires à l'origine de l'effet anti-ostéoporose de l'extrait de Cistanche Deserticola indique que l'atténuation de la dégénérescence osseuse est associée à la régulation des gènes impliqués dans le métabolisme osseux, notamment Smad1, Smad5, TGF- 1 et TIEG1 ( Liang et al., 2013). De plus, une étude in vivo des effets du composé Cistanche Deserticola,Cistanoside, sur des rats OVX indique que Cistanche Deserticola peut contenir à la fois des propriétés ostéogéniques et antiostéoclastiques (Xu et al., 2017). En plus d'augmenter la résistance osseuse, la DMO et d'améliorer la microstructure trabéculaire, le cistanoside peut également diminuer l'activité des marqueurs de la résorption osseuse, notamment TRAP, DPD et la cathepsine K (Xu et al., 2017). Ces effets semblent être médiés par la régulation à la baisse du facteur 6 associé au récepteur du TNF (TRAF6), qui médie en aval à la fois l'inactivation de NF-κB, pour inhiber l'activité des ostéoclastes, et la stimulation de la voie ostéogénique PI3K/Akt (Xu et al., 2017).

Des études in vitro ont démontré queCistanche Deserticolapeut induire la formation osseuse pour le traitement de l'ostéoporose (Li et al., 2012a; Li et al., 2012b). L'extrait de Cistanche Deserticola a augmenté l'expression de l'ALP, du BMP- 2 et de l'OPN, et a augmenté la minéralisation osseuse par les cellules ostéoblastes en culture (Li et al., 2012b).Échinacoside(ECH), un composé phénolique isolé de Cistanche Deserticola, semble favoriser l'activité de formation osseuse par les cellules ostéoblastes cultivées, y compris l'augmentation de la prolifération cellulaire, l'activité ALP, les niveaux d'OC et la minéralisation, qui peuvent être associés à l'augmentation du rapport OPG/RANKL (Li et al., 2012a). De même, les résultats in vivo confirment les effets positifs dose-dépendants de l'ECH pour le traitement de l'ostéoporose chez les rats OVX (Li et al., 2013a). Après un traitement à l'ECH pendant 12 semaines aux doses de 90 mg/kg et 270 mg/kg, la DMO fémorale a été significativement améliorée (Li et al., 2013a). De plus, l'analyse histomorphologique et micro-CT a indiqué que la microarchitecture détériorée et les paramètres biomécaniques avaient été inversés et que l'épaisseur de l'os cortical, le nombre d'ostéoblastes et l'épaisseur trabéculaire étaient améliorés (Li et al., 2013a). D'autres recherches suggèrent que les composés dérivés de Cistanche Deserticola peuvent également diminuer la résorption osseuse ostéoclastique en inhibant l'ostéoclastogenèse, en atténuant l'activité de RANKL et en désactivant NFAT et MAPK (Song et al., 2018).

Collectivement, ces résultats suggèrent que Cistanche Deserticola peut contenir des propriétés potentiellement efficaces pour le traitement de l'ostéoporose post-ménopausique. Bien que le composé de Cistanoside puisse agir comme un bon représentant de Cistanches deserticola avec l'étude intéressante qu'il pourrait posséder à la fois des propriétés ostéogéniques et d'ostéoclastogenèse, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour isoler et caractériser les constituants bioactifs de CD et pour étudier leur potentiel ostéogénique et antirésorptif. effets, et les voies de signalisation moléculaire affectées par l'herbe de Cistanches en relation avec l'ostéoporose.

Cuscuta chinensis Lam.

La graine de C. Chinensis Lam. (CC, "Tu Si Zi") est l'une des herbes couramment utilisées en médecine chinoise pour améliorer la fonction sexuelle, la vision et le contrôle des naissances (Donnapee et al., 2014). L'activité biologique du CC comprend la protection de la peau et du foie, la régulation immunitaire, la neuroprotection, les propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires (Donnapee et al., 2014). La recherche actuelle étudie l'efficacité du CC pour le traitement de l'ostéoporose (Donnapee et al., 2014).

Des expériences in vivo et in vitro indiquent que les composés bioactifs du CC qui semblent efficaces contre l'ostéoporose sont le kaempférol, l'hyperoside et le campestérol (Yao et al., 2005 ; Yang et al., 2011 ; Nowak et al., 2017). Dans un modèle de rongeur d'ostéoporose post-ménopausique induite par une carence en œstrogènes, le kaempférol (isolé des graines de CC) a augmenté la DMO fémorale et le module de Young des rats OVX par rapport aux témoins non traités, ce qui s'est accompagné d'une réduction du renouvellement osseux, d'une augmentation du volume du tissu osseux et augmentation du périmètre osseux trabéculaire (Nowak et al., 2017).

Des études in vitro ont montré que l'extrait de CC pouvait augmenter de manière dose-dépendante la prolifération et la minéralisation des cellules de type ostéoblaste et que cela s'accompagnait d'une amélioration de l'activité ALP, d'une augmentation de la synthèse de collagène et de l'expression de BMP-2 (Yang et al., 2009 ). De plus, le CC semble protéger les cellules ostéoblastes de l'apoptose induite par le stress oxydatif de l'hydroperoxyde de butyle tertiaire (TBHP), probablement en raison de son activité antioxydante et de sa fonction via des voies dépendantes des mitochondries (Gao et al., 2013). Des preuves in vitro supplémentaires ont démontré que le CC peut favoriser la prolifération et la différenciation des ostéoblastes de leurs cellules précurseurs pour induire la formation de nodules minéralisés et diminuer l'activité ostéoclastique comme indiqué par TRAcP (Yao et al., 2005).

Pris ensemble, ces résultats indiquent que les propriétés ostéogéniques, antioxydantes et antiostéoclastiques du CC peuvent apporter des avantages thérapeutiques pour le traitement de l'ostéoporose. Bien que les preuves aient indiqué la promotion de l'ostéogenèse et l'inhibition de la résorption osseuse par les composés, le kaempférol et le campestérol, leurs mécanismes fonctionnels respectifs n'étaient toujours pas bien étudiés, contrairement à la recherche de Yang et al. (2009) et Gao et al. (2013). Cependant, les composés de Yang et Gao et al. étaient l'extraction aqueuse, le certain composé n'était pas bien connu, par conséquent, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour isoler et caractériser les composants bioactifs de C. Chinensis, y compris leur potentiel thérapeutique et leurs mécanismes moléculaires pour le traitement des maladies osseuses, y compris l'ostéoporose.

Cnidium monnieri (L.) Cusson

Cnidium monnieri (L.) Cusson (CM, "She Chuang Zi") est une herbe couramment utilisée en médecine chinoise pour soulager la douleur et l'inflammation, améliorer la puissance sexuelle, pour le traitement des maladies liées à la peau et pour améliorer la solidité des os (Li et al., 2015c). Plus de 300 composés ont été isolés du CM et les principaux constituants bioactifs semblent être des composés coumariniques (Li et al., 2015c). D'autres recherches ont signalé l'application potentielle de CM pour le traitement de la maladie de Parkinson, du cancer et de l'ostéoporose (Zhang et al., 2007b ; Hong et al., 2017b ; Wang et al., 2019c).

Il a été démontré que les coumarines extraites de CM produisent des effets thérapeutiques potentiellement bénéfiques pour le traitement de l'ostéoporose (Meng et al., 2004 ; Zhang et al., 2007b ; Ming et al., 2013). La fraction chloroforme de CM s'est avérée favoriser l'activité des ostéoblastes et trois coumarines (osthole, bergaptène et imperatorine) ont ensuite été isolées pour une analyse plus approfondie (Meng et al., 2004). Dans la culture néonatale de calvaria de rongeurs, il a été démontré que l'osthole favorise la prolifération des ostéoblastes et l'activité de l'ALP, et inhibe la résorption osseuse en diminuant la formation, la différenciation et l'activité TRAcP des ostéoclastes de la moelle de rat, indiquant ainsi que la MC peut avoir des avantages thérapeutiques potentiels pour le traitement de l'ostéoporose (Meng et al., 2004).

D'autres études in vivo et in vitro sur l'efficacité potentielle de l'osthole pour le traitement de l'ostéoporose ont été réalisées (Zhang et al., 2017b). L'analyse des résultats d'un modèle de fracture du fémur chez la souris a indiqué que l'osthole améliorait la réparation des fractures, la régénération osseuse et la résistance osseuse accrue par rapport aux témoins non traités (Zhang et al., 2017b). Les résultats in vitro ont déterminé que l'osthole favorisait l'ostéogenèse par les cellules ostéoblastes dans une relation dépendante du temps et de la concentration en augmentant la différenciation ostéogénique, l'activité ALP et la formation de nodules de calcium (Ming et al., 2013; Zhang et al., 2017b). De plus, l'osthole semble induire l'ostéogenèse via la voie de signalisation dépendante de la BMP, comme déterminé par l'expression accrue des gènes liés à l'ostéogénèse BMP-2, Runx2, osterix (Osx) et OCN, et par l'inhibition observée de l'ostéogenèse résultant de l'antagonisation par l'antagoniste du BMP, noggin (Ming et al., 2013 ; Zhang et al., 2017b). L'analyse mécaniste plus poussée a démontré que les effets ostéogéniques de l'osthole semblent être médiés par l'activation de la voie de signalisation AMPc/CREB, qui semble cibler le facteur de transcription, Osx (Zhang et al., 2017b). Des preuves in vivo supplémentaires suggèrent que l'osthole peut apporter un bénéfice thérapeutique pour le traitement de l'ostéoporose post-ménopausique, qui peut être aussi efficace que l'17 -estradiol (Li et al., 2002). Chez les rats OVX, l'osthole et l'17 -estradiol ont inhibé la perte d'os spongieux induite par une carence en œstrogène et ont augmenté la charge maximale biomécanique du col fémoral (Li et al., 2002). Osthole pourrait également supprimer le niveau urinaire de désoxypyridinoline (DPD) des rats OVX. Cependant, l'osthole ne semble pas réduire les taux sériques d'OC, ni les effets sur le poids corporel ou utérin comme cela a été observé dans le groupe 17 -estradiol, indiquant ainsi que les avantages thérapeutiques de l'osthole pour le traitement de l'ostéoporose post-ménopausique peuvent ne pas être médiés par la voie des œstrogènes (Li et al., 2002). De plus, chez des rats sains, il a été démontré que l'osthole augmentait la DMO totale du corps et du fémur, les paramètres microstructuraux trabéculaires et les propriétés biomécaniques de la charge maximale et du module de Young, qui s'accompagnaient d'une augmentation des taux sériques d'OC et de TRAcP (Cheng et al., 2014). Pris ensemble, ces résultats suggèrent que l'osthole peut fournir des avantages thérapeutiques potentiels pour le traitement de l'ostéoporose en favorisant l'activité ostéogénique et en atténuant la résorption osseuse. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour caractériser plus largement les effets anti-ostéoporose de l'osthole.

Des preuves in vitro indiquent que l'imperatorine peut également avoir un potentiel anabolique en stimulant la prolifération et l'activité ostéogénique des cellules MCF-7, et l'activité ALP des cellules ostéoblastes Saos-2, éventuellement en exerçant des propriétés œstrogéniques via le récepteur des œstrogènes (Jia et al., 2016). Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour étudier les effets thérapeutiques potentiels pour le traitement de l'ostéoporose in vivo.

Bergapten a également été testé pour les propriétés biopharmacologiques potentielles qui pourraient avoir une valeur thérapeutique pour le traitement des maladies osseuses, y compris l'ostéoporose (Chen et al., 2019a). Une étude in vivo des effets potentiels du bergaptène contre l'ostéoporose induite par l'ovariectomie chez la souris et une analyse in vitro de l'ostéoclastogenèse induite par RANKL ont été réalisées (Chen et al., 2019a). Les résultats ont indiqué que le bergaptène semble inhiber la résorption osseuse ostéoclastique et atténue l'ostéoclastogenèse induite par RANKL, qui est médiée par la perturbation des voies de signalisation NF-κB et JNK (Chen et al., 2019a). De plus, le bergaptène a efficacement réduit l'activité de NFATc1 et c-fos (facteurs de transcription associés à l'ostéoclastogenèse) qui ont diminué l'expression des gènes liés à la différenciation des ostéoclastes et atténué l'ostéoclastogenèse par les BMM et les cellules RAW264.7 sans aucun effet secondaire cytotoxique. De plus, le bergaptène a perturbé la formation d'anneaux de F-actine, qui sont impliqués dans l'activité de résorption osseuse (Chen et al., 2019a).

Dans l'ensemble, les preuves in vivo et in vitro suggèrent que les composés coumariniques isolés du CM, principalement l'osthole et le bergaptène, peuvent produire des effets biopharmacologiques pour le traitement de l'ostéoporose en agissant pour augmenter la formation osseuse et diminuer la résorption osseuse. Fait intéressant, le niveau d'OC sérique n'a pas été affecté chez les rats OVX, alors qu'il était augmenté par l'osthole chez les rats sains, ce qui indique que davantage d'études et d'attention devraient être accordées aux effets de l'osthole sur l'OC sérique. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour caractériser de manière approfondie les effets bioactifs de CM qui offrent des avantages thérapeutiques potentiels pour le traitement de l'ostéoporose.

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