网络药理学,分子对接,ROC分析和热位移整个2区！桑葚提取物抗骨质疏松潜力获实证双重调控骨形成与骨流失！

【写在前面】：本期推荐的是由青岛大学等研究团队合作近期发表于Journal of Ethnopharmacology(IF5.4）的一篇文章，揭示桑葚多酚提取物（ABRU）通过 PPARG/SOST 信号轴双向调控骨代谢，既能促进成骨细胞分化、增强骨形成，又能抑制破骨细胞功能、减轻骨流失，且口服安全有效，为骨质疏松等骨代谢疾病提供了天然疗法新候选。

【期刊简介】

【题目及作者信息】

Mulberry polyphenols (ABRU) promote bone formation and alleviate bone loss via dual regulation of bone metabolism

背景

桑树（学名：Morus alba L.）在传统中医药中应用历史悠久。古典医籍《本草纲目》记载，桑树具有 “强筋骨” 的功效。这一传统适应症提示其在骨骼健康方面具有潜在作用，但其科学药理基础尚未完全阐明。本研究首次通过实验证实，一种标准化的桑树多酚提取物（ABRU）可双向调节骨代谢，同时促进骨形成并抑制骨丢失。该研究不仅用现代分子和功能学证据验证了流传数百年的民族药理学主张，还证实桑树多酚是开发天然产物基骨代谢疾病（如骨质疏松症）治疗药物的潜在候选物。

目的

本研究旨在探讨桑树多酚（ABRU）对骨代谢的双重调节作用及其分子机制。

方法

采用 MC3T3 成骨前体细胞和骨髓来源巨噬细胞（BMDMs），评估不同桑树提取物对成骨细胞矿化和成骨细胞生成的影响；通过液相色谱 - 质谱联用技术（LC-MS）分析活性提取物的化学成分；运用网络药理学、分子对接、ROC 分析和热位移实验鉴定 ABRU 的分子靶点；通过裸鼠皮下成骨实验和 D - 半乳糖诱导的小鼠骨丢失模型，在体内进一步评估 ABRU 对骨代谢的双重调节作用。

结果

体外实验表明，桑树多酚（ABRU）显著促进成骨细胞增殖与分化：24 小时后成骨细胞增殖翻倍，14 天后矿化作用（茜素红染色检测）和碱性磷酸酶活性均提升 2 倍；同时，ABRU 可抑制破骨细胞功能，6 天内抑制率达 50%，体现出 “促进骨形成、抑制骨吸收” 的骨代谢双重调节效应。通过 PPARG 基因敲低实验发现，沉默 PPARG 可降低 SOST 基因表达，上调成骨标志物 ALP、OCN、RUNX2 的表达，且 PPARG 抑制可激活 Wnt 信号通路（表现为 LRP5/TCF 表达增加及 β- 连环蛋白核积累增强）。体内实验中，口服 ABRU 以剂量依赖性方式使裸鼠皮下成骨量增加 2-4 倍；在 D - 半乳糖诱导的衰老相关骨丢失模型中，补充 ABRU 可使骨密度提升约 20%，骨小梁面积增加 24.5%，破骨细胞数量减少 58.4%。机制层面，ABRU 中的核心多酚成分可抑制 PPARG 表达，进而下调硬化蛋白（SOST）活性，该分子通路是其实现骨代谢双重调节的关键。

结论

本研究首次通过体内外实验证实，桑树多酚（ABRU）可促进骨形成并改善年龄相关骨丢失，同时阐明其通过 PPARG/SOST 信号轴对成骨细胞分化和破骨细胞功能发挥双重调节作用。

【前言】

骨代谢稳态对维持骨骼健康至关重要，其依赖成骨细胞介导的骨形成与破骨细胞驱动的骨吸收之间的精细调控，该平衡被打破会引发骨质疏松等骨相关疾病；当前临床治疗骨代谢失衡的药物多存在单向作用、副作用明显或患者依从性差等局限，具备双重调节作用的硬化蛋白抑制剂虽受关注但也存在应用限制，因此亟需安全、口服有效的双重调节剂或功能性食品；传统中医药在恢复生理平衡和安全性方面具有独特优势，桑树作为药食同源植物，在传统中被记载有“强筋骨”功效，但相关现代科学证据和分子机制尚不明确，基于前期发现桑树多酚提取物（ABRU）具有促进成骨细胞分化的潜力，本研究旨在探究ABRU是否通过促进成骨细胞分化、抑制破骨细胞功能对骨代谢发挥双重调节作用，评估其体内效果并揭示潜在分子机制，为骨骼健康营养管理提供创新干预策略，同时为药食同源物质的“平衡调节”价值提供系统实验证据，推动其从传统经验性消费向现代研究驱动型营养食品转变。

【结果部分】

1.ABRU 在 0.4-6250 μg/mL 浓度下对 MC3T3 细胞无细胞毒性，2 μg/mL 和 10 μg/mL 浓度在 12-24 h 可显著促进细胞增殖，48 h 无明显差异

2.0.4-10 μg/mL ABRU 处理 MC3T3 细胞 14 天后，可剂量依赖性提升 ALP 活性和矿化水平，其中 10 μg/mL 浓度效果最显著

3. 不同浓度 ABRU 可上调 MC3T3 细胞中 Runx2、Alp 等成骨相关基因和蛋白表达，10 μg/mL ABRU 对 Runx2 的促进作用经免疫荧光验证

4.2 μg/mL 和 10 μg/mL ABRU 可通过降低 TRAP 染色阳性细胞数及下调 Ctsk、Rankl 等基因表达，抑制 BMDM 细胞向破骨细胞分化

5.网络药理学分析发现 ABRU 与骨质疏松存在 35 个共同靶点，核心涉及 PI3K-Akt、Wnt 等通路，PPARG 等 6 个基因对骨质疏松具有诊断价值

6.ABRU 中的多酚成分可与 PPARG 结合，增强其稳定性并抑制其表达，进而下调 SOST 活性

7.沉默 PPARG 可模拟 ABRU 的成骨效应，下调 SOST 并上调成骨标志物表达，同时激活 Wnt/β-catenin 信号通路

8.口服 2-8 mg ABRU 可剂量依赖性增加裸鼠皮下骨组织体积，并降低骨组织中 SOST 的表达

9.在 D - 半乳糖诱导的骨丢失小鼠模型中，口服 2-8 mg ABRU 可剂量依赖性提升骨密度、增加骨小梁面积并减少破骨细胞数量，同时降低 SOST 表达

【结论与讨论】

桑树作为药食同源植物，在传统中医药中具有“强筋骨”的记载，现代研究也证实其具有多种生物活性，但此前缺乏其对骨代谢影响及相关分子机制的研究；当前临床治疗骨代谢失衡的药物多存在单向作用、副作用或依从性差等局限，亟需安全有效的双重调节剂，而桑树多酚提取物（ABRU）经体内外实验证实，可通过双重调节骨代谢促进骨形成并缓解骨丢失，具体表现为体外能显著增强MC3T3成骨细胞增殖、分化及矿化，抑制BMDM破骨细胞分化，体内口服可剂量依赖性增加裸鼠皮下骨组织体积，改善D-半乳糖诱导的小鼠骨丢失，提升骨密度、增加骨小梁面积并减少破骨细胞数量；ABRU的核心多酚成分包括8-异戊烯基柚皮素、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷氯化物等，其作用机制与PPARG/SOST信号轴相关，通过抑制PPARG表达下调SOST活性，进而激活Wnt/β-catenin信号通路，上调成骨标志物表达；网络药理学分析发现ABRU与骨质疏松存在35个共同靶点，核心涉及PI3K-Akt、Wnt等通路，PPARG等基因对骨质疏松具有一定诊断价值；ABRU安全性良好，高剂量下无细胞毒性，动物实验也验证了其口服安全性，且实验剂量设计参考人体等效剂量，为临床转化提供了基础；不过本研究仅聚焦两种代表性多酚成分，PPARG调控SOST的精确转录结合位点及辅因子相互作用仍需进一步通过染色质免疫沉淀等研究明确，未来还需结合更多骨相关疾病动物模型验证其治疗潜力，总体而言，ABRU为开发骨代谢相关疾病的天然产物基药物和健康产品提供了新方向，也为药食同源物质的“平衡调节”价值提供了系统科学证据。

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