大腿骨頭のアルコール誘発性骨壊死に対するコルディチェピンの保護効果

背景：アルコール乱用は、骨形成の抑制が重要な役割を果たしている大腿骨頭（ONFH）の閉塞性骨壊死の主要な危険因子であることが知られています。Cordycepinは骨代謝に役立ちます。しかし、骨壊死に対するその影響を判断する研究はありませんでした。 方法：ヒト骨間葉系幹細胞（HBMSC）は、多系統の分化によって同定されました。アルカリホスファターゼ（ALP）活性、RT-PCR、ウエスタンブロット、免疫蛍光アッセイ、およびBMSCのアリザリン赤染色を評価しました。アルコール誘発ONFHのラットモデルが確立され、エタノールに対するコルディセピンの保護的役割を調査しました。ヘマトキシリン＆エオシン（H＆E）染色およびマイクロコンピュータ化断層撮影（Micro-CT）を実施して、ONFHを観察しました。アポトーシスは、TDTを介したDUTPニックエンド標識（TUNEL）によって評価されました。OCNおよびCOL1を検出するために、免疫組織化学染色を実施しました。 結果：エタノールは、ALP活性を有意に抑制し、OCNおよびBMP2の遺伝子発現を減少させ、Runx2タンパク質のレベルを下げ、OCNおよびCol1の免疫蛍光染色とHBMSCのカルシウム形成を減少させました。しかし、これらの阻害効果は、1および10 µg/mlの濃度での脳肥料の共摂取によって減衰されたため、Cordycepinの骨保護効果はWnt/β-カテニン経路の調節に関連していることが明らかになりました。in vivo、Micro-CT、TUNEL、およびOCNおよびCOL1の免疫組織化学染色により、Cordycepinの投与によりアルコール誘発ONFHが妨げられることがわかりました。 結論：骨形成を促進するための脳肥料の治療は、アルコール誘発ONFHの発生を防ぐための潜在的な治療アプローチと見なされる場合があります。

BACKGROUND: Alcohol abuse is known to be a leading risk factor for atraumatic osteonecrosis of the femoral head (ONFH), in which the suppression of osteogenesis plays a critical role. Cordycepin benefits bone metabolism; however, there has been no study to determine its effect on osteonecrosis. METHODS: Human bone mesenchymal stem cells (hBMSCs) were identified by multi-lineage differentiation. Alkaline phosphatase (ALP) activity, RT-PCR, western blots, immunofluorescent assay and Alizarin red staining of BMSCs were evaluated. A rat model of alcohol-induced ONFH was established to investigate the protective role of cordycepin against ethanol. Hematoxylin & eosin (H&E) staining and micro-computerized tomography (micro-CT) were performed to observe ONFH. Apoptosis was assessed by TdT-mediated dUTP nick end labeling (TUNEL). Immunohistochemical staining was carried out to detect OCN and COL1. RESULTS: Ethanol significantly suppressed ALP activity, decreased gene expression of OCN and BMP2, lowered levels of RUNX2 protein, and reduced immunofluorescence staining of OCN and COL1 and calcium formation of hBMSCs. However, these inhibitory effects were attenuated by cordycepin co-treatment at concentrations of 1 and 10 µg/mL Moreover, it was revealed that the osteo-protective effect of cordycepin was associated with modulation of the Wnt/β-catenin pathway. In vivo, by micro-CT, TUNEL and immunohistochemical staining of OCN and COL1, we found that cordycepin administration prevented alcohol-induced ONFH. CONCLUSION: Cordycepin treatment to enhance osteogenesis may be considered a potential therapeutic approach to prevent the development of alcohol-induced ONFH.