ビタミンK2とPTHとの組み合わせ治療は、卵巣摘出ラットの骨形成を増強し、in vitroでの骨芽細胞の分化の増加を増加させました

骨粗鬆症には、骨形成能力が不十分です。いくつかの証拠は、骨芽細胞形成を促進する解決策が骨粗鬆症骨欠損修復の重要な戦略であることを示唆しています。この研究では、骨粗鬆症性ラットにおけるカルバル骨欠損における骨形成に対するビタミンK2およびPTHとの組み合わせ治療の効果と、in vitroでの骨芽細胞への影響を調査しました。骨粗鬆症モデルを生成するために、SPF Sprague Dawley Ratsで両側卵巣切除を使用しました。その後、カルバリアの欠陥モデルが確立され、すべての骨粗鬆症ラットが次のグループにランダムに割り当てられました：コントロール、VK（ビタミンK2、30 mg/kg毎日）、PTH（組換えヒトPTH（1-34）、60μg/kg、週に3回）またはVK+PTH（ビタミンK2、毎日30 mg/kgプラスPTH、週3回60μg/kg）。in vitroでは、骨髄由来の幹細胞（BMSC）を培養し、ビタミンK2、PTH、またはビタミンK2+PTHで処理しました。ALP染色とウエスタンブロットを実施して、BMSCに対する組み合わせ治療の影響を観察しました。カルバリアの欠陥内の骨形成は、血清γ-カルボキシル化オステオカルシン（GLA-OC）、ミクロCT、組織学的および免疫蛍光標識によって評価されました。この研究では、PTHとビタミンK2の治療を組み合わせて、OVXラットの大腿骨の骨量減少の防止にプラスの効果を示しました。組み合わせた治療は、血清GLA-OCを増加させ、骨粗鬆症のcal骨骨欠損における骨形成を促進しました。免疫組織化学は、OCNとRUNX2が対照群よりもVK+PTHグループでより高度に発現していることを示しました。in vitro研究の結果は、PTHとビタミンK2との組み合わせ治療により、BMSCでのALP、BMP2、Runx2の発現が増加したことを示唆しています。我々のデータは、ビタミンK2とPTHの組み合わせが骨芽細胞の分化を増加させ、骨粗鬆症のcal骨骨欠損における骨形成に相乗効果をもたらすことを示唆した。

Osteoporosis is accompanied by insufficient osteogenic capacity. Several lines of evidence suggested that solutions to enhance osteoblastogenesis were important strategies for osteoporotic bone defect repair. This study investigated the effect of combined treatment with vitamin K2 and PTH on bone formation in calvarial bone defect in osteoporotic rats and its influence on osteoblast in vitro. Bilateral ovariectomy was used in SPF Sprague Dawley rats to generate an osteoporosis model. Subsequently, a calvarial defect model was established and all osteoporotic rats were randomly assigned to the following groups: control, VK (vitamin K2, 30 mg/kg everyday), PTH (recombinant human PTH (1-34), 60 μg/kg, three times a week) or VK + PTH (vitamin K2, 30 mg/kg everyday plus PTH, 60 μg/kg three times a week) for 8 weeks. In vitro, bone marrow-derived stem cells (BMSCs) were cultured and treated with vitamin K2, PTH or vitamin K2+PTH. ALP staining and western blot were performed to observe the influence of combined treatment on BMSCs. Bone formation within calvarial defect were assessed by serum γ-carboxylated osteocalcin (Gla-OC), micro-CT, histological and immunofluorescent labeling. In this study, combined treatment of PTH and vitamin K2 showed positive effects on preventing bone loss in femurs in OVX rats. Combined treatment increased serum Gla-OC and promoted bone formation in osteoporotic calvarial bone defects. Immunohistochemistry showed that OCN and RUNX2 were more highly expressed in the VK + PTH group than in the control groups. In vitro studies results suggested that combined treatment with PTH and vitamin K2 increased expression of ALP, BMP2 and RUNX2 in BMSCs. Our data suggested that the combination of vitamin K2 and PTH increased differentiation of osteoblast and had a synergistic effect on bone formation in osteoporotic calvarial bone defect.