ケルセチンは、NRF2/HO-1経路を活性化することにより、鉄の過負荷誘発性骨粗鬆症から保護します

目的：Eucommiaは、ユコミア科のEucommia Japonicaの樹皮です。伝統的な漢方薬では、ユーコミアは骨粗鬆症の治療によく使用されます。Eucommia japonicaの主要なフラボノイド抽出物であるケルセチン（que）は、抗腫瘍症効果があることが報告されています。しかし、鉄の過負荷誘発性骨粗鬆症の治療におけるQUEのメカニズムを報告する研究はありません。この研究は、鉄の過負荷誘発性骨損失とその潜在的な分子メカニズムに対するQUEの治療効果を調査することを規定しています。 材料と方法：in vitroでは、MC3T3-E1細胞を使用して、鉄の過負荷環境における骨形成分化、抗アポトーシス、抗酸化ストレス損傷に対するQUEの効果を研究しました（FAC200μM）。in vivoでは、鉄デキストロースを腹腔内注射することにより、鉄の過負荷マウスモデルを構築し、微CTおよび組織学的分析により、QUEの骨保護効果を評価しました。 主要な調査結果：in vitroでは、鉄過負荷環境におけるMC3T3-E1細胞のALP活性をQUEが増加させ、骨鉱化結節の形成を促進し、RUNX2とOsterixの発現を上方制御することがわかりました。さらに、QUEは、FAC誘導アポトーシスとROS産生を減少させ、カスパーゼ3とBAXの発現をダウンレギュレートし、Bcl-2の発現をアップレギュレートすることができました。さらなる研究では、QUEがNRF2/HO-1シグナル伝達経路を活性化し、FAC誘発性酸化ストレス損傷を減衰させることがわかりました。in vivo研究の結果は、Queが鉄デキストロースによって誘発される鉄の沈着を減らし、骨量減少を減衰させることができることを示しました。 重要性：我々の結果は、QUEがNRF2/HO-1シグナル伝達経路を活性化することにより、鉄の過負荷誘発性骨粗鬆症から保護することを示唆しています。

AIMS: Eucommia is the tree bark of Eucommia japonica, family Eucommiaceae. In traditional Chinese medicine, Eucommia is often used to treat osteoporosis. Quercetin (QUE), a major flavonoid extract of Eucommia japonica, has been reported to have anti-osteoporosis effects. However, there are no studies reporting the mechanism of QUE in the treatment of iron overload-induced osteoporosis. This study set out to investigate the therapeutic effects of QUE against iron overload-induced bone loss and its potential molecular mechanisms. MATERIALS AND METHODS: In vitro, MC3T3-E1 cells were used to study the effects of QUE on osteogenic differentiation, anti-apoptosis and anti-oxidative stress damage in an iron overload environment (FAC 200 μM). In vivo, we constructed an iron overload mouse model by injecting iron dextrose intraperitoneally and assessed the osteoprotective effects of QUE by Micro-CT and histological analysis. KEY FINDINGS: In vitro, we found that QUE increased the ALP activity of MC3T3-E1 cells in iron overload environment, promoted the formation of bone mineralized nodules and upregulated the expression of Runx2 and Osterix. In addition, QUE was able to reduce FAC-induced apoptosis and ROS production, down-regulated the expression of Caspase3 and Bax, and up-regulated the expression of Bcl-2. In further studies, we found that QUE activated the Nrf2/HO-1 signaling pathway and attenuated FAC-induced oxidative stress damage. The results of the in vivo study showed that QUE was able to reduce iron deposition induced by iron dextrose and attenuate bone loss. SIGNIFICANCE: Our results suggested that QUE protects against iron overload-induced osteoporosis by activating the Nrf2/HO-1 signaling pathway.