骨質(zhì)疏松癥是最常見的骨骼疾病之一，嚴重影響老年人的健康和生活質(zhì)量。成骨細胞分化和骨形成的減少導致骨量和微結(jié)構(gòu)的變化，使骨骼容易發(fā)生骨折。佛手柑素（BM）是一種來自各種柑橘類水果的天然化合物，具有多種生物活性，包括抗脂肪生成的功能。
2022年1月30日，發(fā)表于Food &Function的一篇題為Bergamottin promotes osteoblast differentiation and bone formationvia activating the Wnt/β-catenin signaling pathway 的文章證明BM作為成骨的正向調(diào)節(jié)劑，能顯著促進成骨細胞的分化和骨形成。在機制上，BM激活了Wnt/β-catenin信號通路，促進了β-catenin的核轉(zhuǎn)位。此外，BM極大地提高了β-catenin的表達，增強了T細胞因子7（TCF7）的轉(zhuǎn)錄激活，并增加了Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2（Runx2）的表達?？傊?，這項研究表明，BM能增強成骨細胞的分化，減弱卵巢切除術(shù)（OVX）引起的骨質(zhì)流失，有可能被開發(fā)成預防骨質(zhì)疏松癥的食品成分或補充劑。
實驗過程中，研究人員使用英格恩DNA轉(zhuǎn)染試劑H4000做了細胞的轉(zhuǎn)染實驗，英格恩H4000用量方法和lipo2000一樣，轉(zhuǎn)染效率更高，價格減半，重要的是，可以用含血清的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)染，不用在有血清和無血清之間更換，增加工作量，同時有血清轉(zhuǎn)染不僅不造成細胞毒性，而且由于血清的存在，有利于細胞的狀態(tài)維護，提高轉(zhuǎn)染效率。
通過大量實驗，研究人員最終得出以下結(jié)論：
1.????BM增加成骨基因的表達，促進成骨細胞的分化
科研人員用不同濃度的BM處理MC3T3-E1細胞，研究BM對成骨細胞的細胞毒性。結(jié)果顯示，BM在低于100μM的濃度下對MC3T3-E1細胞沒有明顯的細胞毒性。ALP活性檢測顯示，BM以劑量依賴的方式增強了ALP活性。接觸BM后，包括Alp、Col-1、Runx2和Ocn在內(nèi)的成骨標記基因的mRNA水平明顯增加，尤其是在20μM的劑量下。此外，BM處理后，成骨細胞的ALP染色強度和基質(zhì)礦化也得到明顯的促進。這些結(jié)果表明，BM促進了成骨細胞的分化，增加了成骨基因的表達。
2. BM調(diào)節(jié)Wnt/β-catenin信號通路中的關(guān)鍵蛋白表達
Wnt/β-catenin信號通路在成骨細胞分化中起著關(guān)鍵作用。實驗數(shù)據(jù)表明，BM通過增加LRP6、Wnt3a和β-catenin的表達以及減少GSK-3β的表達，在Wnt/β-catenin途徑的調(diào)節(jié)中發(fā)揮了重要作用。
3. BM促使β-catenin核轉(zhuǎn)位并激活下游的信號轉(zhuǎn)導
首先，與對照組相比，在BM（20μM）存在的情況下，發(fā)現(xiàn)β-catenin（用紅色染色）在細胞核中明顯增加。此外，用20μM的BM處理后，β-catenin在細胞核中的表達明顯上調(diào)，而在細胞質(zhì)中的表達則沒有明顯改變。在BM（20μM）處理組中，TCF7的轉(zhuǎn)錄活性急劇增強。此外，經(jīng)BM處理后，TCF4、TCF7和Runx2的表達增加，特別是在20μM時。這些結(jié)果表明，BM激活了成骨細胞中的Wnt/β-catenin信號，這可能與它對成骨細胞分化的積極調(diào)節(jié)密切相關(guān)。
4. BM恢復了過氧化氫（H2O2）誘導的成骨細胞分化的抑制作用
H2O2可以通過引發(fā)氧化應(yīng)激來抑制成骨細胞的分化，從而誘發(fā)細胞衰老。這里研究人員進一步評估了BM對H2O2誘導的細胞衰老導致的成骨細胞分化減弱的影響。實驗數(shù)據(jù)表明，BM以劑量依賴的方式改善了H2O2誘導的細胞衰老對成骨細胞分化的抑制。
5. BM對OVX誘導的骨質(zhì)流失有保護作用
采用OVX誘導的骨質(zhì)疏松癥小鼠模型，進一步研究BM對體內(nèi)骨質(zhì)疏松癥的治療效果。結(jié)果表明，BM可以成為治療骨質(zhì)疏松癥的一種有前途的治療劑。
總之，本研究闡明了BM通過激活Wnt/β-catenin信號通路促進成骨細胞分化，恢復成骨細胞的分化功能，并抑制OVX引起的骨質(zhì)流失。這些發(fā)現(xiàn)證明，BM有可能被開發(fā)成治療骨質(zhì)疏松癥的食品成分或食品補充劑。
