《Carbohyd Polym | 枸杞子“坚骨”功效的科学内涵 ——均一多糖LBP1C-2通过靶向BMPRIA/BMPRII/Noggin而改善衰老性骨流失》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2023-03-01
  • 枸杞子是我国传统名贵中药,《神农本草经》把它列为上品,历代本草均有记载。宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)为茄科枸杞属植物宁夏枸杞的果实,是中药枸杞子道地药材。作为典型的药食同源中药,枸杞子一直被纳入国家卫建委发布的既是食品又是中药材的物质目录中。《本草纲目》中记载枸杞子具有“久服坚筋骨,轻身不老,耐寒暑”的功效。
      中国科学院生物物理所陈畅课题组前期研究揭示了枸杞水提物通过激活PKA-CREB通路上调雌激素相关受体ERRγ从而增加氧化型肌纤维类型增强肌肉功能的“坚筋”功效的科学内涵(FASEB Journal. 2020 34(9):11460-11473.)。2023年2月23日,陈畅课题组与中国科学院上海药物所丁侃课题组合作,在Carbohydrate Polymers杂志在线发表了题为"LBP1C-2 from Lycium barbarum alleviated age-related bone loss by targeting BMPRIA/BMPRII/Noggin"的研究论文,揭示了枸杞子通过促进骨形成改善衰老性骨流失而发挥“坚骨”功效的物质基础、作用机制和作用靶点,解析了枸杞子“坚骨”功效的科学内涵。
      《中国药典》记载枸杞子具有“滋补肝肾”的功效,而中医学存在“肾主骨”之基本理论,为枸杞子改善骨流失提供了理论依据。研究发现,枸杞子水提取物LBE、枸杞多糖LBP和均一多糖LBP1C-2在年轻小鼠、自然衰老小鼠和双侧去势小鼠三种模型中均能发挥抗骨流失作用。尤其令人兴奋的是,科研人员首次发现这三种成分均可增加自然衰老小鼠骨密度,改善骨组织显微结构。此外,研究团队还确定了枸杞子发挥抗衰老性骨流失作用的药效物质基础为均一多糖LBP1C-2。体内小鼠实验和体外细胞实验表明,LBE、LBP和LBP1C-2可上调骨形成。进一步通过RNAi、Surface Plasmon Resonance和Thermal Shift Assay等技术确定了LBP1C-2的直接作用靶点,并阐明了其作用机制:LBP1C-2一方面可直接与BMP受体BMPRIA和BMPRII结合,另一方面LBP1C-2可与BMP的抑制蛋白Noggin结合,两者共同激活BMP/Smads信号通路,从而发挥改善衰老性骨流失的作用。
      该研究成果在物质基础、作用机制和作用靶点三个层次科学阐述了枸杞子发挥“坚骨”功效的科学内涵,LBP1C-2有望成为一种潜在的治疗衰老性骨流失的先导化合物。
      中国科学院生物物理所陈畅研究员和中国科学院上海药物所丁侃研究员为本文的共同通讯作者,陈畅组孙传鑫博士和原丁侃组陈霞博士为本文共同第一作者。该课题获得宁夏自治区重点研发计划重大项目、中国科学院科技服务网络计划(STS计划)区域重点项目、国家重点研发计划、中国科学院战略性先导科技项目(B类)、高水平创新研究院项目的资助。相关工作已申请专利。

    链接地址: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0144861723001893

  • 原文来源:http://www.simm.ac.cn/web/xwzx/kydt/202303/t20230301_6687296.html
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    • 中国科学院生物物理研究所陈畅课题组利用现代科学技术手段和思路对枸杞“坚筋骨”这一传统功效进行了科学解读,以C57BL/6小鼠为模型,通过灌胃给药方式,检测了枸杞水提物对骨骼肌成分和能量代谢的影响,发现枸杞水提物能显著增加小鼠胫骨前肌和腓肠肌的肌肉体重比,减少白色脂肪含量,提高小鼠的平均最大跑步距离,即增加肌肉的耐力。体内小鼠实验和体外细胞实验表明,枸杞水提物通过激活雌激素相关受体ERRγ(estrogen-related receptor gamma)上调IIa型氧化型肌纤维的比例和调节骨骼肌能量代谢,并且PKA-CREB信号通路介导了ERRγ的激活,从而调控肌纤维类型“模拟锻炼”增强肌肉功能。这项研究首次证明,枸杞水提物可以调节骨骼肌重塑和能量代谢,为枸杞“坚筋骨”的传统功效提供了科学解读。相关研究论文于2020年7月30日在线发表在国际期刊FASEB Journal上。 丁陈君 摘编自http://www.ibp.cas.cn/kyjz/zxdt/202007/t20200731_5648867.html 原文标题:枸杞"坚筋骨"传统功效的科学解读--调控肌纤维类型"模拟锻炼"增强肌肉功能