بربرین تمایز استخوانی سلول های بنیادی مزانشیمی با پتانسیل درمانی استفاده در بازسازی پریودنت را افزایش می دهد
تاریخ انتشار: شنبه 18 اسفند 1397
| امتیاز:
بیماری پریودنتال یک بیماری مربوط به عفونت باکتریایی بافت های پریودنتال است که بوسیله تخریب ساختارهای حمایت کننده دندان از جمله استخوان آلوئولار مشخص می شود. هدف ایده آل درمان پریودنتال بازسازی کامل استخوان آلوئولار در ریز محیط سالم عاری از عفونت است. در این مطالعه، ما دریافتیم که بربرین یک آلکالوئید گیاهی بنزیل ایزوکئینولین مشتق از Coptidis Rhizoma، رشد Porphyromonas gingivalis را قویا مهار می کند. Gingipain مهم ترین عامل ویروسی Porphyromonas gingivalis در فرایند تخریب بافت پریودنتال است. بربرین در یک رویکرد وابسته به غلظت اثر مهاری نیز روی فعالیت Gingipain دارد. به طور قابل توجه، بربرین تنظیم کاهشی بیان ژن های مربوط به استخوان سازی را در سلول های بنیادی مزانشیمی استخوانی(BMSCs) القا شده بوسیله آلودگی Porphyromonas gingivalis را احیا می کند. و بیان ژن های مربوط به استخوان سازی مانند OSX، COLI، ALP، OCN و OPN را در مقایسه با گروه کنترل، به طور قابل توجهی افزایش می دهد. نتایج نشان می دهد که بربرین ممکن است به طور مستقیم استخوان سازی را افزایش دهد. مطالعات آزمایشگاهی بیشتر نشان داد که بربرین تمایز استخوانی BMSCها را در غلظت یک تا 10 میکرومولار به طور قابل توجهی بهبود بخشید. در تحقیق روی مکانیسم ها، ما دریافتیم که هر دوی تجمع بتا-کتنین کل و بتا-کتنین هسته ای به طور قابل توجهی بوسیله بربرین افزایش یافت. و فعالیت رونویسی بتا-کتنین/TCF حدود دو برابر از گروه کنترل بالاتر بود. علاوه بر این، مهار کننده های اختصاصی پیام رسانی Wnt موسوم به DKK-1 اثرات بربرین که در بالا ذکر شد را بلوک کرد. این نشان داد که مسیر پیام رسانی Wnt/بتا-کتنین در تمایز استخوانی القا شده بوسیله بربرین دخیل است. عملکرد ضد باکتریایی در ترکیب با نقش پیشبرنده در تمایز استخوانی، بربرین را به عنوان یک داروی آینده نگرانه برای بازسازی بافت پریودنتال معرفی می کند.
Eur J Pharmacol. 2019 Feb 15. pii: S0014-2999(19)30123-2. doi: 10.1016/j.ejphar.2019.02.026. [Epub ahead of print]
Berberine promotes osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells with therapeutic potential in periodontal regeneration.
Zhang R1, Yang J1, Wu J1, Xiao L1, Miao L2, Qi X3, Li Y4, Sun W5.
Abstract
Periodontal disease is a bacterial infection-associated disease of the periodontal tissues characterized by the destruction of tooth-supporting structures, including alveolar bone. The ideal goal of periodontal therapy is the complete regeneration of alveolar bone in a healthy microenvironment free of infection. In this study, we found that berberine, a benzylisoquinoline plant alkaloid from Coptidis Rhizoma, strongly inhibited the growth of Porphyromonas gingivalis. Gingipain is the most important virulence factor of Porphyromonas gingivalis in the process of periodontal tissue destruction. Berberine also had an inhibitory effect on gingipain activity in a concentration dependent manner. Remarkably, berberine restored the downregulation of osteogenesis-related genes expression in bone mesenchymal stem cells (BMSCs) induced by Porphyromonas gingivalis infection, and significantly increased the expression of osteogenesis-related genes such as OSX, COLI, ALP, OCN and OPN compared to the control group. This results suggested that berberine may directly promote osteogenesis. Further in-vitro studies demonstrated that berberine statistically significantly promoted the osteogenic differentiation of BMSCs at concentrations of 1 to 10 μM. In the research on the mechanisms, we found that both total β-catenin and nuclear β-catenin accumulation were statistically significantly increased by berberine. And the transcriptional activity of β-catenin/TCF was about 2 folds higher than the control group. Furthermore, Wnt signaling specific inhibitor DKK-1 blocked the above effects of berberine. These demonstrated that Wnt/β-catenin signalling pathway was involved in the osteogenic differentiation induced by berberine. The antibacterial actions in combination with the promotion role in osteogenic differentiation position berberine as a prospective drug for periodontal tissue regeneration.
Copyright © 2019. Published by Elsevier B.V.
PMID: 30776366