Resveratrol Alleviates Osteoporosis by Promoting Osteogenic Differentiation of Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells via SITR1/PI3K/AKT Pathway / El Resveratrol Alivia la Osteoporosis al Promover la Diferenciación Osteogénica de las Células Madre Mesenquimales de la Médula Ósea a Través de la Vía SITR1/PI3K/AKT

ABSTRACT

SUMMARY: Senile osteoporosis is mainly caused by reduced osteoblast differentiation and has become the leading cause of fractures in the elderly worldwide. Natural organics are emerging as a potential option for the prevention and treatment of osteoporosis. This study was designed to study the effect of resveratrol on osteogenic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) in osteoporosis mice. A mouse model of osteoporosis was established by subcutaneous injection of dexamethasone and treated with resveratrol administered by gavage. In vivo and in vitro, we used western blot to detect protein expression, and evaluated osteogenic differentiation of BMSCs by detecting the expression of osteogenic differentiation related proteins, calcium deposition, ALP activity and osteocalcin content. Resveratrol treatment significantly increased the body weight of mice, the level of serum Ca2+, 25(OH)D and osteocalcin, ration of bone weight, bone volume/total volume, trabecular thickness, trabecular number, trabecular spacing and cortical thickness in osteoporosis mice. In BMSCs of osteoporosis mice, resveratrol treatment significantly increased the expression of Runx2, osterix (OSX) and osteocalcin (OCN) protein, the level of calcium deposition, ALP activity and osteocalcin content. In addition, resveratrol treatment also significantly increased the expression of SIRT1, p-PI3K / PI3K and p-AKT / AKT in BMSCs of osteoporosis mice. In vitro, resveratrol increased the expression of SIRT1, p-PI3K / PI3K and p-AKT / AKT, Runx2, OSX and OCN protein, the level of calcium deposition, ALP activity and osteocalcin content in BMSCs in a concentration-dependent manner, while SIRT1 knockdown significantly reversed the effect of resveratrol. Resveratrol can attenuate osteoporosis by promoting osteogenic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells, and the mechanism may be related to the regulation of SIRT1/PI3K/AKT pathway.

RESUMEN

La osteoporosis senil es causada principalmente por una diferenciación reducida de osteoblastos y se ha convertido en la principal causa de fracturas en las personas mayores en todo el mundo. Los productos orgánicos naturales están surgiendo como una opción potencial para la prevención y el tratamiento de la osteoporosis. Este estudio fue diseñado para estudiar el efecto del resveratrol en la diferenciación osteogénica de las células madre mesenquimales de la médula ósea (BMSC) en ratones con osteoporosis. Se estableció un modelo de osteoporosis en ratones mediante inyección subcutánea de dexametasona y se trató con resveratrol administrado por sonda. In vivo e in vitro, utilizamos Western blot para detectar la expresión de proteínas y evaluamos la diferenciación osteogénica de BMSC detectando la expresión de proteínas relacionadas con la diferenciación osteogénica, la deposición de calcio, la actividad de ALP y el contenido de osteocalcina. El tratamiento con resveratrol aumentó significativamente el peso corporal de los ratones, el nivel sérico de Ca2+, 25(OH)D y osteocalcina, la proporción de peso óseo, el volumen óseo/ volumen total, el espesor trabecular, el número trabecular, el espaciado trabecular y el espesor cortical en ratones con osteoporosis. En BMSC de ratones con osteoporosis, el tratamiento con resveratrol aumentó significativamente la expresión de las proteínas Runx2, osterix (OSX) y osteocalcina (OCN), el nivel de deposición de calcio, la actividad de ALP y el contenido de osteocalcina. Además, el tratamiento con resveratrol también aumentó significativamente la expresión de SIRT1, p-PI3K/PI3K y p-AKT/AKT en BMSC de ratones con osteoporosis. In vitro, el resveratrol aumentó la expresión de las proteínas SIRT1, p-PI3K/PI3K y p- AKT/AKT, Runx2, OSX y OCN, el nivel de deposición de calcio, la actividad de ALP y el contenido de osteocalcina en BMSC de manera dependiente de la concentración, mientras que La caída de SIRT1 revirtió significativamente el efecto del resveratrol. El resveratrol puede atenuar la osteoporosis al promover la diferenciación osteogénica de las células madre mesenquimales de la médula ósea, y el mecanismo puede estar relacionado con la regulación de la vía SIRT1/PI3K/AKT.