บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาฤทธิ์ของสารสกัด curcuminoids-rich extract (CRE) ที่นำพาด้วย hydroxypropyl-β-cyclodextrin-polyvinylpyrrolidone K30 ซึ่งเรียกว่า CRE-Ter ในการกระตุ้นการสร้างกระดูก การยับยั้งการสร้างเซลล์กัดกร่อนกระดูก การกระตุ้นและสร้างเซลล์กล้ามเนื้อฝ่อ ทั้งในระดับเซลล์และในสัตว์ทดลอง ผลการศึกษาในระดับเซลล์พบว่า CRE-Ter สามารถกระตุ้นการสร้างกระดูกโดยสร้าง Alkaline phosphatase (ALP) กระตุ้นการเกิด calcium mineralization ภายในเซลล์ กระตุ้นการสร้างยีนกระดูก เช่น Bmp-2, Runx2, collagen 1a และกระตุ้นการสร้างสัญญาณภายในเซลล์กระดูกชนิด Wnt β-catenin นอกจากนี้ CRE-Ter ยับยั้งการสร้าง TRAP และ Cathepsin K ซึ่งสำคัญต่อการสร้างเซลล์กัดกร่อนกระดูก และนอกจากนี้ CRE-Ter ยังสามารถกระตุ้นการสร้างเซลล์กล้ามเนื้อที่ฝ่อโดยลดการสร้าง TNF-α และ IL-6 เพิ่มการสร้าง nitric oxide กระตุ้นการสร้างยีนกล้ามเนื้อคือ irisin กระตุ้นการสร้างสัญญาณภายในเซลล์กล้ามเนื้อ คือ p38 และ Wnt β-catenin และคณะผู้วิจัยได้แสดงการจับกันของ CRE-Ter กับ irisin โดยใช้ molecular docking ดังนั้น สรุปการศึกษาในระดับเซลล์พบว่า CRE-Ter กระตุ้นการสร้างเซลล์กระดูก และยับยั้งเซลล์กัดกร่อนกระดูก และยังสามารถกระตุ้นการสร้างเซลล์ฝ่อกล้ามเนื้อให้กลับมาทำงานมากขึ้น ส่วนผลการทดลองในสัตว์พบว่า CRE-Ter ไม่มีความเป็นพิษต่อตับและไต CRE-Ter กระตุ้นการสร้าง ALP และ osteocalcin ซึ่งสัมพันธ์ต่อการสร้างกระดูกเพิ่มขึ้นของสัตว์ทดลอง CRE-Ter ลดการสร้าง TRAP ซึ่งสัมพันธ์กับการยับยั้งการกัดกร่อนกระดูก นอกจากนี้การศึกษาในภาวะมวลกล้ามเนื้อน้อยหรือ sarcopenia พบว่า CRE-Ter เพิ่ม grip strength ของกล้ามเนื้อ CRE-Ter เพิ่มน้ำหนักของกล้ามเนื้อน่องชนิด gastrocnemius และเพิ่ม muscle fiber เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม นอกจากนี้ CRE-Ter ลดการแสดงออกของโปรตีน MuRF1 และ NF-κB ในสัตว์ทดลอง ผลการศึกษาทั้งหมดทั้งระดับเซลล์และในสัตว์ทดลอง สรุปได้ว่า CRE-Ter สามารถนำมาพัฒนาเป็นยารักษาการเกิดโรคกระดูกพรุน และภาวะมวลกล้ามเนื้อน้อยได้ในอนาคต
บทคัดย่อ
This research aims to study the effects of curcuminoids-rich extract (CRE) carried by
hydroxypropyl-β-cyclodextrin-polyvinylpyrrolidone K30, termed CRE-Ter, on bone formation,
osteoclast inhibition, and reduced muscle atrophy on both cellular and animal levels. The cellular
studies found that CRE-Ter can stimulate bone formation by creating Alkaline phosphatase (ALP),
stimulating calcium mineralization, stimulating the bone genes such as Bmp-2, Runx2, collagen
1a and increasing Wnt β-catenin intracellular signaling. In addition, CRE-Ter inhibits the formation
of TRAP and Cathepsin K, which are important for the osteoclast cell differentiation. Furthermore,
CRE-Ter stimulates the formation of atrophied muscle cells by reducing the formation of TNF-α
and IL-6, increasing nitric oxide, stimulating the irisin muscle gene and increasing the intracellular
signaling, p38 and Wnt β-catenin. The insight binding ligands between CRE-Ter and irisin in cell is
demonstrated by molecular docking. The results of animal experiments show that CRE-Ter is not
toxic to the liver and kidneys. CRE-Ter stimulates ALP and osteocalcin which are related to
increased bone formation. CRE-Ter reduces TRAP enzyme which is related to the inhibition of
bone resorption. In addition, studies in sarcopenic mice found that CRE-Ter increased muscle grip
strength, the weight of the gastrocnemius calf muscle and muscle fibers when compared to the
control group. In addition, CRE-Ter reduces the expression of MuRF1 and NF-κB proteins. The
results of all studies at both the cellular and animal levels conclude that CRE-Ter could be
developed as a drug for the treatment of osteoporosis and sarcopenia in the future.
