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Extraction and characterization of matrix protein from pacific oyster (Crassostrea gigs) shell and its anti-osteoporosis properties in vitro and in vivo

破骨细胞 体内 化学 骨钙素 碱性磷酸酶 成骨细胞 抗酒石酸酸性磷酸酶 体外 酸性磷酸酶 生物化学 细胞生物学 内科学 生物 医学 生物技术
作者
Feng Xue,Suisui Jiang,Fan Zhang,Runfang Wang,Tietao Zhang,Yuanhui Zhao,Mingyong Zeng
出处
期刊:Food & Function [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:12 (19): 9066-9076 被引量:7
标识
DOI:10.1039/d1fo00010a
摘要

Matrix protein is a kind of secretory protein that regulates the biomineralization of the bivalve shell. In this study, a water-soluble matrix protein (WSMP) from Pacific oysters (Crassostrea gigs) shell was isolated, and its structure was analyzed in detail, in addition to its anti-osteoporosis activity in vitro and in vivo. Results showed that WSMP was an acidic protein with an apparent molecular mass of 47 and 79 kDa and contained a glycoprotein structure. In vitro, the reduction of Tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) and deoxypyridinoline (DPD) indicated that osteoclast activity was inhibited compared with the model group. Moreover, the increased osteocalcin (OCN) and BMD levels suggested that the high osteoblast activity and bone mineralization was improved. SEM analysis of the femur showed that there were fewer bone pits in experimental groups, which was consistent with the above results. In vivo, WSMP promoted the expression of alkaline phosphatase (ALP) and osteogenic differentiation factor BMP-2 in osteoblasts. In addition, the activity of osteoclasts was inhibited by regulating the process of osteoclast differentiation induced by RANKL. Both in vitro and in vivo studies showed that WSMP could promote osteogenesis and inhibit osteoclast absorption, thus demonstrating their potential applications in osteoporosis.
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