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Ginsenoside Rg1 interferes with the progression of diabetic osteoporosis by promoting type H angiogenesis modulating vasculogenic and osteogenic coupling

血管生成 人参皂苷Rg1 骨质疏松症 化学 药理学 癌症研究 医学 内科学 人参皂甙 病理 人参 替代医学
作者
Wenhui Chen,Xinyan Jin,Ting Wang,Rui Bai,Jun Shi,Yunxia Jiang,Simin Tan,Ruijie Wu,Shiqi Zeng,Hongxiang Zheng,Hongyang Jia,Shuanglei Li
出处
期刊:Frontiers in Pharmacology [Frontiers Media SA]
卷期号:13 被引量:15
标识
DOI:10.3389/fphar.2022.1010937
摘要

Ginsenoside Rg1 (Rg1) has been demonstrated to have antidiabetic and antiosteoporotic activities. The aim of this study was to investigate the protective effect of Rg1 against diabetic osteoporosis and the underlying mechanism. In vitro , we found that Rg1 increased the number of osteoprogenitors and alleviated high glucose (HG) induced apoptosis of osteoprogenitors by MTT assays and flow cytometry. qRT‒PCR and western blot analysis suggested that Rg1 can also promote the secretion of vascular endothelial growth factor (VEGF) by osteoprogenitors and promote the coupling of osteogenesis and angiogenesis. Rg1 can also promote the proliferation of human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) cultured in high glucose, enhance the angiogenic ability of endothelial cells, and activate the Notch pathway to promote endothelial cells to secrete the osteogenesis-related factor Noggin to regulate osteogenesis, providing further feedback coupling of angiogenesis and osteogenesis. Therefore, we speculated that Rg1 may have similar effects on type H vessels. We used the Goto-Kakizaki (GK) rat model to perform immunofluorescence staining analysis on two markers of type H vessels, Endomucin (Emcn) and CD31, and the osteoblast-specific transcription factor Osterix, and found that Rg1 stimulates type H angiogenesis and bone formation. In vivo experiments also demonstrated that Rg1 promotes VEGF secretion, activates the Noggin/Notch pathway, increases the level of coupling between type H vessels and osteogenesis, and improves the bone structure of GK rats. All of these data reveal that Rg1 is a promising candidate drug for treating diabetic osteoporosis as a potentially bioactive molecule that promotes angiogenesis and osteointegration coupling.
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