葛根素促進骨母細胞代謝的作用機轉

逐漸踏入高齡化社會，停經後女性因為體內雌激素減少，容易發生骨質流失，造成骨質疏鬆的機率相對提高，也增加骨折的風險，導致生活上的不便。治療骨質疏鬆的治療方針為賀爾蒙替代療法(hormonal replacement therapy；HRT)，會有冠狀心臟疾病及中風的風險存在。近年來發現植物萃取物中含有類似雌激素的植物雌激素，作用和雌激素相仿，像是大豆中的genistein、daizein，因為結構中有異黃酮(isoflavone)骨架，所以稱之為植物雌激素(phytoestrogen)。葛根素(Puerarin)也有異黃酮骨架，本研究探討葛根素是否可以取代雌激素成為治療骨質疏鬆症的較安全藥物。
本研究以八個月大的母鼠(ICR)為動物模式，這樣動物模式的骨質程度和停經後女性的骨質情況相當，探討給予葛根素對於骨母細胞的影響，分別在第3，7，14天利用細胞活性、鹼性磷酸酶、礦化、西方點墨法及即時定量反轉錄聚合酶連鎖反應來討論葛根素對骨母細胞的影響。
結果發現，以年老的母鼠骨母細胞實驗模式下，葛根素可以增加細胞的存活，在10-8M有最高的促進率。所以葛根素對於細胞有增生作用，但在新生鼠骨母細胞沒有促進細胞活性，所以本實驗以八個月大的母鼠為動物模式，葛根素對於年老母鼠有良好的反應。
實驗結果發現10-8 M Puerarin會刺激骨母細胞增生，增加分泌ALP、骨礦化作用及釋放NO的能力較好。Puerarin會增加BMP-2、SMAD4及Cbfa1/Runx2mRNA表現。利用Noggin 與L-NAME來探討相關的機轉，發現其可以抑制ALP、NO及細胞活性。所以Puerarin刺激成骨母細胞增生及分化，經由Estrogen receptorβ去影響了NO及BMP-2生成及途徑。Puerarin對於骨母細胞造成成骨作用，是透過BMP-2/Smad及NO途徑。NO會活化MAPK相關的JNK、ERK和p38，導致骨母細胞增生及分化。BMP-2/Smad也會活化MAPK造成骨母細胞成骨的作用。因此，推測葛根素可能對於停經後女性的骨質疏鬆有正面的影響。