ミツバチプロポリスの有効成分であるカフェイン酸フェネチルエステルの抗異化作用が卵巣摘出マウスの骨量減少に及ぼす影響：マイクロコンピュータ断層撮影法による研究と組織学的解析

Anti-catabolic effect of caffeic acid phenethyl ester, an active component of honeybee propolis on bone loss in ovariectomized mice: a micro-computed tomography study and histological analysis.

• Wangping Duan
• Qing Wang
• Fang Li
• Chuan Xiang
• Lin Zhou
• Jiake Xu
• Haotian Feng
• Xiaochun Wei

抄録

背景:

骨粗鬆症（OP）は、生活の質に悪影響を及ぼす一般的な骨の病気です。骨の喪失と骨折の両方に対抗するためには、効果的な治療法が必要です。最近の研究では、カフェイン酸フェネチルエステル（CAPE）がミツバチプロポリスに含まれる天然化合物であり、破骨細胞形成や骨吸収を抑制する効果があることが明らかになってきました。そこで本研究では、マイクロコンピュータ断層撮影（CT）と組織学を用いて、OPマウスの骨量減少に対するCAPEの効果を調べることを目的としました。

BACKGROUND: Osteoporosis (OP) is a common bone disease, which adversely affects life quality. Effective treatments are necessary to combat both the loss and fracture of bone. Recent studies indicated that caffeic acid phenethyl ester (CAPE) is a natural chemical compound from honeybee propolis which is capable of attenuating osteoclastogenesis and bone resorption. Therefore, this study aimed to investigate the effect of CAPE on bone loss in OP mice using micro-computed tomography (CT) and histology.

方法:

18匹のマウスを用意し、3群に均等に分けた。シャム＋ＰＢＳ群の６匹のマウスは卵巣摘出を行わず、硬化期にＰＢＳを腹腔内注射した。12匹のマウスを卵巣摘出（OVX）してOPを誘導した。そのうちOVX+CAPE群の6匹は、卵巣切除後4週間、週2回0.5mg/kg CAPEを腹腔内注射した。OVX+PBS群の他の6匹のOVXマウスにはPBSを投与した。全てのマウスを卵巣切除後4週間後に犠牲にした。マイクロＣＴスキャンおよび組織学的分析のために脛骨を両側から切除した。群間の統計的差異を検定するためにMann-Whitney U検定を用いた。

METHODS: Eighteen mice were prepared and evenly divided into three groups. The six mice in the sham+PBS group did not undergo ovariectomy and were intraperitoneally injected with PBS during the curing period. Twelve mice were ovariectomized (OVX) to induce OP. Six of them in the OVX+CAPE group were intraperitoneally injected with 0.5 mg/kg CAPE twice per week for 4 weeks after ovariectomy. The other six OVX mice in OVX+PBS group were treated with PBS. All the mice were sacrificed 4 weeks after ovariectomy. The tibias were bilaterally excised for micro-CT scan and histological analysis. The Mann-Whitney U test was used to test the statistical differences among groups.

結果:

OVXマウスでは骨量減少が認められた。OVX+PBS群のマウスは、シャム+PBS群と比較して、骨密度（BMD、P < 0.05）、骨体積率（BV/TV、P < 0.01）、海綿体厚（Tb.Th、P < 0.05）、海綿体数（Tb.N、P < 0.01）が有意に減少し、破骨細胞数（N.Oc/B.Pm）も有意ではない増加を示しました。CAPE治療により、破骨細胞の形成が減少し、脛骨骨幹部のマイクロアーキテクチャーが有意に改善された。OVX+PBS群と比較して、OVX+CAPE群のBV/TVは33.9%有意に増加した(P < 0.05)。

RESULTS: Bone loss occurred in OVX mice. Compared with the sham+PBS group, mice in the OVX+PBS group exhibited a significant decrease in bone mineral density (BMD, P < 0.05), bone volume fraction (BV/TV, P < 0.01), trabecular thickness (Tb.Th, P < 0.05), and trabecular number (Tb.N, P < 0.01), as well as a non-insignificant increase in the number of osteoclasts (N.Oc/B.Pm). With CAPE treatment, the microarchitecture of the tibial metaphyses was significantly improved with a reduction of osteoclast formation. Compared with the OVX+PBS group, BV/TV in the OVX+CAPE group was significantly increased by 33.9% (P < 0.05).

結論:

CAPE療法はOVXによって誘発された骨量減少の保護につながる。

CONCLUSION: CAPE therapy results in the protection of bone loss induced by OVX.