Ziel: Die Wirkung der Bu Shen Hua Tan-Formel auf die aerobe Glykolyse von embryonalen Osteoblasten-MC3T3-E1-Mauszellen über den Hypoxie-induzierbaren Faktor-1 (HIF-1) Signalweg zu untersuchen und den Mechanismus der Intervention bei postmenopausaler Osteoporose (PMOP) weiter zu erforschen. Methode: MC3T3-E1-Zellen wurden in Kontrollgruppe, niedrige, mittlere und hohe Konzentrationsgruppen von Bu Shen Hua Tan (0,01, 0,05, 0,1 g/L) sowie Icariin-Gruppe (0,1 g/L) unterteilt. Die osteogene Aktivität und Mineralisierung der Noduli wurden mittels alkalischer Phosphatase-Färbung (ALP) und Alizarinrot-Färbung (ARS) bestimmt; ultrastrukturelle Veränderungen in Mitochondrien und rauem endoplasmatischem Retikulum der Osteoblasten wurden mittels Transmissionselektronenmikroskopie beobachtet; die Expression der Transkriptionsfaktoren Runx2 und Osterix wurde mit Immunfluoreszenz (IF) nachgewiesen; Pyruvat (PA) und Laktat (LA) im Überstand wurden per ELISA gemessen; die extrazelluläre Azidifikationsrate (ECAR) wurde mit dem Seahorse XF96-Analyser gemessen; die Proteinexpression von HIF-1α, HIF-1β, PDK1, HK2, PKM2 wurde mittels Western Blot bestimmt; die mRNA-Expression von HIF-1α, HIF-1β, PDK1, HK2 und PKM2 wurde mit Echtzeit-PCR analysiert. Ergebnisse: Im Vergleich zur Kontrollgruppe zeigten alle Behandlungsgruppen eine signifikante Zunahme der positiven ALP- und ARS-Färbungsflächen in MC3T3-E1-Zellen (P<0,05, P<0,01); das raue endoplasmatische Retikulum war signifikant erweitert und vermehrt; auch die Anzahl der Lysosomen nahm zu; die Fluoreszenzintensität von Runx2 und Osterix war signifikant erhöht (P<0,01); die PA- und LA-Spiegel im Überstand stiegen signifikant an (P<0,01); die ECAR war in den gleichen Zeiträumen deutlich erhöht (P<0,05); die Protein- und mRNA-Expressionsniveaus von HIF-1α, HK2, PDK1 und PKM2 waren deutlich erhöht (P<0,05, P<0,01). Fazit: Die Bu Shen Hua Tan-Formel kann die aerobe Glykolyse in MC3T3-E1-Osteoblasten durch Hochregulierung des HIF-1-Signalwegs steuern und die Knochenbildung fördern.

Bu Shen Hua Tan-Formel; postmenopausale Osteoporose; Osteoblastendifferenzierung; Hypoxie-induzierbarer Faktor-1 (HIF-1) Signalweg; aerobe Glykolyse