Non-small-cell lung cancer (NSCLC) is the third most common cancer that spreads to the bone, resulting in osteolytic lesions caused by hyperactivation of osteoclasts. Activating mutations in epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase (EGF-TK) are frequently associated with NSCLC, and afatinib is a first-line therapeutic drug, irreversibly targeting EGF-TK. However, the effects of afatinib on osteoclast differentiation and activation as well as the underlying mechanism remain unclear. In this study, afatinib significantly suppressed receptor activator of nuclear factor ${\kappa}B$ (RANK) ligand (RANKL)-induced osteoclast formation in bone marrow macrophages (BMMs). Consistently, afatinib inhibited the expression of osteoclast marker genes, whereas, it upregulated the expression of negative modulator genes. The bone resorbing activity of osteoclasts was also abrogated by afatinib. In addition, afatinib significantly inhibited RANKL-mediated Akt/protein kinase B and c-Jun N-terminal kinase phosphorylation. These results suggest that afatinib substantially suppresses osteoclastogenesis by downregulating RANK signaling pathways, and thus may reduce osteolysis after bone metastasis.
Purpose: Wogonin is an active component isolated from scutellariae radix. This study was conducted to evaluate the inhibitory effect of wogonin mixed with hydrogel on osteoclast differentiation. Methods: It was performed to estimate cytotoxicity of Wogonin alginate hydrogel disk(WHD) in BMMs stimulated with RANKL, M-CSF. ROS synthesis and actin ring formation were analysed to observe the effect of WHD. Results: WHD has no cytotoxicity at the concentration of 0.1 ${\mu}g/ml$ or lower. 0.1 ${\mu}g/ml$, 1 ${\mu}g/ml$ WHD restrained the synthesis of ROS and 0.1 ${\mu}g/ml$, 1 ${\mu}g/ml$ WHD restrained the formation of actin ring. Conclusions: WHD has the inhibitory effect of osteoclast differentiation and bone resorption. Further studies are needed to treat osteoporosis by herbal medicine.
Humanin (HN) is a mitochondrial peptide that exhibits cytoprotective actions against various stresses and diseases. HN has been shown to induce the phosphorylation of AMP-activated protein kinase (AMPK), which is a negative regulator of receptor activator of nuclear factor-${\kappa}B$ ligand (RANKL). However, the role of HN in osteoclastogenesis or other skeletal disorders remains unknown. Here, we examined whether HN regulates osteoclastogenesis via AMPK activation using bone marrow-derived macrophage (BMM) cultures. Our results show that HN inhibited RANKL-induced osteoclast formation and reduced the expression of genes involved in osteoclastogenesis, including nuclear factor of activated T-cells cytoplasmic 1, osteoclastassociated receptor, cathepsin K, and tartrate-resistant acid phosphatase. Moreover, HN increased the levels of phosphorylated AMPK protein; compound C, an AMPK inhibitor, recovered HN-induced osteoclast differentiation. In addition, we found that HN significantly decreased the levels of RANKL-induced reactive oxygen species in BMMs. Therefore, these results indicate that HN plays an important role in osteoclastogenesis and may function as an inhibitor of bone disorders via AMPK activation.
Sung-Hoon Lee;Shin-Young Park;Jung Ha Kim;Nacksung Kim;Junwon Lee
BMB Reports
/
제56권10호
/
pp.551-556
/
2023
Ginsenosides, among the most active components of ginseng, exhibit several therapeutic effects against cancer, diabetes, and other metabolic diseases. However, the molecular mechanism underlying the anti-osteoporotic activity of ginsenoside Rg2, a major ginsenoside, has not been clearly elucidated. This study aimed to determine the effects of ginsenoside Rg2 on receptor activator of nuclear factor-κB ligand (RANKL)-induced osteoclast formation. Results indicate that ginsenoside Rg2 inhibits RANKL-induced osteoclast differentiation of bone marrow macrophages (BMMs) without cytotoxicity. Pretreatment with ginsenoside Rg2 significantly reduced the RANKL-induced gene expression of c-fos and nuclear factor of activated T-cells (Nfatc1), as well as osteoclast-specific markers tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP, Acp5) and osteoclast-associated receptor (Oscar). Moreover, RANKL-induced phosphorylation of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) was decreased by ginsenoside Rg2 in BMM. Therefore, we suggest that ginsenoside Rg2 suppresses RANKL-induced osteoclast differentiation through the regulation of MAPK signaling-mediated osteoclast markers and could be developed as a therapeutic drug for the prevention and treatment of osteoporosis.
Park, Boryung;Yang, Yu-Mi;Choi, Byung-Jai;Kim, Min Seuk;Shin, Dong Min
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
제17권5호
/
pp.427-433
/
2013
Receptor activator of NF-${\kappa}B$ ligand (RANKL)-induced osteoclastogenesis is accompanied by intracellular $Ca^{2+}$ mobilization in a form of oscillations, which plays essential roles by activating sequentially $Ca^{2+}$/calmodulin-dependent protein kinase, calcineurin and NFATc1, necessary in the osteoclast differentiation. However, it is not known whether $Ca^{2+}$ mobilization which is evoked in RANKL-independent way induces to differentiate into osteoclasts. In present study, we investigated $Ca^{2+}$ mobilization induced by aluminum fluoride ($AlF_4^-$), a G-protein activator, with or without RANKL and the effects of $AlF_4^-$ on the osteoclastogenesis in primary cultured mouse bone marrow-derived macrophages (BMMs). We show here that $AlF_4^-$ induces intracellular $Ca^{2+}$ concentration ($[Ca^{2+}]_i$) oscillations, which is dependent on extracellular $Ca^{2+}$ influx. Notably, co-stimulation of $AlF_4^-$ with RANKL resulted in enhanced NFATc1 expression and formation of tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) positive multinucleated cells. Additionally, we confirmed that mitogen-activated protein kinase (MAPK) is also activated by $AlF_4^-$. Taken together, these results demonstrate that G-protein would be a novel modulator responsible for $[Ca^{2+}]_i$ oscillations and MAPK activation which lead to enhancement of RANKL-mediated osteoclastogenesis.
Yang, Yu-Mi;Jung, Hwi-Hoon;Lee, Sung Jun;Choi, Hyung-Jun;Kim, Min Seuk;Shin, Dong Min
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
제17권1호
/
pp.65-71
/
2013
The transient receptor potential melastatin type 7 (TRPM7) channel is a widely expressed non-selective cation channel with fusion to the C-terminal alpha kinase domain and regarded as a key regulator of whole body $Mg^{2+}$ homeostasis in mammals. However, the roles of TRPM7 during osteoclastogenesis in RAW264.7 cells and bone marrow-derived monocyte/macrophage precursor cells (BMMs) are not clear. In the present study, we investigate the roles of TRPM7 in osteoclastogenesis using methods of small interfering RNA (siRNA), RT-PCR, patch-clamp, and calcium imaging. RANKL (receptor activator of NF-${\kappa}B$ ligand) stimulation did not affect the TRPM7 expression and TRPM7-mediated current was activated in HEK293, RAW264.7, and BMM cells by the regulation of $Mg^{2+}$. Knock-down of TRPM7 by siTRPM7 reduced intracellular $Ca^{2+}$ concentration ($[Ca^{2+}]_i$) increases by 0 mM $[Mg^{2+}]_e$ in HEK293 cells and inhibited the generation of RANKL-induced $Ca^{2+}$ oscillations in RAW264.7 cells. Finally, knock-down of TRPM7 suppressed RANKL-mediated osteoclastogenesis such as activation and translocation of NFATc1, formation of multinucleated cells, and the bone resorptive activity, sequentially. These results suggest that TRPM7 plays an essential role in the RANKL-induced $[Ca^{2+}]_i$ oscillations that triggers the late stages of osteoclastogenesis.
Ding, Ning;Lu, Yanzhu;Cui, Hanmin;Ma, Qinyu;Qiu, Dongxia;Wei, Xueting;Dou, Ce;Cao, Ning
BMB Reports
/
제53권3호
/
pp.154-159
/
2020
We investigated the effects of physalin A, B, D, and F on osteoclastogenesis induced by receptor activator of nuclear factor κB ligand (RANKL). The biological functions of different physalins were first predicted using an in silico bioinformatic tool (BATMAN-TCM). Afterwards, we tested cell viability and cell apoptosis rate to analyze the cytotoxicity of different physalins. We analyzed the inhibitory effects of physalins on RANKL-induced osteoclastogenesis from mouse bone-marrow macrophages (BMMs) using a tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) stain. We found that physalin D has the best selectivity index (SI) among all analyzed physalins. We then confirmed the inhibitory effects of physalin D on osteoclast maturation and function by immunostaining of F-actin and a pit-formation assay. On the molecular level, physalin D attenuated RANKL-evoked intracellular calcium ([Ca(2+)](i)) oscillation by inhibiting phosphorylation of phospholipase Cγ2 (PLCγ2) and thus blocked the downstream activation of Ca2+/calmodulin-dependent protein kinases (CaMK)IV and cAMP-responsive element-binding protein (CREB). An animal study showed that physalin D treatment rescues bone microarchitecture, prevents bone loss, and restores bone strength in a model of rapid bone loss induced by soluble RANKL. Taken together, these results suggest that physalin D inhibits RANKL-induced osteoclastogenesis and bone loss via suppressing the PLCγ2-CaMK-CREB pathway.
Objectives : This study was performed to evaluate the effects of water extract of Cervi Parvum Cornu(CPC), Aconiti Lateralis Radix Preparata(ALR), and Yongbu-tang(YBT) on suppression of the receptor activator of nuclear factor kappa-B ligand(RANKL)-induced osteoclast differentiation and bone resorption. Methods : The effects of CPC, ALR, YBT extracts on osteoclast differentiation were determined by culture of bone marrow macrophage(BMM). The mRNA expression levels of the nuclear factor of activated T-cells cytoplasmic 1(NFATc1), c-Fos and tartrate-resistant acid phosphatase(TRAP) in BMMs were analyzed by reverse transcriptase polymerase chain reaction(RT-PCR). Similarly, the protein expression levels of NFATc1, c-Fos, mitogen-activated protein kinase(MAPK)s and ${\beta}$-actin in cell lysates were measured by western blotting. In addition, effects of CPC, ALR and YBT extracts were determined by means of Lipopolysaccharide(LPS)-induced bone-loss with mice. Results : CPC, ALR and YBT extracts showed remarkable inhibition on RANKL-induced osteoclast differentiation without cytotoxicity. CPC and ALR extracts significantly reduced the protein expression level of NFATc1. YBT extract significantly reduced the mRNA expression levels of c-Fos, NFATc1 and the protein expression levels of c-Fos, NFATc1, AKT, p38, c-Jun N-terminal kinase(JNK). Further, YBT extract suppressed degradation of$ I-{\kappa}B$. And ALR extract significantly restored the bone erosion by LPS treatment in mice. Conclusions : YBT extract showed more remarkable inhibition on osteoclast differentiation than CPC and ALR extracts in vitro. ALR extract showed remarkable inhibition on bone resorption in vivo. Thus, YBT extract can be a useful treatment for bone-loss diseases such as osteoporosis.
Cervi parvum cornu (Deer Antler) and Carthami tinctorii fructus (Also known as Carthami seed) are widely used for treating osteoporosis and rheumatoid arthritis. In this study, We found out that the water extract of Cervi parvum cornu(WECPC), Carthami tinctorii fructus(WECTF) and their combination have effects of suppressing the RANKL-induced osteoclast differentiation. We assayed mRNA expression levels of NFATc1, c-Fos, TRAP and GAPDHS from bone marrow macrophages(BMMs) by means of RT-PCR. Similarly, the protein expression levels of NFATc1, c-Fos, MAPKs and $\beta$-actin in cell lysates were analyzed by means of Western blotting. then we determined the anti-osteoporotic effects of WECPC, WECTF and their combination using Lipopolysaccharide (LPS)-induced bone-loss mouse. WECPC, WECTF and their combination showed remarkable inhibition on RANKL-treated osteoclast differentiation without cytotoxicity. WECPC suppressed degradation of I-${\kappa}B$. WECPC, WECTF and their combination down-regulated the induction of c-Fos and NFATc1 by RANKL. Lastly, in vivo data showed that WECPC, WECTF and their combination rescued the bone erosion by LPS treatment. Thus, these results demonstrate that WECPC, WECTF and their combination can be efficacious remedies for bone-loss diseases such as osteoporosis and rheumatoid arthritis.
Objectives : Achyranthis Bidentatae Radix (ABR) has been used for treating of many symptoms especially osteoporosis and rheumatoid arthritis. In this study, we determined the effects of water extract of ABR in RANKL (Receptor Activator for Nuclear Factor $\kappa$ B Ligand)-induced osteoclast differentiation culture system. Methods : We assayed mRNA expression levels of NFATc1, c-Fos, TRAP, OSCAR, $FcR{\gamma}$, DAP12 and GAPDH in bone marrow macrophages (BMMs) treated with ABR. The protein expression levels of NFATc1, c-Fos, MAPKs and $\beta$-actin in cell lysates treated with ABR were analysed by Western blotting. In addition we determined the effects of water extract of ABR on LPS-induced bone-loss mouse. Results : Water extract of ABR showed remarkable inhibition on RANKL-treated osteoclast differentiation without cytotoxicity. ABR down-regulated the induction of c-Fos and NFATc1 by RANKL. ABR suppressed phosphorylation of JNK, p38 and I-${\kappa}B$. ABR rescued bone erosion by LPS induction in vivo study. Conclusions : These results demonstrate that ABR may be a useful remedy for curing of bone-loss disease such as osteoporosis.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.