深海真菌Penicillium sp. MCCC 3A00215次级代谢产物具有在体外和体内促进骨形成的能力

相关菌株：

Penicillium sp. Z15=MCCC 3A00215

背景：在骨代谢中起作用的成骨细胞和负责脂肪代谢的脂肪细胞都与骨髓间充质干细胞（BMSCs）分化，成骨细胞与脂肪细胞形成之间存在权衡。当脂质代谢的平衡被破坏时，也会出现骨代谢异常，从而导致骨代谢相关疾病。骨代谢和脂肪代谢之间存在密切关系。因此，通过定向诱导BMSCs进行骨再生有望促进成骨，并为预防年龄相关性骨质疏松症提供合理的治疗策略。海洋天然产物（MNP）对许多疾病，特别是不同的癌症和传染病显示出各种强大的生物效应。因此，在MNPs中鉴定可以调节BMSCs命运的生物活性小分子代表了寻找抗骨质疏松症候选药物的新方向。

研究结果：海洋天然产物作为治疗骨质疏松症的有效药物的潜力是一个研究不足的领域。我们研究了深海来源的单青霉菌MCCC 3A00215中的先导化合物在体外和体内促进骨形成的能力。我们发现，penicopeptide A（PPA）以浓度依赖的方式促进骨髓间充质干细胞（BMSCs）中的成骨细胞矿化，因此，我们选择了这种天然肽进行进一步测试。进一步实验表明，PPA显著促进BMSCs的成骨分化，同时抑制其成脂分化，而不影响其软骨分化。机制研究表明，PPA直接与AKT和GSK-3β结合，并激活AKT和葛兰素史克3β的磷酸化，导致β-连环蛋白的积累。还评估了PPA在卵巢切除术（ovariectomy, OVX）诱导的系统性骨丢失的雌性小鼠模型中的治疗潜力（如图）。在该模型中，PPA治疗防止了骨体积和小梁厚度的减少。总之，体外和体内结果表明，PPA可以通过AKT、GSK-3β和β-catenin信号通路促进成骨细胞相关的骨形成，表明PPA作为预防骨质疏松症的候选化合物的临床潜力。

图. PPA改善卵巢切除术诱导的小鼠体内股骨丢失

相关论文：

Xie CL, Yue YT, Xu JP, Li N, Lin T, Ji GR, Yang XW, Xu R. Penicopeptide A (PPA) from the deep-sea-derived fungus promotes osteoblast-mediated bone formation and alleviates ovariectomy-induced bone loss by activating the AKT/GSK-3β/β-catenin signaling pathway. Pharmacol Res. 2023 Nov;197:106968. doi: 10.1016/j.phrs.2023.106968. Epub 2023 Oct 20. PMID: 37866705.

汇编：Li G. & Zhu Z.

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