여성의 폐경은 골다공증 위험을 증가시키는데, 식물의 에스트로겐 섭취는 이를 저해시킬 수 있다. 따라서 본 연구는 오디 식초가 파골세포 활성을 감소시켜 골다공증을 예방하는 효과에 대하여 연구하였다.
본 연구는 난소절제술(OVX) 쥐와 RANKL로 분화된 파골세포를 이용하였다. OVX 쥐에게 12주 동안 매일 발효 오디식초(MV)를 0(OVX-CON), 0.5(OVX-MVL), 1(OVX-MVH) 및 2(OVX-MVH) mL/kg 체중 대비(BW)을 식이하였다.
정상군(Normal-CON)은 MV를 식이하지 않았다. 골다공증 관련 바이오마커를 측정하고 Micro-CT로 대퇴골의 골량을 측정하였다. RANKL로 분화된 Raw 264.7 세포는 MV(0-100μg/mL)로 처리되었다. 세포 생존율, 골다공증 관련 mRNA 발현 및 단백질 함량을 측정하였다. MV는 Acetobacter pasteurianus 생균수가(7.31 log CFU/mL), 시트르산(106mg/mL), 젖산(19.2mg/mL), 아세트산(15.0mg/mL) 및 루틴(0.36mg/mL)의 성분을 가지고 있었다.
OVX-MVM은 Normal-CON군과 유사하게 혈청 17β-estradiol 농도를 증가시켰으나 자궁 중량 감소를 막지는 못했다.
OVX-MVM은 순환에서 카텝신 K(CtsK), NF-κB 리간드의 수용체 활성화제(RANKL) 및 타르타르산염 저항성 산성 인산 가수분해효소(TRAP)를 포함한 파골 세포 관련 매개변수의 증가는 억제하였다. OVX-MVH는 또한 type Ⅰ 콜라겐의 C-telopeptide를 Normal-CON군만큼 감소시켰다(p < 0.05). 대조적으로, OVX-MVH는 Normal-CON군보다 파골세포의 억제제인 혈청 osteoprotegerin 농도를 더 증가시켰다(p < 0.05). 이러한 변화는 Micro-CT 분석에서 골 무기질 밀도(BMD)를 변경하기 위해 분석되었다. OVX-MVM 및 OVX-MVH는 Normal-CON만큼 OVX 후 BMD 감소를 억제하였다. RANKL로 분화된 파골세포에서 24시간과 48시간 동안 MV 처리는 파골세포에서 RANKL 유도 분화를 농도 의존적으로 최대 100μg/mL까지 감소시켰다. 그것의 감소는 RANKL의 5일 투여 동안 TRAP 활성을 억제하고 TRAP 양성 다핵 세포를 감소시키는 것과 관련이 있었다. MV 처리는 또한 파골세포 관련 유전자(TRAP, Ctsk, OSCAR 및 NFATc1)의 mRNA 발현을 감소시켰다. MV는 NFATc1 및 c-FOS 관련 파골세포의 단백질 함량을 억제하였다.
결론적으로, MV 섭취(1 mg/kg bw)는 주로 OVX 쥐에서 파골세포 활성(RANKL/RANK/TRAP)을 억제함으로써 골밀도 손실을 방지했다. MV는 갱년기 여성의 골다공증 방지 기능성 식품으로 발전할 수 있을 것으로 판단되었다.
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