Abstract Objectives High glucose (HG)–mediated bone marrow mesenchymal stem cell (BMSC) dysfunction plays a key role in impaired bone formation induced by type 1 diabetes mellitus (T1DM). Morroniside is an iridoid glycoside derived from the Chinese herb Cornus officinalis, and it has abundant biological activities associated with cell metabolism and tissue regeneration. However, the effects and underlying mechanisms of morroniside on HG‐induced BMSC dysfunction remain poorly understood. Materials and methods Alkaline phosphatase (ALP) staining, ALP activity and Alizarin Red staining were performed to assess the osteogenesis of BMSCs. Quantitative real‐time PCR and Western blot (WB) were used to investigate the osteo‐specific markers, receptor for advanced glycation end product (RAGE) signalling and glyoxalase‐1 (Glo1). Additionally, a T1DM rat model was used to assess the protective effect of morroniside in vivo. Results Morroniside treatment reverses the HG‐impaired osteogenic differentiation of BMSCs in vitro. Morroniside suppressed advanced glycation end product (AGEs) formation and RAGE expression by triggering Glo1. Moreover, the enhanced osteogenesis due to morroniside treatment was partially blocked by the Glo1 inhibitor, BBGCP2. Furthermore, in vivo, morroniside attenuated bone loss and improved bone microarchitecture accompanied by Glo1 upregulation and RAGE downregulation. Conclusions These findings suggest that morroniside attenuates HG‐mediated BMSC dysfunction partly through the inhibition of AGE‐RAGE signalling and activation of Glo1 and may be a potential treatment for diabetic osteoporosis.

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莫诺苷通过调节 Glo1/AGE/RAGE 轴减轻高糖诱导的 BMSC 功能障碍

摘要 目的 高糖 (HG) 介导的骨髓间充质干细胞 (BMSC) 功能障碍在 1 型糖尿病 (T1DM) 诱导的骨形成受损中起关键作用。Morroniside 是一种来源于中草药山茱萸的环烯醚萜苷，具有丰富的与细胞代谢和组织再生相关的生物活性。然而，莫诺苷对 HG 诱导的 BMSC 功能障碍的影响和潜在机制仍然知之甚少。材料和方法 进行碱性磷酸酶 (ALP) 染色、ALP 活性和茜素红染色以评估 BMSCs 的成骨。定量实时 PCR 和蛋白质印迹 (WB) 用于研究骨特异性标记物、晚期糖基化终产物 (RAGE) 信号受体和乙二醛酶-1 (Glo1)。此外，使用 T1DM 大鼠模型评估莫诺苷在体内的保护作用。结果 Morroniside 治疗在体外逆转了 HG 受损的 BMSCs 成骨分化。Morroniside 通过触发 Glo1 抑制晚期糖基化终产物 (AGEs) 的形成和 RAGE 的表达。此外，由于莫诺苷治疗而增强的成骨作用被 Glo1 抑制剂 BBGCP2 部分阻断。此外，在体内，莫诺苷可减轻骨质流失并改善骨微结构，并伴有 Glo1 上调和 RAGE 下调。结论 这些发现表明，莫诺苷部分通过抑制 AGE-RAGE 信号传导和激活 Glo1 来减轻 HG 介导的 BMSC 功能障碍，并且可能是治疗糖尿病性骨质疏松症的潜在疗法。结果 Morroniside 治疗在体外逆转了 HG 受损的 BMSCs 成骨分化。Morroniside 通过触发 Glo1 抑制晚期糖基化终产物 (AGEs) 的形成和 RAGE 的表达。此外，由于莫诺苷治疗而增强的成骨作用被 Glo1 抑制剂 BBGCP2 部分阻断。此外，在体内，莫诺苷可减轻骨质流失并改善骨微结构，并伴有 Glo1 上调和 RAGE 下调。结论 这些发现表明，莫诺苷部分通过抑制 AGE-RAGE 信号传导和激活 Glo1 来减轻 HG 介导的 BMSC 功能障碍，并且可能是治疗糖尿病性骨质疏松症的潜在疗法。结果 Morroniside 治疗在体外逆转了 HG 受损的 BMSCs 成骨分化。Morroniside 通过触发 Glo1 抑制晚期糖基化终产物 (AGEs) 的形成和 RAGE 的表达。此外，由于莫诺苷治疗而增强的成骨作用被 Glo1 抑制剂 BBGCP2 部分阻断。此外，在体内，莫诺苷可减轻骨质流失并改善骨微结构，并伴有 Glo1 上调和 RAGE 下调。结论 这些发现表明，莫诺苷部分通过抑制 AGE-RAGE 信号传导和 Glo1 的激活来减轻 HG 介导的 BMSC 功能障碍，并且可能是治疗糖尿病性骨质疏松症的潜在疗法。Morroniside 通过触发 Glo1 抑制晚期糖基化终产物 (AGEs) 的形成和 RAGE 的表达。此外，由于莫诺苷治疗而增强的成骨作用被 Glo1 抑制剂 BBGCP2 部分阻断。此外，在体内，莫诺苷减轻了骨质流失并改善了骨微结构，同时伴随着 Glo1 上调和 RAGE 下调。结论 这些发现表明，莫诺苷部分通过抑制 AGE-RAGE 信号传导和激活 Glo1 来减轻 HG 介导的 BMSC 功能障碍，并且可能是治疗糖尿病性骨质疏松症的潜在疗法。Morroniside 通过触发 Glo1 抑制晚期糖基化终产物 (AGEs) 的形成和 RAGE 的表达。此外，由于莫诺苷治疗而增强的成骨作用被 Glo1 抑制剂 BBGCP2 部分阻断。此外，在体内，莫诺苷可减轻骨质流失并改善骨微结构，并伴有 Glo1 上调和 RAGE 下调。结论 这些发现表明，莫诺苷部分通过抑制 AGE-RAGE 信号传导和激活 Glo1 来减轻 HG 介导的 BMSC 功能障碍，并且可能是治疗糖尿病性骨质疏松症的潜在疗法。莫诺苷可减轻骨质流失并改善骨微结构，并伴有 Glo1 上调和 RAGE 下调。结论 这些发现表明，莫诺苷部分通过抑制 AGE-RAGE 信号传导和激活 Glo1 来减轻 HG 介导的 BMSC 功能障碍，并且可能是治疗糖尿病性骨质疏松症的潜在疗法。莫诺苷可减轻骨质流失并改善骨微结构，并伴有 Glo1 上调和 RAGE 下调。结论 这些发现表明，莫诺苷部分通过抑制 AGE-RAGE 信号传导和激活 Glo1 来减轻 HG 介导的 BMSC 功能障碍，并且可能是治疗糖尿病性骨质疏松症的潜在疗法。