In this study, we report the potential of cannabidiol, one of the major cannabis constituents, for enhancing osteoblastic differentiation in U2OS and MG‐63 cells. Cannabidiol increased the expression of Angiopoietin1 and the enzyme activity of alkaline phosphatase in U2OS and MG‐63. Invasion and migration assay results indicated that the cell mobility was activated by cannabidiol in U2OS and MG‐63. Western blotting analysis showed that the expression of tight junction related proteins such as Claudin1, Claudin4, Occuludin1, and ZO1 was increased by cannabidiol in U2OS and MG‐63. Alizarin Red S staining analysis showed that calcium deposition and mineralization was enhanced by cannabidiol in U2OS and MG‐63. Western blotting analysis indicated that the expression of osteoblast differentiation related proteins such as distal‐less homeobox 5, bone sialoprotein, osteocalcin, type I collagen, Runt‐related transcription factor 2 (RUNX2), osterix (OSX), and alkaline phosphatase was time dependently upregulated by cannabidiol in U2OS and MG‐63. Mechanistically, cannabidiol‐regulated osteoblastic differentiation in U2OS and MG‐63 by strengthen the protein‐protein interaction among RUNX2, OSX, or the phosphorylated p38 mitogen‐activated protein kinase (MAPK). In conclusion, cannabidiol increased Angiopoietin1 expression and p38 MAPK activation for osteoblastic differentiation in U2OS and MG‐63 suggesting that cannabidiol might provide a novel therapeutic option for the bone regeneration.

中文翻译：

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大麻二酚通过血管生成素1和p38 MAPK诱导成骨细胞分化

在这项研究中，我们报告了大麻的主要成分之一大麻二酚在增强 U2OS 和 MG-63 细胞中成骨细胞分化方面的潜力。大麻二酚增加了 U2OS 和 MG-63 中血管生成素 1 的表达和碱性磷酸酶的酶活性。侵袭和迁移试验结果表明，U2OS 和 MG-63 中的细胞迁移被大麻二酚激活。蛋白质印迹分析表明，在 U2OS 和 MG-63 中，大麻二酚增加了紧密连接相关蛋白如 Claudin1、Claudin4、Occuludin1 和 ZO1 的表达。茜素红 S 染色分析表明，U2OS 和 MG-63 中的大麻二酚可增强钙沉积和矿化。蛋白质印迹分析表明成骨细胞分化相关蛋白的表达，如远端无同源框 5，骨唾液蛋白、骨钙素、I 型胶原蛋白、Runt 相关转录因子 2 (RUNX2)、osterix (OSX) 和碱性磷酸酶在 U2OS 和 MG-63 中被大麻二酚时间依赖性上调。从机制上讲，大麻二酚通过加强 RUNX2、OSX 或磷酸化 p38 丝裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 之间的蛋白质-蛋白质相互作用来调节 U2OS 和 MG-63 中的成骨细胞分化。总之，大麻二酚增加了 U2OS 和 MG-63 中成骨细胞分化的血管生成素 1 表达和 p38 MAPK 激活，表明大麻二酚可能为骨再生提供新的治疗选择。通过加强 RUNX2、OSX 或磷酸化 p38 丝裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 之间的蛋白质-蛋白质相互作用，大麻二酚调节 U2OS 和 MG-63 中的成骨细胞分化。总之，大麻二酚增加了 U2OS 和 MG-63 中成骨细胞分化的血管生成素 1 表达和 p38 MAPK 激活，表明大麻二酚可能为骨再生提供新的治疗选择。通过加强 RUNX2、OSX 或磷酸化 p38 丝裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 之间的蛋白质-蛋白质相互作用，大麻二酚调节 U2OS 和 MG-63 中的成骨细胞分化。总之，大麻二酚增加了 U2OS 和 MG-63 中成骨细胞分化的血管生成素 1 表达和 p38 MAPK 激活，表明大麻二酚可能为骨再生提供新的治疗选择。