Highlight
โรคกระดูกบางเกิดจากความไม่สมดุลของการสร้างกระดูก และการ ดูดซึมเนื้อกระดูก ที่ทำให้เกิดความเสี่ยงต่ออุบัติการณ์ของการเกิดกระดูกหัก ในการศึกษาที่ผ่านมา สารละลายโปรตีนที่สกัดมาจากชั้นมุกของเปลือกหอย (Nacre) มีคุณสมบัติในการกระตุ้นเซลล์สร้างกระดูกทั้งในหลอดทดลองและในสัตว์ทดลองจริง แต่การใช้ประโยชน์ จากสารสกัดบริสุทธิ์จากชั้นมุกของเปลือกหอย ที่สกัดเป็นสารบริสุทธิ์มีความยุ่งยากและซับซ้อน ผู้วิจัยจึงเตรียมสารสกัดในรูปแบบของอนุภาคนาโนของชั้นเปลือกหอย เพื่อทำให้เกิดการปล่อยสารละลายโปรตีนออกมาได้ดียิ่งขึ้น อนุภาคนาโนที่เตรียมมีขนาดประมาณ 600 นาโนเมตร และมีคุณสมบัติในการกระตุ้นยีนที่เกี่ยวข้องกับ การสร้างกระดูกในเซลล์เพาะเลี้ยง เช่นยีน RUNX2, ALP, OCN เพิ่มขึ้นในอัตรา 1.6 ถึง 3.6 เท่า ในระยะเวลา 14 วัน ของการเพาะเลี้ยงเซลล์ อีกทั้งกระตุ้นการสะสมสารแคลเซียมจำนวนมากบริเวณรอบๆเซลล์ แสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติที่ดีของอนุภาคนาโนของเปลือกหอย ในการกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงเซลล์กระดูกและการสะสมเกลือแร่ที่จำเป็นต่อการสร้างกระดูก
ชื่องานวิจัย ภาษาไทย
การกระตุ้นการสร้างกระดูก ด้วยอนุภาคนาโนของเปลือกหอย
ที่มาและความสำคัญ
หอยเป๋าฮื้อมีความสำคัญทางเศรษฐกิจ นอกจากจะส่งออกในรูปแบบผลิตภัณฑ์ของเนื้อหอยแล้ว ยังพบว่าเปลือกหอยชั้นมุกมีความสำคัญในการเหนี่ยวนำการสร้างกระดูกได้
Abstract
Osteoporosis is characterized by an imbalance between osteoblastic bone formation and osteoclastic bone resorption, leading to an increased risk of fractures. The water-soluble matrix (WSM) of nacre exhibits osteoinductive properties in osteoblastic cells, both in vitro and in vivo. However, its release from natural nacre remains challenging due to its solid and compact surface. This study aimed to prepare nano-nacre particles with smaller diameters than intact aragonite crystals to enhance WSM release and to investigate its effects on osteoblast differentiation. Size analysis and SEM imaging showed that the nano-nacre particles had an average size of about 600 nm. Furthermore, their effects on osteoblast differentiation and mineralization were evaluated through qPCR and ARS assay. The results showed that WSM significantly upregulated key osteogenic genes, including RUNX2, ALP, and OCN, in a dose- and time-dependent manner over 14 days, with fold-changes ranging from 1.6 to 3.6. Additionally, the mineralization effects showed calcium deposition levels comparable to those of the positive group. These findings suggest that WSM may be a promising soluble factor for osteoblast differentiation and mineralization. Therefore, understanding the effects of the WSM from H. diversicolor nano-nacre particles on osteoblasts in vitro may provide evidence suggesting that it could be a promising anti-osteoporosis agent.
KEYWORDS: nacre, Haliotis diversicolor, osteoblast differentiation, mineralization, osteogenesis
Citation: Suwannasing C, Prapan A, Surinlert P, Sombutkayasith C, Weerachatyanukul W. The Osteoinductive Effect of Water-Soluble Matrix from Nano-Nacre Particles of Haliotis diversicolor (H. diversicolor) Abalone on MC3T3-E1 Osteoblasts. Applied Sciences. 2025; 15(6):2907. https://doi.org/10.3390/app15062907
RELATED SDGs:
3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING
ผู้ให้ข้อมูล: รองศาสตราจารย์ ดร.สมลักษณ์ อสุวพงษ์พัฒนา
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: รองศาสตราจารย์ ดร.วัฒนา วีรชาติยานุกูล
ชื่อนักศึกษาที่ทำวิจัย:Chanyarak Sombutkayasith
แหล่งทุนวิจัย: This research was funded by Naresuan University, Thailand Science Research and Innovation (TSRI), and the National Science, Research and Innovation Fund (NSRF). (Fundamental Fund: grant no. R2565B093).
Credit ภาพ: รองศาสตราจารย์ ดร.วัฒนา วีรชาติยานุกูล
Webmaster: ว่าที่ ร.อ. นเรศ จันทรังสิกุล
Tags: Haliotis diversicolor, mineralization, nacre, osteoblast differentiation, osteogenesis