S'abonner

Branched-chain amino acids in bone health: From molecular mechanisms to therapeutic potential - 11/11/25

Doi : 10.1016/j.biopha.2025.118645 
Zhen Liang a, b, 1, Zhanpeng Su a, 1, Haina Yang c, 1, Jinchang Zheng a, b, Xinyuan Wu a, Min Huang a, b, Litao Duan d, Shaoru Chen d, Bo Wei a, Xingxing Fan a, b, , Sien Lin a, b, e, , 2
a Department of Minimally Invasive Spine Surgery, Affiliated Hospital of Guangdong Medical University, Zhanjiang 524001, China 
b Dr. Neher’s Biophysics Laboratory for Innovative Drug Discovery, The State Key Laboratory of Quality Research in Chinese Medicine, Macau University of Science and Technology, Macao Special Administrative Region of China 
c Department of Obstetrics and Gynecology, Affiliated Hospital of Guangdong Medical University, Zhanjiang 524001, China 
d Zhongshan Institute for Drug Discovery, Zhongshan 528400, China 
e Department of Orthopaedics and Traumatology, School of Clinical Medicine, Li Ka Shing Faculty of Medicine, The University of Hong Kong, Hong Kong Special Administrative Region of China 

Corresponding author at: Department of Minimally invasive spine surgery, Affiliated Hospital of Guangdong Medical University, Zhanjiang 524001, China.Department of Minimally invasive spine surgery, Affiliated Hospital of Guangdong Medical UniversityZhanjiang524001China⁎⁎Correspondence to: Orthopaedic Research Lab, 2F, Clinical Skills Training Center, Affiliated Hospital of Guangdong Medical University, 57 Renmin Avenue South, Xiashan, Zhanjiang 524001, China.Orthopaedic Research Lab, 2F, Clinical Skills Training Center, Affiliated Hospital of Guangdong Medical University57 Renmin Avenue South, XiashanZhanjiang524001China

Abstract

Branched-chain amino acids (BCAAs)—leucine, isoleucine, and valine—are essential amino acids involved in protein synthesis, cellular metabolism, and key signaling pathways such as mTOR and AMPK. Recent studies suggested that BCAAs play a significant role in bone metabolism by regulating osteoblast and osteoclast activity, thereby influencing bone remodeling and homeostasis. This review systematically examined the molecular mechanisms by which BCAAs affect bone metabolism, focusing on their roles in cell differentiation, energy sensing, oxidative stress, and immune regulation. Evidence from in vitro experiments, animal models, and clinical studies indicated that BCAAs may promote bone formation and inhibit bone resorption, suggesting potential applications in osteoporosis prevention and musculoskeletal rehabilitation. However, current findings are partially inconsistent, and the underlying mechanisms remain incompletely understood. Moreover, clinical evidence is still limited. Further research is needed to elucidate the metabolic context and specificity of BCAA actions, providing a foundation for precision nutrition strategies in bone health management.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical Abstract




Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

BCAAs activate mTOR and AMPK pathways to regulate bone remodeling.
Leucine promotes osteoblast differentiation and bone formation via mTORC1.
BCAAs may inhibit osteoclastogenesis via antioxidant and anti-inflammatory effects.
Clinical studies link higher BCAA levels to increased bone mineral density.
BCAAs represent a promising nutritional strategy for osteoporosis management.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Branched-chain amino acids (BCAAs), Bone metabolism, MTOR/AMPK signaling pathways, Osteoblasts and osteoclasts, Nutritional intervention


Plan


© 2025  The Authors. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 192

Article 118645- novembre 2025 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • The crosstalk of m6A modification and non-coding RNAs in ferroptosis regulation in human diseases
  • Ying Zhu, Meihuan Chen, Xinyuan Feng, Dahang Ye, Liangpu Xu, Hailong Huang
| Article suivant Article suivant
  • Bee venom in pharmacology: Mechanistic insights from pro-inflammatory trigger to anti-inflammatory therapeutic agent
  • Sriwidodo Sriwidodo, Cecep Suhandi, Gofarana Wilar, Nasrul Wathoni

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2025 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.