Abstraktne

Eesmärk:Et uurida selle mõjuverbaskosiid (VB; tuntud ka kui akteosiid)sissekõõluste-luu paraneminejärgnevatel rottideleesmise ristatisideme (ACL) rekonstrueerimineja uurida, kasJanuse kinaas 2 (JAK2) / signaalimuundur ja transkriptsiooni 3 aktivaator (STAT3)kaasatud on signaalimisrada.

Meetodid:Rotid jaotati juhuslikult kuue rühma:Sham, Mudel, väikese annusega VB (VB-L), keskmise annusega VB (VB-M), suure annusega VB (VB-H)jaVB-H + AG490(JAK2/STAT3 raja inhibiitor). Kõik rühmad, välja arvatud Shami rühm, läbisid operatsioonijärgse mudeli loomiseks ACL-i rekonstrueerimise.

Mikro-CTkasutati luutunneli luu mikrostruktuuri parameetrite hindamiseks ja mõõtmiseksristlõike pindalareieluu ja sääreluu tunnelist.

Biomehaaniline testiminehinnatud rekonstrueeritud põlvejäikusjamaksimaalne koormus.

ELISAmõõdetud põletikulised tsütokiinid ja oksüdatiivse stressi markerid põlve loputusvedelikus.

H&E värviminejaSafranin O-Fast Green värviminehinnatud kõhre patoloogiat.

Immunohistokeemiahinnatud väljendusI tüüpi kollageen (COL-I)jamatrix metalloproteinase‑13 (MMP13).

Western blotuuris seotud valkeJAK2/STAT3rada.

Tulemused:Võrreldes mudelirühmaga suurenes VB-L/VB-M/VB-Hluu pindala ja mahu suhe, trabekulaarne paksusjaBV/TV, ja vähendasreieluujasääreluu luu tunneli ristlõike pindala, kõige olulisemate muutustega VB-H rühmas (P<0.05P < 0.05P<0.05). VB‑L/VB‑M/VB‑H also increased jäikusjamaksimaalne koormus, jällegi kõige silmatorkavam VB-H-s (P<0.05P < 0.05P<0.05). ELISA showed that VB reduced TNF-, IL-6, IL-1jaMDA, samal ajal suurendadesSODjaGSH-Px, kusjuures VB-H näitab tugevaimat mõju (P<0.05P < 0.05P<0.05). Histology indicated improved cartilage damage with thicker cartilage layers, more orderly chondrocyte arrangement, reduced inflammatory infiltration, increased proteoglycan content, and clearer tidemark-most evident in VB‑H. Immunohistochemistry showed increased COL-Ija vähenenudMMP13VB rühmades (VB-H tugevaim, P<0.05P < 0.05P<0.05). Western blot indicated increased p-JAK2/JAK2jap-STAT3/STAT3VB rühmades (VB-H tugevaim, P<0.05P < 0.05P<0.05). Compared with VB‑H, AG490muutis need täiustused osaliselt tagasi.

Järeldus:Verbaskosiid võib soodustada kõõluste ja luude paranemist rottidel pärast ACL-i rekonstrueerimist, potentsiaalselt läbiJAK2 / STAT3 signaaliraja aktiveerimine.

Märksõnad:JAK2/STAT3 signaalirada; verbaskosiid (akteosiid); ACL rekonstrueerimine; kõõluste-luu paranemine

Sissejuhatus

ACL-i rebend on tavaliselt põhjustatud suure intensiivsusega spordi- ja mehaanilistest traumadest, millega kaasnevad tavaliselt valu, kiire liigeste turse, ebastabiilsus ja vähenenud koormustaluvus, mis sageli põhjustab olulisi funktsionaalseid piiranguid. ACL rekonstrueerimist kasutatakse laialdaselt kliiniliselt, kuidedukas operatsioonijärgne taastumine sõltub suuresti kõõluste ja luude integratsioonistsiiriku ja luu liideses.

Viimastel aastatel on teadlased uurinud mitmeid kõõluste ja luude paranemise kiirendamise strateegiaid, näiteksfüüsiline stimulatsioon(venitamine, surve, vibratsioon), biomaterjalide implanteerimine ja tsütokiinide või koetehnoloogia meetodite kasutamine. Sellegipoolest võib paranemine olla aeglane ja tulemused jäävad muutuvaks, motiveerides selle vastu huviuued täiendavad lähenemisviisid, sealhulgasbioaktiivsed ühendid, millel on põletikuvastased, antioksüdandid ja luud kaitsvad omadused.

Verbaskosiid (akteosiid)on vees lahustuv fenüületanoidglükosiid, mida leidub erinevates ravimtaimedes. On teatatud, et see eksponeeritaksepõletikuvastane, antioksüdantjaluud kaitsevadtegevused, sealhulgas osteoklastogeneesi pärssimine ja luu erosiooni leevendamine põletikulise artriidi mudelites.

Peamine mehaaniline kandidaat onJAK2/STAT3rada, mis on peamine rakusisene signaaliülekande kaskaad, mis on seotud mitmesuguste füsioloogiliste ja patoloogiliste protsessidega. Eelnev töö viitab sellele, et JAK2 / STAT3 aktiveerimine võib luukahjustuse kontekstis suurendada trabekulaarset paksust, jäikust ja maksimaalset koormust, toetades luumurdude paranemist.

Kõrge akteosiidisisaldusega Cistanche ekstrakti spetsifikatsioonide loend

Wecistanche'i tugiteenus – koostöö kohta lisateabe saamiseks
E-post:wallence.suen@wecistanche.com

 

 

Kuhu Cistanche sobib

Uurivatele lugejatelelooduslikud, ravimtaimedest saadud tugistrateegiad, on kasulik seda teadaCistanche(mida sageli arutatakse traditsioonilistes taimsetes kontekstides) on üks taimedest, mida sageli mainitakse sisaldavanafenüületanoidglükosiidid, sealhulgasakteosiid (verbaskosiid)mõnes ettevalmistuses. See teebmitteSee tähendab, et see on tõestatud või heakskiidetud postoperatiivne ravi ACL-i rekonstrueerimiseks – pigem annab see botaanilise konteksti, miks akteosiid/verbaskosiid on pälvinud uurimistöö tähelepanu. Kontrollitud loommudelites, nagu käesolevas uuringus, võimaldab määratletud ühendi (VB) kasutamine mehhaaniliselt testida – midagi, mida tervete ürtide toidulisandid ei saa koostise ja annuse varieeruvuse tõttu garanteerida.

Seetõttu uurib see uuring, kas verbaskosiid võib parandada kõõluste ja luude paranemist roti ACL-i rekonstrueerimismudelis ja kas see toime on seotudJAK2/STAT3 aktiveerimine.

Materjalid ja meetodid

1. Loomad

Isased SPF SD rotid (7 nädala vanused, 200–220 g) saadi Hebei meditsiiniülikooli katseloomade osakonnast (litsents: SCXK (Hebei) 2025-005). Elutingimused: õhuniiskus 55–65%, temperatuur 22–24 kraadi, 12-tunnine valguse/pimeduse tsükkel, vaba juurdepääs toidule ja veele. Uuringu kiitis heaks Cangzhou meditsiinikolledži loomaeetika komitee (kinnitusnumber. 2202130618).

2. Ravimid ja reaktiivid

Verbaskosiid (puhtus 99,8%, HY-N0021-107208), AG490 (puhtus 99,0%, HY-12000-09922): Shanghai Haoyuan Biopharmaceutical Technology Co., Ltd.

ELISA komplektid TNF- (ml002859), IL-6 (ml102828), IL-1 (ml003057), SOD (EK-M26101), MDA (EK-M29370), GSH-Px (EK-M27911) jaoks: Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltd.

Antikehad: JAK2 (FNab04432), STAT3 (FNab08298) ettevõttelt Wuhan Fine Biotech; COL-I (GTX82720), MMP13 (GTX100665), p-JAK2 (GTX32203) GeneTexilt; p-STAT3 (bsm-52210R) firmalt Bioss; -aktiin (48139) Nanjing Saigowest; HRP-kitse küülikuvastane IgG (P0948) firmalt Beyotime.

3. Instrumendid

Mikroplaadilugeja (EnVision), mikroskoop (Olympus BX51), geelpildisüsteem (Bio-Rad GelDoc Go).

4. Mudeli loomine, rühmitamine ja haldamine

Modelleerimine (ACL rekonstrueerimine):Rotid anesteseeriti intraperitoneaalse 10% kloraalhüdraadiga (4 ml/kg). ACL-i paljastamiseks tehti mediaalne parapatellaarne sisselõige, mis lõigati (positiivsed sahtli ja Lachmani testid). Sääreluu ja reieluu tunnelid puuriti natiivse ACL-i jalajälje juures. Fikseeritud kõõluse transplantaat viidi läbi sääreluu tunneli liigeseõõnde ja reieluutunnelisse, seejärel õmmeldi ja fikseeriti reieluu külgmise pehme koe külge tunneli väljalaskeava lähedal. Põlv oli 30 kraadi painutatud, sääreluu ots õmmeldi ja fikseeriti sääreluu tunneli luusilla ja ümbritseva pehme koe külge. Negatiivsed sahtli ja Lachmani testid ning hea transplantaadi pinge näitasid edukat rekonstrueerimist. Lõikuskoht suleti, desinfitseeriti ja infektsiooni vältimiseks süstiti 3 päeva penitsilliini. Edu kriteeriumid: negatiivne sahtel/Lachman ja hea transplantaadi pinge.

Rühmitamine:Kasutati 120 rotti. Kaheksateist valiti juhuslikult võltsiks (ainult sisselõige ja sulgemine). Ülejäänud 102 modelleeritud rotist moodustati 90 edukalt (edukuse määr 88,24%) ja määrati juhuslikult (18 rühma kohta) järgmistesse rühmadesse: mudel, VB-L, VB-M, VB-H ja VB-H+AG490.

Annustamisskeem (üks kord päevas 8 nädala jooksul):

VB-L/VB-M/VB-H: 50/100/200 mg/kg VB sondiga + võrdse mahuga soolalahus intraperitoneaalselt.

VB-H+AG490: 200 mg/kg VB sondiga + AG490 5.0 mg/kg intraperitoneaalselt.

Näilik/mudel: võrdses annuses soolalahus sondiga + soolalahus intraperitoneaalselt.

5. Mikro-CT

Pärast eutanaasiat koguti terved põlveliigesed koos külgnevate reieluu ja sääreluuga ja fikseeriti 4% paraformaldehüüdis 4 kraadi juures 24 tundi. Proovid pakiti niiskesse ebemevabasse paberisse ja skaneeriti 360-kraadise mikro-CT-ga (eraldusvõime 10 μm; 70 kV; 114 μA; säritus 400 ms; 0,5 mm Al-filter). Analüüsitud parameetrid:luu pindala/mahu suhe, BV/TV, trabekulaarne paksus; jareie- ja sääreluu tunnelite ristlõikepindala.

6. Biomehaaniline testimine

Rekonstrueeritud põlved paigaldati materjali testimismasinasse. Lõtvuse eemaldamiseks rakendati 0,8 N eelkoormust, millele järgnes tõmbekatse kiirusega 5 mm/min, kuni koormus langes tipust ~25%. Koormus-nihe registreeriti jajäikusarvutatud.

7. Põletikuliste ja oksüdatiivsete stressifaktorite ELISA põlve pesemisel

Põlved avati suprapatellaarse koti juures ja pesti kolm korda soolalahusega, et koguda loputusvedelikku. Pärast tsentrifuugimist (2000 p/min, 15 min) kasutati kvantifitseerimiseks supernatante.TNF-, IL-6, IL-1ja oksüdatiivse stressi markeridSOD, GSH-Px, MDAELISA abil.

8. H&E ja Safranin O – Fast Green Staining

Põlved fikseeriti, dekaltsifitseeriti, manustati parafiiniga, lõigati 4 μm, deparafineeriti, rehüdreeriti ning värviti kõhrepatoloogia hindamiseks H&E ja Safranin O-Fast Greeniga.

9. COL-I ja MMP13 immunohistokeemia

Pärast rutiinset töötlemist viidi läbi antigeeni otsimine ja blokeerimine. Sektsioone inkubeeriti COL-I ja MMP13 vastaste primaarsete antikehadega üleöö 4 kraadi juures, seejärel HRP-ga konjugeeritud sekundaarse antikehaga 1 tund toatemperatuuril. DAB-d kasutati värvi arendamiseks, hematoksüliini vastuvärvimiseks ja ekspressiooni jälgimiseks mikroskoopiliselt.

10. Western Blot for JAK2/STAT3 Pathway Proteins

Kogu valk ekstraheeriti põlve kudedest, kvantifitseeriti, denatureeriti, eraldati elektroforeesiga, kanti üle PVDF-i ja blokeeriti. Membraane inkubeeriti p-JAK2, JAK2, p-STAT3, STAT3 ja -aktiini vastaste primaarsete antikehadega üleöö 4 kraadi juures, millele järgnes HRP-sekundaarne antikeha 1 tund. Ribad visualiseeriti ja analüüsiti densitomeetria abil.

 

Table 6. Comparison of expression levels of JAK2/STAT3 signaling pathway-related proteins in the knee joint tissues of each group of rats (n=6n=6n=6, mean ± SD)

Grupp	p-JAK2/JAK2	p-STAT3/STAT3
Sham	0.95 ± 0.10	0.88 ± 0.10
Mudel	0.34 ± 0.04a^{a}a	0.25 ± 0.04a^{a}a
VB-L	0.52 ± 0.06b^{b}b	0.43 ± 0.05b^{b}b
VB-M	0,71 ± 0,08 bc^{bc}eKr	0,61 ± 0,07 bc^{bc}eKr
VB-H	0,92 ± 0,10 bcd^{bcd}bcd	0,83 ± 0,09 bcd^{bcd}bcd
VB-H + AG490	0.55 ± 0.06e^{e}e	0.46 ± 0.05e^{e}e

11. Statistiline analüüs

Andmed jaotati tavaliselt ja väljendati keskmisena ± SD. Kasutati SPSS 29.0. Mitme grupi võrdluseks kasutati ühesuunalist ANOVA-d ja paariliste võrdluste jaoks SNK-q testi. P<0.05P < 0.05P<0.05 indicated statistical significance.

Tulemused

1. Luutunneli mikrostruktuur ja tunneli ristlõikepindala

Võrreldes Shamiga, oli mudelite rühm vähenenudluu pindala/mahu suhe, trabekulaarne paksusjaBV/TV, ja suurenenudreieluujasääreluu tunneli ristlõike pindala (P<0.05P < 0.05P<0.05). Compared with Model, VB‑L/VB‑M/VB‑H increased bone microstructure parameters and decreased tunnel cross‑sectional areas (P<0.05P < 0.05P<0.05), with VB‑H being most significant. Compared with VB‑H, VB‑H+AG490 reduced these improvements and increased tunnel areas (P<0.05P < 0.05P<0.05).

2. Põlveliigese jäikus ja maksimaalne koormus

Võrreldes Shamiga oli Modellide rühm vähenenudjäikusjamaksimaalne koormus (P<0.05P < 0.05P<0.05). VB‑L/VB‑M/VB‑H significantly increased both outcomes vs Model (P<0.05P < 0.05P<0.05), strongest in VB‑H. AG490 partially reversed the VB‑H benefits (P<0.05P < 0.05P<0.05).

3. Põletikulised tsütokiinid põlve pesemisel

TNF-, IL-6 ja IL-1 olid suurenenud mudelirühmas vs võlts (P<0.05P < 0.05P<0.05). VB treatment decreased these cytokines vs Model (P<0.05P < 0.05P<0.05). AG490 increased cytokine levels vs VB‑H (P<0.05P < 0.05P<0.05).

4. Oksüdatiivse stressi markerid põlvepesus

Modellrottide arv oli suurenenudMDAja vähenenudSODjaGSH-Pxvs Sham (P<0.05P < 0.05P<0.05). VB lowered MDA and raised SOD and GSH‑Px vs Model (P<0.05P < 0.05P<0.05). AG490 partially reversed these effects vs VB‑H (P<0.05P < 0.05P<0.05).

5. Kõhre patoloogia (H&E ja Safranin O-Fast Green)

H&E näitas mudelirühmas tõsist kõhrekahjustust, millega kaasneb kihilise struktuuri kadu, kahjustatud ja korrastamata pinnarakud ning märgatav põletikuline infiltratsioon. VB rühmad näitasid paranemist: paksem kõhr, rohkem korrapärase paigutusega kondrotsüüte ja vähenenud põletikuline infiltratsioon; VB-H-l oli kõige selgem paranemine.
Safranin O-Fast Green näitas mudelis tõsist proteoglükaani kadu ja ebaregulaarset / puuduvat tõusulainet, samas kui VB taastas proteoglükaani värvimise ja tõusulaine terviklikkuse; AG490 halvendas VB-H-ga võrreldes patoloogiat.

6. COL‑I and MMP13 Expression

Võrreldes Shamiga, näitas modell langustCOL-IMMP13 (P<0.05P < 0.05P<0.05). VB increased COL‑I and decreased MMP13 vs Model (P<0.05P < 0.05P<0.05), strongest in VB‑H. AG490 partially reversed these changes (P<0.05P < 0.05P<0.05).

7. JAK2/STAT3 rajavalgud

Näidisrotid olid vähenenudp-JAK2/JAK2jap-STAT3/STAT3vs Sham (P<0.05P < 0.05P<0.05). VB increased both ratios vs Model (P<0.05P < 0.05P<0.05), strongest in VB‑H. AG490 decreased both ratios vs VB‑H (P<0.05P < 0.05P<0.05).

 

Arutelu

Kõõlused ühendavad lihaseid luudega ja on liigese funktsiooni taastamiseks hädavajalikud. ACL-i rekonstrueerimise seadistuses on kõõluste ja luude integreerimine mehaanilise stabiilsuse ja funktsionaalse taastumise peamine tegur. Selles mudelis kahjustas operatsioon luu mikroarhitektuuri ja biomehaanikat (madalam BV / TV, trabekulaarne paksus, jäikus, maksimaalne koormus; suuremad tunnelialad), mis on kooskõlas liidese hilinenud küpsemisega.

Põletik mängib kõõluste ja luude paranemisel kahekordset rolli: kontrollitud põletikuline reaktsioon võib eemaldada prahi ja toetada rakkude proliferatsiooni ja kollageeni moodustumist, samas kui liigne põletik soodustab koekahjustusi, adhesioone ja armide teket. Siin suurenesid TNF-, IL-6 ja IL-1 pärast rekonstrueerimist märkimisväärselt, mis viitab põletikueelsele keskkonnale, mis on organiseeritud liidese paranemise jaoks tõenäoliselt ebasoodne.

Sama oluline on oksüdatiivne stress. Kõrgenenud MDA koos vähendatud SOD ja GSH-Px-ga viitab suurenenud lipiidide peroksüdatsioonile ja vähenenud antioksüdantide kaitsele. Oksüdatiivne stress võib häirida osteogeneesi ja kahjustada maatriksi ümberkujundamist. Paralleelselt tähendab suurenenud MMP13 ja vähenenud COL-I kiirenenud ekstratsellulaarse maatriksi lagunemist, mis võib edasi lükata kõõluse ja luu liidese stabiliseerumist.

Miks on verbaskosiid (akteosiid) "looduslikes" strateegiates huvitav

Verbaskosiid on taimse päritoluga ühend, millel on põletikuvastased ja antioksüdantsed omadused, mis ühtib ideega, et põletikulise ja oksüdatiivse mikrokeskkonna moduleerimine võib aidata kaasa paranemisele. Selles uuringus parandas VB luu mikrostruktuuri, vähendas tunneli laienemist, suurendas mehaanilist tugevust, vähendas põletikulisi tsütokiine, parandas redoksmarkereid, suurendas COL-I ja alandas MMP13, mis viitab koordineeritud nihkele pigem konstruktiivse ümberkujundamise kui hävitava põletiku suunas.

JAK2/STAT3 mehhaanilise jaoturina

JAK2 / STAT3 rada aktiveeritakse, kui rakuvälised signaalid seovad tsütokiini retseptoreid, soodustades JAK2 fosforüülimist, STAT3 värbamist/fosforüülimist, STAT3 dimerisatsiooni ja tuuma translokatsiooni, et reguleerida geene, mis on seotud põletiku, oksüdatiivse stressi vastuse ja luu moodustumisega. Praegused tulemused näitasid raja aktiveerimise vähenemist pärast modelleerimist, kuid VB suurendas p-JAK2/JAK2 ja p-STAT3/STAT3. Oluline on see, et raja blokeerimine AG490-ga muutis osaliselt VB eelised mikro-CT, biomehaanika, põletiku/oksüdatiivsete markerite, maatriksi ümberkujundavate valkude ja histoloogiat toetava raja kaasamise osas.

 

Praktiline "looduslik" kontekst: Cistanche ja akteosiidirikkad taimed

Maitsetaimedest tuletatud strateegiatest huvitatud vaatajaskonnaleCistanchekäsitletakse sageli kui fenüületanoidglükosiidide, sealhulgas akteosiidi/verbaskosiidi botaanilist allikat mõnes preparaadis. Tõlke vaatenurgast on teaduslik põhipunkt seemääratletud annus puhastatud VB-dsaab loommudelites mehaaniliselt valideerida, samas kui tervete ürtide tooted võivad koostise, ekstraheerimismeetodi ja biosaadavuse poolest erineda. Seega, kuigi Cistanche on akteosiidirikaste taimedega seotud vestluse jaoks asjakohane, toetavad selle käsikirja tõendid konkreetseltverbaskosiid ühendinakontrollitud operatsioonijärgses rotimudelis, mitte kliiniline soovitus.

Üldine järeldus:Verbaskosiid võib kiirendada kõõluste ja luude paranemist pärast ACL-i rekonstrueerimist rottidel, potentsiaalselt aktiveerides JAK2 / STAT3 signaaliülekande ja parandades põletikulist / oksüdatiivset mikrokeskkonda, soodustades samal ajal kollageenimaatriksi terviklikkust.

 

Viited

(Tõlgitud loend on teie käsikirjast säilinud; kui te mulle ajakirja ütlete, saan need vormindada sihtajakirja stiili järgi.)