Abstrakti

Tavoite:Vaikutusten tutkimiseksiverbaskosidi (VB; tunnetaan myös nimellä akteosidi)päälläjänne-luun paranemistaseuraavissa rotissaanterior cruciate ligament (ACL) rekonstruktioja tutkia, onkoJanuskinaasi 2 (JAK2)/signaalimuunnin ja transkription 3 aktivaattori (STAT3)signalointireitti on mukana.

Menetelmät:Rotat jaettiin satunnaisesti kuuteen ryhmään:Sham, Malli, pieniannoksinen VB (VB-L), keskiannos VB (VB-M), suuriannoksinen VB (VB-H), jaVB-H + AG490(JAK2/STAT3-reitin estäjä). Sham-ryhmää lukuun ottamatta kaikille ryhmille tehtiin ACL-rekonstruktio postoperatiivisen mallin luomiseksi.

Mikro-CTkäytettiin arvioimaan luutunnelin luun mikrorakenneparametreja ja mittaamaanpoikkileikkausalareisiluun ja sääriluun tunnelista.

Biomekaaninen testausarvioitu rekonstruoitu polvijäykkyysjamaksimi kuormitus.

ELISAmitattiin tulehdussytokiineja ja oksidatiivisia stressimarkkereita polvihuuhtelunesteessä.

H&E-värjäysjaSafranin O – Fast Green värjäysarvioitu ruston patologia.

Immunohistokemiaarvioitu ilmaisutyypin I kollageeni (COL-I)jamatriisin metalloproteinaasi-13 (MMP13).

Western blottutkittu proteiineja, jotka liittyvätJAK2/STAT3polku.

Tulokset:Malliryhmään verrattuna VB-L/VB-M/VB-H kasvoiluun pinta-alan suhde tilavuuteen, trabekulaarinen paksuus, jaBV/TV, ja vähensireisiluunjasääriluun tunnelin poikkileikkauspinta-ala, merkittävimmät muutokset VB-H-ryhmässä (P<0.05P < 0.05P<0.05). VB‑L/VB‑M/VB‑H also increased jäykkyysjamaksimi kuormitus, jälleen näkyvin VB-H:ssa (P<0.05P < 0.05P<0.05). ELISA showed that VB reduced TNF-, IL-6, IL-1, jaMDA, samalla kun se kasvaaSODjaGSH-Px, VB-H:lla on voimakkain vaikutus (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 KOL-Ija vähentynytMMP13VB-ryhmissä (VB-H vahvin, P<0.05P < 0.05P<0.05). Western blot indicated increased p-JAK2/JAK2jap-STAT3/STAT3VB-ryhmissä (VB-H vahvin, P<0.05P < 0.05P<0.05). Compared with VB‑H, AG490osittain kumosi nämä parannukset.

Johtopäätös:Verbaskosidi voi edistää jänne-luun paranemista rotilla ACL-rekonstruoinnin jälkeen, mahdollisesti läpiJAK2/STAT3-signalointireitin aktivointi.

Avainsanat:JAK2/STAT3-signalointireitti; verbaskosidi (akteosidi); ACL jälleenrakennus; jänne-luun paranemista

Johdanto

ACL-repeämä johtuu yleensä voimakkaasta urheilusta ja mekaanisista vammoista, jotka tyypillisesti aiheuttavat kipua, nopeaa nivelten turvotusta, epävakautta ja heikentynyttä harjoituksen sietokykyä, mikä usein johtaa suuriin toimintarajoituksiin. ACL-rekonstruktiota käytetään laajalti kliinisesti, muttaonnistunut postoperatiivinen toipuminen riippuu suuresti jänteen ja luun integraatiostasiirteen ja luun rajapinnassa.

Viime vuosina tutkijat ovat tutkineet useita strategioita jänteen ja luun paranemisen nopeuttamiseksi, kutenfyysistä stimulaatiota(venytys, paine, tärinä), biomateriaalien istuttaminen ja sytokiinien tai kudosteknisten lähestymistapojen käyttö. Siitä huolimatta paraneminen voi olla hidasta ja tulokset pysyvät vaihtelevina, mikä motivoi kiinnostustauusia täydentäviä lähestymistapoja, mukaan lukienbioaktiivisia yhdisteitä, joilla on anti-inflammatorisia, antioksidantteja ja luuta suojaavia ominaisuuksia.

Verbaskosidi (akteosidi)on vesiliukoinen fenyylietanoidiglykosidi, jota löytyy erilaisista lääkekasveista. Sen on ilmoitettu olevan esillätulehdusta ehkäisevä, antioksidantti, jaluuta suojaavatoimintaa, mukaan lukien osteoklastogeneesin suppressio ja luun eroosion lieventäminen tulehduksellisissa niveltulehdusmalleissa.

Keskeinen mekanistiehdokas onJAK2/STAT3polku, tärkeä solunsisäinen signalointikaskadi, joka osallistuu erilaisiin fysiologisiin ja patologisiin prosesseihin. Aikaisempi työ viittaa siihen, että JAK2/STAT3:n aktivointi voi lisätä trabekulaarista paksuutta, jäykkyyttä ja maksimaalista kuormitusta luuvammojen yhteydessä, mikä tukee murtumien paranemista.

High Acteoside Cistanche -uutteen tekniset tiedot

Wecistanchen tukipalvelu - Lisätietoja yhteistyöstä
Sähköposti:wallence.suen@wecistanche.com

 

 

Minne Cistanche sopii

Tutkiville lukijoilleluonnollisia, yrteistä johdettuja tukistrategioita, se on hyödyllistä tietääCistanche(keskustellaan usein perinteisissä kasviperäisissä yhteyksissä) on yksi niistä kasveista, joita usein mainitaan sisältävänfenyylietanoidiglykosidit, mukaan lukienakteosidi (verbaskosidi)joissakin valmisteluissa. Tämä tekeeeitarkoittaa, että se on todistettu tai hyväksytty postoperatiivinen hoito ACL-rekonstruktioon - pikemminkin se tarjoaa kasvitieteellisen kontekstin sille, miksi akteosidi/verbaskosidi on herättänyt tutkimuksen huomion. Kontrolloiduissa eläinmalleissa, kuten tässä tutkimuksessa, määritellyn yhdisteen (VB) käyttö mahdollistaa mekaanisen testauksen – jotain kokonaista yrttilisää ei voida taata koostumuksen ja annoksen vaihtelun vuoksi.

Tästä syystä tämä tutkimus tutkii, voiko verbaskosidi parantaa jänne-luun paranemista rotan ACL-rekonstruktiomallissa ja liittyykö tämä vaikutusJAK2/STAT3 aktivointi.

Materiaalit ja menetelmät

1. Eläimet

Urospuoliset SPF SD -rotat (7 viikkoa vanhoja, 200–220 g) saatiin Hebein lääketieteellisen yliopiston koeeläinosastolta (lisenssi: SCXK (Hebei) 2025-005). Asumisolosuhteet: kosteus 55%–65%, lämpötila 22–24 astetta, 12 tunnin valo/pimeysjakso, vapaa pääsy ruualle ja vedelle. Tutkimuksen hyväksyi Cangzhou Medical Collegen eläinetiikkakomitea (hyväksyntänumero. 2202130618).

2. Lääkkeet ja reagenssit

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

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

Vasta-aineet: JAK2 (FNab04432), STAT3 (FNab08298) Wuhan Fine Biotechilta; COL-I (GTX82720), MMP13 (GTX100665), p-JAK2 (GTX32203) GeneTexistä; p-STAT3 (bsm-52210R) Biossilta; -aktiini (48139) Nanjing Saigowesta; Beyotimen HRP-vuohen anti-kanin IgG (P0948).

3. Instrumentit

Mikrolevylukija (EnVision), mikroskooppi (Olympus BX51), geelikuvausjärjestelmä (Bio-Rad GelDoc Go).

4. Mallin perustaminen, ryhmittely ja hallinto

Mallintaminen (ACL-rekonstruktio):Rotat nukutettiin intraperitoneaalisella 10 % kloraalihydraatilla (4 ml/kg). Mediaalinen parapatellaarinen viilto tehtiin paljastamaan ACL, joka leikattiin (positiivinen vetolaatikko ja Lachman-testit). Sääriluun ja reisiluun tunnelit porattiin alkuperäisen ACL-jalanjäljen kohdalle. Kiinteä jännesiirre vietiin sääriluun tunnelin läpi nivelonteloon ja reisiluun tunneliin, sitten ommeltiin ja kiinnitettiin lateraaliseen reisiluun pehmytkudokseen tunnelin ulostulon lähelle. Polvi koukussa 30 astetta, sääriluun pää ommeltiin ja kiinnitettiin sääriluun tunnelin luun siltaan ja ympäröivään pehmytkudokseen. Negatiivinen vetolaatikko- ja Lachman-testi sekä hyvä siirteen jännitys osoittivat onnistuneen jälleenrakennuksen. Viilto suljettiin, desinfioitiin ja penisilliiniä injektoitiin 3 päivän ajan infektion estämiseksi. Onnistumiskriteerit: negatiivinen vetolaatikko/Lachman ja hyvä siirteen jännitys.

Ryhmittely:Käytettiin 120 rottaa. Kahdeksantoista valittiin satunnaisesti Shamiksi (vain viilto ja sulkeminen). Jäljelle jäävistä 102 mallinnetusta rotasta 90 onnistuneesti perustettiin (onnistumisprosentti 88,24 %) ja jaettiin satunnaisesti (18 per ryhmä) seuraaviin ryhmiin: malli, VB-L, VB-M, VB-H ja VB-H+AG490.

Annostusohjelma (kerran päivässä 8 viikon ajan):

VB-L/VB-M/VB-H: 50/100/200 mg/kg VB letkulla + sama tilavuus suolaliuosta intraperitoneaalisesti.

VB-H+AG490: 200 mg/kg VB letkulla + AG490 5.0 mg/kg intraperitoneaalisesti.

Vale/malli: yhtä suuri annos suolaliuosta letkulla + suolaliuos intraperitoneaalisesti.

5. Mikro-CT

Eutanasian jälkeen ehjät polvinivelet vierekkäisten reisiluun ja sääriluun kanssa kerättiin ja kiinnitettiin 4-prosenttisessa paraformaldehydissä 4 asteessa 24 tunnin ajan. Näytteet käärittiin kosteaan nukkaamattomaan paperiin ja skannattiin 360 asteen Micro-CT:llä (10 μm:n resoluutio; 70 kV; 114 μA; 400 ms valotus; 0,5 mm Al-suodatin). Analysoidut parametrit:luun pinta-alan/tilavuuden suhde, BV/TV, trabekulaarinen paksuus; jareisiluun ja sääriluun tunneleiden poikkileikkauspinta-ala.

6. Biomekaaninen testaus

Rekonstruoidut polvet asennettiin materiaalitestauskoneeseen. 0,8 N esikuormitus käytettiin löysyyden poistamiseksi, mitä seurasi vetokoe nopeudella 5 mm/min, kunnes kuormitus putosi ~ 25 % huipusta. Kuorma-siirtymä kirjattiin jajäykkyyslaskettu.

7. ELISA tulehdus- ja oksidatiivisten stressitekijöiden selvittämiseksi polvihuuhtelussa

Polvet avattiin suprapatellaarisesta pussista ja pestiin suolaliuoksella kolme kertaa huuhtelunesteen keräämiseksi. Sentrifugoinnin jälkeen (2 000 r/min, 15 min) kvantifiointiin käytettiin supernatanttia.TNF-, IL-6, IL-1ja oksidatiivisen stressin merkkiaineetSOD, GSH-Px, MDAELISA:lla.

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

Polvet kiinnitettiin, niistä poistettiin kalkki, upotettiin parafiini, leikattiin 4 μm, parafiini poistettiin, ne puhdistettiin ja värjättiin H&E:llä ja Safranin O-Fast Greenillä ruston patologian arviointia varten.

9. Immunohistokemia COL-I:lle ja MMP13:lle

Rutiinikäsittelyn jälkeen suoritettiin antigeenin haku ja esto. Leikkeitä inkuboitiin primaaristen vasta-aineiden kanssa COL-I:tä ja MMP13:a vastaan ​​yön yli 4 asteessa, sitten HRP-konjugoidun sekundaarisen vasta-aineen kanssa 1 tunnin ajan huoneenlämpötilassa. DAB:ta käytettiin värin kehittämiseen, suoritettiin hematoksyliinivastavärjäys ja ilmentymistä tarkkailtiin mikroskooppisesti.

10. Western Blot JAK2/STAT3-reitin proteiineille

Kokonaisproteiini uutettiin polvikudoksesta, kvantifioitiin, denaturoitiin, erotettiin elektroforeesilla, siirrettiin PVDF:ään ja estettiin. Kalvoja inkuboitiin primääristen vasta-aineiden kanssa p-JAK2:ta, JAK2:ta, p-STAT3:a, STAT3:a ja -aktiinia vastaan ​​yön yli 4 asteessa, mitä seurasi HRP-sekundaarinen vasta-aine 1 tunnin ajan. Vyöhykkeet visualisoitiin ja analysoitiin densitometrisesti.

 

Taulukko 6. JAK2/STAT3-signalointireittiin liittyvien proteiinien ilmentymistasojen vertailu kunkin rottaryhmän polvinivelkudoksissa (n=6n=6n=6, keskiarvo ± SD)

ryhmä	p-JAK2/JAK2	p-STAT3/STAT3
Sham	0.95 ± 0.10	0.88 ± 0.10
Malli	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. Tilastollinen analyysi

Tiedot jakautuivat normaalisti ja ilmaistiin keskiarvona ± SD. Käytössä oli SPSS 29.0. Monen ryhmän vertailuissa käytettiin yksisuuntaista ANOVAa ja parivertailuihin SNK-q-testiä. P<0.05P < 0.05P<0.05 indicated statistical significance.

Tulokset

1. Luutunnelin mikrorakenne ja tunnelin poikkileikkauspinta-ala

Shamiin verrattuna malliryhmä osoitti vähentyneenluun pinta-alan/tilavuuden suhde, trabekulaarinen paksuus, jaBV/TV, ja lisääntynytreisiluunjasääriluun tunnelin poikkileikkausala (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. Polven jäykkyys ja enimmäiskuormitus

Verrattuna Shamiin malliryhmän näytteillepano oli vähentynytjäykkyysjamaksimi kuormitus (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. Tulehdukselliset sytokiinit polvihuuhtelussa

TNF-, IL-6 ja IL-1 olivat koholla malliryhmässä vs. huijaus (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. Oksidatiiviset stressimerkit polvihuuhtelussa

Mallirotat olivat lisääntyneetMDAja vähentynytSODjaGSH-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. Rustopatologia (H&E ja Safranin O-Fast Green)

H&E osoitti vakavaa rustovauriota malliryhmässä, jossa kerrosrakenne katosi, pintasolut olivat vaurioituneet ja epäjärjestyneet sekä merkittävä tulehduksellinen infiltraatio. VB-ryhmät osoittivat parannusta: paksumpi rusto, enemmän kondrosyyttejä järjestyksessä ja vähentynyt tulehduksellinen infiltraatio; VB-H:lla oli selkein parannus.
Safranin O-Fast Green osoitti vakavan proteoglykaanin häviämisen ja epäsäännöllisen/puuttuvan vuoroveden mallissa, kun taas VB palautti proteoglykaanin värjäytymisen ja vuoroveden eheyden; AG490 pahensi patologiaa suhteessa VB-H:hen.

6. COL-I- ja MMP13-lauseke

Verrattuna Shamiin, malli oli laskenutKOL-Ija lisääntynytMMP13 (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-reitin proteiinit

Mallirotat olivat vähentyneetp-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).

 

Keskustelu

Jänteet yhdistävät lihaksen luuhun ja ovat välttämättömiä nivelten toiminnan palauttamiseksi. ACL-rekonstruktiossa jänteen ja luun integraatio on mekaanisen vakauden ja toiminnan palautumisen tärkein tekijä. Tässä mallissa leikkaus heikensi luun mikroarkkitehtuuria ja biomekaniikkaa (alempi BV/TV, trabekulaarinen paksuus, jäykkyys, enimmäiskuorma; suuremmat tunnelin alueet), mikä on johdonmukaista viivästyneen rajapinnan kypsymisen kanssa.

Tulehduksella on kaksiosainen rooli jänteen ja luun paranemisessa: hallittu tulehdusreaktio voi puhdistaa roskia ja tukea solujen lisääntymistä ja kollageenin muodostumista, kun taas liiallinen tulehdus edistää kudosvaurioita, kiinnittymiä ja arpien muodostumista. Tässä TNF-, IL-6 ja IL-1 lisääntyivät merkittävästi rekonstruoinnin jälkeen, mikä viittaa tulehdusta edistävään ympäristöön, joka on todennäköisesti epäsuotuisa järjestäytyneen rajapinnan paranemiselle.

Oksidatiivinen stressi on yhtä tärkeä. Kohonnut MDA vähentyneellä SOD:lla ja GSH-Px:llä viittaa lisääntyneeseen lipidiperoksidaatioon ja heikentyneeseen antioksidanttisuojaan. Oksidatiivinen stressi voi häiritä osteogeneesiä ja heikentää matriisin uudelleenmuodostumista. Samanaikaisesti lisääntynyt MMP13 ja vähentynyt COL-I tarkoittavat kiihtynyttä ekstrasellulaarisen matriisin hajoamista, mikä voi viivästyttää jänteen ja luun rajapinnan stabiloitumista.

Miksi verbaskosidi (akteosidi) on mielenkiintoinen "luonnollisissa" strategioissa

Verbaskosidi on kasviperäinen yhdiste, jolla on anti-inflammatorisia ja antioksidanttisia ominaisuuksia, mikä sopii yhteen sen ajatuksen kanssa, että tulehduksellisten ja oksidatiivisten mikroympäristöjen moduloiminen voisi auttaa parantamaan rajapintaansa. Tässä tutkimuksessa VB paransi luun mikrorakennetta, vähensi tunnelin laajenemista, paransi mekaanista lujuutta, vähensi tulehduksellisia sytokiineja, paransi redox-markkereita, lisäsi COL-I:tä ja alensi MMP13:a, mikä viittaa koordinoituun siirtymiseen kohti rakentavaa uudistumista tuhoavan tulehduksen sijaan.

JAK2/STAT3 mekaanisena keskittimenä

JAK2/STAT3-reitti aktivoituu, kun solunulkoiset signaalit sitoutuvat sytokiinireseptoreihin, mikä edistää JAK2:n fosforylaatiota, STAT3:n rekrytointia/fosforylaatiota, STAT3:n dimerisaatiota ja tuman translokaatiota säätelemään tulehdukseen, oksidatiiviseen stressivasteeseen ja luun muodostukseen liittyviä geenejä. Nykyiset tulokset osoittivat vähentyneen reitin aktivoitumisen mallinnuksen jälkeen, mutta VB lisäsi p-JAK2/JAK2- ja p-STAT3/STAT3-arvoja. Tärkeää on, että reitin estäminen AG490:llä muutti osittain VB:n hyödyt mikro-CT:n, biomekaniikan, tulehdus-/oksidatiivisten merkkiaineiden, matriisin uudelleenmuotoiluproteiinien ja histologiaa tukevien reitin osallistumisen suhteen.

 

Käytännön "luonnollinen" konteksti: Cistanche ja akteosiderikkaat kasvit

Yrttiperäisistä strategioista kiinnostuneille yleisöilleCistanchesiitä keskustellaan usein fenyylietanoidiglykosidien kasvitieteellisenä lähteenä, mukaan lukien akteosidi/verbaskosidi joissakin valmisteissa. Käännöksen näkökulmasta tärkein tieteellinen näkökohta on semäärätty annos puhdistettua VB:tävoidaan mekaanisesti validoida eläinmalleissa, kun taas kokonaiset yrttituotteet voivat vaihdella koostumuksen, uuttomenetelmän ja biologisen hyötyosuuden suhteen. Siksi, vaikka Cistanche on merkityksellinen akteosideja sisältäviä kasviperäisiä aineita koskevassa keskustelussa, tämän käsikirjoituksen todisteet tukevat erityisestiverbaskosidi yhdisteenäkontrolloidussa postoperatiivisessa rottamallissa, ei kliininen suositus.

Kokonaisjohtopäätös:Verbaskosidi voi tehostaa jänteen ja luun paranemista ACL-rekonstruktion jälkeen rotilla, mahdollisesti aktivoimalla JAK2/STAT3-signalointia ja parantamalla tulehduksellista/hapettavaa mikroympäristöä samalla kun edistetään kollageenimatriisin eheyttä.

 

Viitteet

(Käännetty luettelo säilytetty sellaisenaan käsikirjoituksestasi; voin muotoilla ne kohdepäiväkirjatyyliin, jos kerrot minulle lehden.)