Abstrakt

Objektiv:At undersøge virkningerne afverbascoside (VB; også kendt som acteosid)påsene-knoglehelinghos rotter, der følger efterrekonstruktion af forreste korsbånd (ACL)., og for at undersøge, omJanus kinase 2 (JAK2)/signaltransducer og aktivator af transkription 3 (STAT3)signalvej er involveret.

Metoder:Rotter blev tilfældigt tildelt seks grupper:Sham, Model, lavdosis VB (VB-L), mellemdosis VB (VB-M), højdosis VB (VB-H), ogVB-H + AG490(en JAK2/STAT3 pathway inhibitor). Med undtagelse af Sham-gruppen gennemgik alle grupper ACL-rekonstruktion for at etablere den postoperative model.

Mikro-CTblev brugt til at vurdere knoglemikrostrukturparametre i knogletunnelen og til at måletværsnitsarealaf lårbens- og tibial tunnelen.

Biomekanisk testevalueret rekonstrueret knæstivhedogmaksimal belastning.

ELISAmålte inflammatoriske cytokiner og oxidative stressmarkører i knæskyllevæske.

H&E farvningogSafranin O-Fast Green farvningvurderet bruskpatologi.

Immunhistokemivurderet udtryk fortype I kollagen (COL-I)ogmatrix metalloproteinase-13 (MMP13).

Western blotundersøgt proteiner relateret tilJAK2/STAT3vej.

Resultater:Sammenlignet med modelgruppen steg VB‑L/VB‑M/VB‑Hforholdet mellem knogleoverfladeareal og volumen, trabekulær tykkelse, ogBV/TV, og nedsattelårbenogtibial knogle tunnel tværsnitsareal, med de mest markante ændringer i VB-H-gruppen (P<0.05P < 0.05P<0.05). VB‑L/VB‑M/VB‑H also increased stivhedogmaksimal belastning, igen mest fremtrædende i VB-H (P<0.05P < 0.05P<0.05). ELISA showed that VB reduced TNF‑, IL-6, IL-1, ogMDA, mens den øgesSODogGSH-Px, hvor VB-H viser den stærkeste effekt (s<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-Iog faldtMMP13i VB-grupper (VB-H stærkest, P<0.05P < 0.05P<0.05). Western blot indicated increased p-JAK2/JAK2ogp-STAT3/STAT3i VB-grupper (VB-H stærkest, P<0.05P < 0.05P<0.05). Compared with VB‑H, AG490delvist vendt disse forbedringer.

Konklusion:Verbascoside kan fremme sene-knogleheling hos rotter efter ACL-rekonstruktion, potentielt gennemaktivering af JAK2/STAT3 signalvejen.

Nøgleord:JAK2/STAT3 signalvej; verbascosid (acteosid); ACL genopbygning; sene-knogleheling

Indledning

ACL-ruptur er almindeligvis forårsaget af højintensiv sport og mekaniske traumer, der typisk viser sig med smerter, hurtig hævelse af leddene, ustabilitet og nedsat træningstolerance, hvilket ofte fører til væsentlige funktionelle begrænsninger. ACL-rekonstruktion er meget udbredt klinisk, menvellykket postoperativ genopretning afhænger i høj grad af sene-knogleintegrationved graft-knogle-grænsefladen.

I de senere år har forskere udforsket flere strategier til at accelerere sene-knogleheling, som f.eksfysisk stimulering(strækning, tryk, vibration), implantation af biomaterialer og brug af cytokiner eller vævstekniske metoder. Alligevel kan helingen være langsom, og resultaterne forbliver varierende, hvilket motiverer interessen fornye supplerende tilgange, herunderbioaktive forbindelser med anti-inflammatoriske, antioxidante og knoglebeskyttende egenskaber.

Verbascosid (acteosid)er et vandopløseligt phenylethanoid glycosid, der findes i forskellige lægeplanter. Det er blevet rapporteret at udstilleanti-inflammatorisk, antioxidant, ogknoglebeskyttendeaktiviteter, herunder undertrykkelse af osteoklastogenese og afbødning af knogleerosion i modeller for inflammatorisk arthritis.

En vigtig mekanistisk kandidat erJAK2/STAT3pathway, en stor intracellulær signaleringskaskade involveret i forskellige fysiologiske og patologiske processer. Tidligere arbejde tyder på, at aktivering af JAK2/STAT3 kan øge trabekulær tykkelse, stivhed og maksimal belastning i knogleskadesammenhænge, ​​hvilket understøtter frakturheling.

Specifikationsliste med høj Acteoside Cistanche-ekstrakt

Supportive Service Of Wecistanche-For flere detaljer om samarbejde
E-mail:wallence.suen@wecistanche.com

 

 

Hvor Cistanche passer

For læsere, der udforskernaturlige, urte-afledte støttestrategier, det er nyttigt at vide detCistanche(ofte diskuteret i traditionelle urtesammenhænge) er en af ​​de planter, der ofte nævnes som indeholdendephenylethanoid glycosider, herunderakteosid (verbascosid)i nogle forberedelser. Dette gørikkebetyder, at det er en dokumenteret eller godkendt postoperativ terapi til ACL-rekonstruktion - snarere giver den en botanisk kontekst for, hvorfor acteosid/verbascoside har tiltrukket sig forskningsmæssig opmærksomhed. I kontrollerede dyremodeller som den i denne undersøgelse tillader brug af en defineret forbindelse (VB) mekanistisk testning - noget hel-urtetilskud ikke kan garantere på grund af variation i sammensætning og dosis.

Denne undersøgelse undersøger derfor, om verbascoside kan forbedre sene-knogleheling i en rotte ACL-rekonstruktionsmodel, og om denne effekt relaterer sig tilJAK2/STAT3 aktivering.

Materialer og metoder

1. Dyr

Han SPF SD-rotter (7 uger gamle, 200-220 g) blev hentet fra Forsøgsdyrsafdelingen ved Hebei Medical University (licens: SCXK (Hebei) 2025-005). Boligforhold: luftfugtighed 55 %–65 %, temperatur 22–24 grader, 12 timers lys/mørke cyklus, fri adgang til mad og vand. Undersøgelsen blev godkendt af Animal Ethics Committee ved Cangzhou Medical College (godkendelsesnr.. 2202130618).

2. Lægemidler og reagenser

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

ELISA-sæt til TNF-(ml002859), IL-6 (ml102828), IL-1 (ml003057), SOD (EK-M26101), MDA (EK-M29370), GSH-Px (EK-M27911): Colink Enzymetechnology Ltd., Shanghai.

Antistoffer: JAK2 (FNab04432), STAT3 (FNab08298) fra Wuhan Fine Biotech; COL-I (GTX82720), MMP13 (GTX100665), p-JAK2 (GTX32203) fra GeneTex; p-STAT3 (bsm-52210R) fra Bioss; ‑actin (48139) fra Nanjing Saigowe; HRP-ged anti-kanin IgG (P0948) fra Beyotime.

3. Instrumenter

Mikropladelæser (EnVision), mikroskop (Olympus BX51), gel-billeddannelsessystem (Bio-Rad GelDoc Go).

4. Modeletablering, gruppering og administration

Modellering (ACL-rekonstruktion):Rotter blev bedøvet med intraperitonealt 10% chloralhydrat (4 ml/kg). Et medialt parapatellært snit blev lavet for at blotlægge ACL, som blev gennemskåret (positiv skuffe og Lachman-test). Tibiale og femorale tunneler blev boret ved det oprindelige ACL-fodaftryk. Et fikseret senegraft blev ført gennem tibial-tunnelen ind i ledhulen og ind i femoral-tunnelen, derefter sutureret og fikseret på det laterale femorale bløde væv nær tunneludløbet. Med knæet bøjet ved 30 grader blev skinnebensenden syet og fikseret til skinnebenstunnelens knoglebro og omgivende blødt væv. Negative skuffe- og Lachman-tests og god graftspænding indikerede vellykket rekonstruktion. Snittet blev lukket, desinficeret, og penicillin blev injiceret i 3 dage for at forhindre infektion. Succeskriterier: negativ skuffe/Lachman og god graftspænding.

Gruppering:120 rotter blev brugt. Atten blev tilfældigt udvalgt som Sham (kun incision og lukning). Af de resterende 102 modellerede rotter blev 90 med succes etableret (succesrate 88,24%) og tilfældigt tildelt (18 pr. gruppe) til: Model, VB-L, VB-M, VB-H og VB-H+AG490.

Doseringsregime (en gang dagligt i 8 uger):

VB‑L/VB‑M/VB‑H: 50/100/200 mg/kg VB ved sondemad + saltvand med samme volumen intraperitonealt.

VB‑H+AG490: 200 mg/kg VB ved sondemad + AG490 5.0 mg/kg intraperitonealt.

Sham/model: ligedosis saltvand via sonde + saltvand intraperitonealt.

5. Mikro-CT

Efter eutanasi blev intakte knæled med tilstødende lårben og skinneben høstet og fikseret i 4% paraformaldehyd ved 4 grader i 24 timer. Prøver blev pakket ind i fugtigt fnugfrit papir og scannet med 360 graders Micro-CT (10 μm opløsning; 70 kV; 114 μA; 400 ms eksponering; 0,5 mm Al-filter). Analyserede parametre:knogleoverfladeareal/volumenforhold, BV/TV, trabekulær tykkelse; ogtværsnitsareal af femorale og tibiale tunneler.

6. Biomekanisk testning

Rekonstruerede knæ blev monteret i en materialetestmaskine. En 0,8 N forbelastning blev påført for at fjerne slæk, efterfulgt af træktest ved 5 mm/min, indtil belastningen faldt ~25% fra toppen. Last-forskydning blev registreret ogstivhedberegnet.

7. ELISA for inflammatoriske og oxidative stressfaktorer ved knæskylning

Knæ blev åbnet ved suprapatellar-posen og vasket med saltvand tre gange for at opsamle skyllevæske. Efter centrifugering (2.000 r/min, 15 min) blev supernatanter brugt til at kvantificereTNF‑, IL-6, IL-1og oxidative stressmarkørerSOD, GSH-Px, MDAaf ELISA.

8. H&E og Safranin O–Fast Green farvning

Knæ blev fikseret, afkalket, paraffinindstøbt, snittet ved 4 μm, afparaffineret, rehydreret og farvet med H&E og Safranin O-Fast Green til evaluering af bruskpatologi.

9. Immunhistokemi for COL-I og MMP13

Efter rutinemæssig behandling blev antigenudvinding og blokering udført. Sektioner blev inkuberet med primære antistoffer mod COL-I og MMP13 natten over ved 4 grader, derefter med HRP-konjugeret sekundært antistof i 1 time ved stuetemperatur. DAB blev brugt til farveudvikling, hæmatoxylin modfarvning udført og ekspression observeret mikroskopisk.

10. Western Blot for JAK2/STAT3 Pathway Proteiner

Totalt protein blev ekstraheret fra knævæv, kvantificeret, denatureret, adskilt ved elektroforese, overført til PVDF og blokeret. Membraner blev inkuberet med primære antistoffer mod p-JAK2, JAK2, p-STAT3, STAT3 og -actin natten over ved 4 grader, efterfulgt af HRP-sekundært antistof i 1 time. Bånd blev visualiseret og analyseret ved densitometri.

 

Tabel 6. Sammenligning af ekspressionsniveauer af JAK2/STAT3 signalvej-relaterede proteiner i knæledsvævene i hver gruppe af rotter (n=6n=6n=6, middel ± SD)

Gruppe	p-JAK2/JAK2	p-STAT3/STAT3
Sham	0.95 ± 0.10	0.88 ± 0.10
Model	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 ± 0,08bc^{bc}bc	0,61 ± 0,07bc^{bc}bc
VB-H	0,92 ± 0,10bcd^{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. Statistisk Analyse

Data var normalt fordelt og udtrykt som middel ± SD. SPSS 29.0 blev brugt. Envejs ANOVA blev anvendt til multi-gruppe sammenligninger, og SNK-q test for parvise sammenligninger. P<0.05P < 0.05P<0.05 indicated statistical significance.

Resultater

1. Knogletunnelmikrostruktur og tunneltværsnitsareal

Sammenlignet med Sham viste modelgruppen et faldknogleoverfladeareal/volumenforhold, trabekulær tykkelse, ogBV/TVog steglårbenogtibial tunnels tværsnitsareal (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. Knæ-stivhed og maksimal belastning

Sammenlignet med Sham udviste Modelgruppen reduceretstivhedogmaksimal belastning (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. Inflammatoriske cytokiner i knæskylning

TNF‑ , IL‑6 og IL‑1 var forhøjet i modelgruppen vs Sham (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. Oxidative stressmarkører i knæskylning

Modelrotter var stegetMDAog faldtSODogGSH-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. Bruskpatologi (H&E og Safranin O–Fast Green)

H&E viste alvorlig bruskskade i modelgruppen med tab af lagdelt struktur, beskadigede og uorganiserede overfladeceller og markant inflammatorisk infiltration. VB-grupper viste forbedring: tykkere brusk, flere chondrocytter med ordnet arrangement og reduceret inflammatorisk infiltration; VB‑H havde den klareste forbedring.
Safranin O-Fast Green indikerede alvorligt proteoglycantab og uregelmæssig/fraværende tidemærke i modellen, mens VB genoprettede proteoglycanfarvning og tidemærkeintegritet; AG490 forværrede patologien i forhold til VB-H.

6. COL-I og MMP13 udtryk

Sammenlignet med Sham viste modellen faldetCOL-Iog øgetMMP13 (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 Pathway Proteiner

Modelrotter var reduceretp-JAK2/JAK2ogp-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).

 

Diskussion

Sener forbinder muskler med knogler og er afgørende for at genoprette ledfunktionen. I ACL-rekonstruktionsindstillingen er sene-knogleintegration en væsentlig determinant for mekanisk stabilitet og funktionel restitution. I denne model svækkede kirurgi knoglemikroarkitektur og biomekanik (lavere BV/TV, trabekulær tykkelse, stivhed, maksimal belastning; større tunnelområder), i overensstemmelse med forsinket grænseflademodning.

Inflammation spiller en dobbelt rolle i sene-knogleheling: en kontrolleret inflammatorisk reaktion kan fjerne snavs og understøtte cellulær spredning og kollagendannelse, hvorimod overdreven inflammation fremmer vævsskade, adhæsioner og ardannelse. Her steg TNF‑, IL‑6 og IL‑1 markant efter rekonstruktion, hvilket indikerer et pro-inflammatorisk miljø, der sandsynligvis er ugunstigt for organiseret interface-heling.

Oxidativ stress er ligeledes vigtig. Forhøjet MDA med reduceret SOD og GSH-Px tyder på øget lipidperoxidation og reduceret antioxidantforsvar. Oxidativ stress kan forstyrre osteogenese og forringe matrix-ombygning. Parallelt hermed indebærer øget MMP13 og reduceret COL-I accelereret ekstracellulær matrixnedbrydning, hvilket kan forsinke stabilisering af sene-knoglegrænsefladen.

Hvorfor verbascoside (acteosid) er interessant i "naturlige" strategier

Verbascoside er en plante-afledt forbindelse med anti-inflammatoriske og antioxidante egenskaber, som stemmer overens med ideen om, at modulering af inflammatoriske og oxidative mikromiljøer kan hjælpe med at interface healing. I denne undersøgelse forbedrede VB knoglemikrostruktur, reducerede tunnelforstørrelse, forbedret mekanisk styrke, reducerede inflammatoriske cytokiner, forbedrede redoxmarkører, øgede COL-I og sænkede MMP13 - hvilket tyder på et koordineret skift mod konstruktiv ombygning snarere end destruktiv inflammation.

JAK2/STAT3 som et mekanistisk nav

JAK2/STAT3-vejen aktiveres, når ekstracellulære signaler binder cytokinreceptorer, hvilket fremmer JAK2-phosphorylering, rekruttering/phosphorylering af STAT3, STAT3-dimerisering og nuklear translokation for at regulere gener involveret i inflammation, oxidativ stressrespons og knogledannelse. De nuværende resultater viste nedsat pathway-aktivering efter modellering, men VB øgede p-JAK2/JAK2 og p-STAT3/STAT3. Det er vigtigt, at blokering af pathwayen med AG490 delvist vendte VB's fordele på tværs af mikro-CT, biomekanik, inflammation/oxidative markører, matrix remodeling proteiner og histologi-understøttende pathway involvering.

 

Praktisk "naturlig" kontekst: Cistanche og akteosid-rige planteekstrakter

For publikum, der er interesseret i urte-afledte strategier,Cistanchediskuteres ofte som en botanisk kilde til phenylethanoidglycosider, herunder acteosid/verbascosid i nogle præparater. Fra et translationelt perspektiv er det centrale videnskabelige punkt deten defineret dosis af oprenset VBkan valideres mekanistisk i dyremodeller, hvorimod hele urteprodukter kan variere i sammensætning, ekstraktionsmetode og biotilgængelighed. Derfor, mens Cistanche er relevant for samtalen omkring akteosid-rige botanicals, understøtter beviserne i dette manuskript specifiktverbascoside som en forbindelsei en kontrolleret postoperativ rottemodel, ikke en klinisk anbefaling.

Samlet konklusion:Verbascoside kan forbedre sene-knogleheling efter ACL-rekonstruktion hos rotter, potentielt ved at aktivere JAK2/STAT3-signalering og forbedre det inflammatoriske/oxidative mikromiljø, samtidig med at kollagenmatrix-integriteten fremmes.

 

Referencer

(Oversat liste bevaret som den er fra dit manuskript; jeg kan formatere dem til en måltidsskriftstil, hvis du fortæller mig tidsskriftet.)