Abstraktní

Objektivní:Ke zkoumání účinkůverbascosid (VB; také známý jako akteosid)nahojení šlach-kostv následujících krysáchrekonstrukce předního zkříženého vazu (ACL).a prozkoumat, zdaJanus kináza 2 (JAK2)/převodník signálu a aktivátor transkripce 3 (STAT3)je zapojena signální dráha.

Metody:Potkani byli náhodně rozděleni do šesti skupin:Falešný, Model, nízká dávka VB (VB-L), střední dávka VB (VB-M), vysoká dávka VB (VB-H)aVB‑H + AG490(inhibitor dráhy JAK2/STAT3). S výjimkou skupiny Sham všechny skupiny podstoupily rekonstrukci ACL za účelem vytvoření pooperačního modelu.

Micro-CTbyla použita k posouzení parametrů kostní mikrostruktury kostního tunelu ak měřeníprůřezová plochafemorálního a tibiálního tunelu.

Biomechanické testováníhodnoceno rekonstruované kolenoztuhlostamaximální zatížení.

ELISAměřili zánětlivé cytokiny a markery oxidačního stresu v tekutině z výplachu kolena.

H&E barveníaBarvení Safranin O–Fast Greenhodnocena patologie chrupavky.

Imunohistochemieposuzovaný výrazkolagen typu I (COL-I)amatrix metaloproteináza-13 (MMP13).

Western blotzkoumali proteiny související sJAK2/STAT3cesta.

Výsledky:Ve srovnání se skupinou Model vzrostl VB‑L/VB‑M/VB‑Hpoměr plochy povrchu kosti k objemu, tloušťka trabekulárníaBV/TVa snížilastehenníaprůřezová plocha tunelu tibiální kosti, s nejvýznamnějšími změnami ve skupině VB‑H (P<0.05P < 0.05P<0.05). VB‑L/VB‑M/VB‑H also increased ztuhlostamaximální zatížení, opět nejvýrazněji ve VB-H (P<0.05P < 0.05P<0.05). ELISA showed that VB reduced TNF-, IL-6, IL-1aMDA, přičemž se zvyšujeDRNaGSH-Px, přičemž VB‑H vykazuje nejsilnější účinek (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-Ia snížil seMMP13ve skupinách VB (nejsilnější VB-H, P<0.05P < 0.05P<0.05). Western blot indicated increased p-JAK2/JAK2ap-STAT3/STAT3ve skupinách VB (nejsilnější VB-H, P<0.05P < 0.05P<0.05). Compared with VB‑H, AG490tato vylepšení částečně zvrátil.

Závěr:Verbascosid může podporovat hojení šlach a kostí u potkanů ​​po rekonstrukci ACL, potenciálně skrzaktivace signální dráhy JAK2/STAT3.

Klíčová slova:signální dráha JAK2/STAT3; verbascosid (akteosid); rekonstrukce ACL; hojení šlach-kost

Zavedení

Ruptura ACL je běžně způsobena vysoce intenzivním sportovním a mechanickým traumatem, které se typicky projevuje bolestí, rychlým otokem kloubů, nestabilitou a sníženou tolerancí zátěže, což často vede k velkému funkčnímu omezení. Rekonstrukce ACL je široce používána klinicky, aleúspěšné pooperační zotavení do značné míry závisí na integraci šlachy a kostina rozhraní štěpu a kosti.

V posledních letech výzkumníci prozkoumali několik strategií k urychlení hojení šlach a kostí, jako je napřfyzická stimulace(protahování, tlak, vibrace), implantace biomateriálů a využití cytokinů nebo přístupů tkáňového inženýrství. I tak může být hojení pomalé a výsledky zůstávají variabilní, což motivuje zájem onové doplňkové přístupyvčetněbioaktivní sloučeniny s protizánětlivými, antioxidačními a kostní ochrannými vlastnostmi.

Verbaskosid (akteosid)je ve vodě rozpustný fenylethanoidový glykosid, který se nachází v různých léčivých rostlinách. Bylo hlášeno vystavovatprotizánětlivé, antioxidantakost chránícíaktivity, včetně potlačení osteoklastogeneze a zmírnění eroze kosti u modelů zánětlivé artritidy.

Klíčovým kandidátem na mechaniku jeJAK2/STAT3je hlavní intracelulární signální kaskáda zapojená do různých fyziologických a patologických procesů. Předchozí práce naznačují, že aktivace JAK2/STAT3 může zvýšit tloušťku trámčiny, tuhost a maximální zatížení v kontextu poranění kosti – což podporuje hojení zlomenin.

Seznam specifikací extraktu s vysokým obsahem akteosidů Cistanche

Supporting Service Of Wecistanche-Pro více podrobností o spolupráci
E-mail:wallence.suen@wecistanche.com

 

 

Kam se hodí Cistanche

Pro čtenáře zkoumajícípřírodní podpůrné strategie odvozené od bylin, je užitečné to vědětCistanche(často diskutovaná v tradičních bylinných souvislostech) je jednou z rostlin často uváděných jako obsahujícífenylethanoidové glykosidyvčetněakteosid (verbaskosid)v některých přípravách. Tohle anoneznamená, že jde o osvědčenou nebo schválenou pooperační terapii pro rekonstrukci ACL – spíše poskytuje botanický kontext, proč akteosid/verbaskosid přitahoval pozornost výzkumu. V kontrolovaných zvířecích modelech, jako je ten v této studii, použití definované sloučeniny (VB) umožňuje mechanické testování – něco, co celobylinné doplňky nemohou zaručit kvůli variabilitě složení a dávky.

Tato studie proto zkoumá, zda verbaskosid může zlepšit hojení šlach a kostí u potkaního modelu rekonstrukce ACL a zda se tento účinek týkáAktivace JAK2/STAT3.

Materiály a metody

1. Zvířata

Samci potkanů ​​SPF SD (stáří 7 týdnů, 200–220 g) byli získáni z oddělení experimentálních zvířat Lékařské univerzity v Hebei (licence: SCXK (Hebei) 2025‑005). Podmínky bydlení: vlhkost 55%–65%, teplota 22–24 stupňů, cyklus světlo/tma 12 hodin, volný přístup k potravě a vodě. Studie byla schválena Výborem pro etiku zvířat Cangzhou Medical College (číslo schválení. 2202130618).

2. Léky a činidla

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

Soupravy ELISA pro TNF‑ (ml002859), IL‑6 (ml102828), IL‑1 (ml003057), SOD (EK‑M26101), MDA (EK‑M29370), GSH‑Px (EK‑M27911): Shanghai Enzyme‑linked Ltd.

Protilátky: JAK2 (FNab04432), STAT3 (FNab08298) od Wuhan Fine Biotech; COL‑I (GTX82720), MMP13 (GTX100665), p‑JAK2 (GTX32203) od GeneTex; p-STAT3 (bsm-52210R) od Bioss; -aktin (48139) z Nanjing Saigowe; HRP-kozí anti-králičí IgG (P0948) od Beyotime.

3. Nástroje

Čtečka mikrodestiček (EnVision), mikroskop (Olympus BX51), gelový zobrazovací systém (Bio‑Rad GelDoc Go).

4. Založení, seskupení a správa modelu

Modelování (rekonstrukce ACL):Krysy byly anestetizovány intraperitoneálním 10% chloralhydrátem (4 ml/kg). Mediální parapatellární řez byl proveden k obnažení ACL, který byl transekován (pozitivní zásuvkové a Lachmanovy testy). Tibiální a femorální tunely byly vyvrtány na nativní stopě ACL. Fixovaný šlachový štěp byl provlečen tibiálním tunelem do kloubní dutiny a do femorálního tunelu, poté přišit a fixován na laterální femorální měkkou tkáň poblíž výstupu z tunelu. S kolenem flektovaným pod 30° byl tibiální konec sešit a fixován ke kostěnému mostu tibiálního tunelu a okolní měkké tkáni. Negativní zásuvkové a Lachmanovy testy a dobré napětí štěpu naznačovaly úspěšnou rekonstrukci. Řez byla uzavřena, dezinfikována a penicilin byl injikován po dobu 3 dnů, aby se zabránilo infekci. Kritéria úspěchu: negativní zásuvka/Lachman a dobré napětí štěpu.

Seskupení:Bylo použito 120 krys. Osmnáct bylo náhodně vybráno jako Sham (pouze řez a uzavření). Ze zbývajících 102 modelovaných potkanů ​​bylo 90 úspěšně založeno (úspěšnost 88,24 %) a náhodně přiřazeno (18 na skupinu) k: Model, VB‑L, VB‑M, VB‑H a VB‑H+AG490.

Dávkovací režim (jednou denně po dobu 8 týdnů):

VB‑L/VB‑M/VB‑H: 50/100/200 mg/kg VB žaludeční sondou + fyziologický roztok se stejným objemem intraperitoneálně.

VB‑H+AG490: 200 mg/kg VB sondou + AG490 5.0 mg/kg intraperitoneálně.

Sham/Model: stejná dávka fyziologického roztoku žaludeční sondou + fyziologický roztok intraperitoneálně.

5. Micro-CT

Po eutanazii byly odebrány intaktní kolenní klouby s přilehlou stehenní kostí a tibií a fixovány ve 4% paraformaldehydu při 4 stupních po dobu 24 hodin. Vzorky byly zabaleny do vlhkého papíru nepouštějícího vlákna a skenovány pomocí 360° Micro-CT (rozlišení 10 μm; 70 kV; 114 μA; expozice 400 ms; 0,5 mm Al filtr). Analyzované parametry:poměr plocha/objem kosti, BV/TV, tloušťka trabekulární; aprůřezová plocha femorálních a tibiálních tunelů.

6. Biomechanické testování

Rekonstruovaná kolena byla namontována na stroji pro zkoušení materiálů. K odstranění prověšení bylo aplikováno 0,8 N předpětí, následované tahovým testováním při 5 mm/min, dokud zatížení nekleslo o ~25 % z vrcholu. Zatížení-posun byl zaznamenán aztuhlostvypočítané.

7. ELISA na faktory zánětlivého a oxidačního stresu při výplachu kolene

Kolena byla otevřena u suprapatellárního vaku a třikrát promyta fyziologickým roztokem, aby se shromáždila výplachová tekutina. Po odstředění (2 000 ot./min, 15 minut) byly supernatanty použity ke kvantifikaciTNF-, IL-6, IL-1a markery oxidačního stresuDRN, GSH-Px, MDApomocí ELISA.

8. H&E a Safranin O – rychlé zelené barvení

Kolena byla fixována, odvápněna, zalita do parafínu, nařezána na 4 μm, zbavena parafinu, rehydratována a obarvena H&E a Safranin O–Fast Green pro hodnocení patologie chrupavky.

9. Imunohistochemie pro COL‑I a MMP13

Po rutinním zpracování bylo provedeno vyhledání a blokování antigenu. Řezy byly inkubovány s primárními protilátkami proti COL‑I a MMP13 přes noc při 4 stupních, poté se sekundární protilátkou konjugovanou s HRP po dobu 1 hodiny při pokojové teplotě. DAB byl použit pro vývoj barvy, provedeno kontrastní barvení hematoxylinem a exprese pozorována mikroskopicky.

10. Western blot pro proteiny dráhy JAK2/STAT3

Celkový protein byl extrahován z tkání kolene, kvantifikován, denaturován, separován elektroforézou, přenesen do PVDF a blokován. Membrány byly inkubovány s primárními protilátkami proti p‑JAK2, JAK2, p‑STAT3, STAT3 a ‑aktinu přes noc při 4 stupních a následně 1 hodinu s HRP‑sekundární protilátkou. Pásy byly vizualizovány a analyzovány denzitometrií.

 

Tabulka 6. Srovnání úrovní exprese proteinů souvisejících se signální dráhou JAK2/STAT3 v tkáních kolenního kloubu každé skupiny potkanů ​​(n=6n=6n=6, průměr ± SD)

Skupina	p-JAK2/JAK2	p-STAT3/STAT3
Falešný	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 ± 0,08 bc^{bc} bc	0,61 ± 0,07 bc^{bc} bc
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. Statistická analýza

Data byla normálně distribuována a vyjádřena jako průměr ± SD. Byl použit SPSS 29.0. Jednocestná ANOVA byla použita pro víceskupinová srovnání a SNK-q test pro párová srovnání. P<0.05P < 0.05P<0.05 indicated statistical significance.

Výsledky

1. Mikrostruktura kostního tunelu a průřezová plocha tunelu

Ve srovnání s Sham skupina Model vykazovala poklespoměr plocha/objem kosti, tloušťka trabekulárníaBV/TVa zvýšilstehenníaprůřezová plocha tibiálního tunelu (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. Tuhost kolena a maximální zatížení

Ve srovnání s Sham skupina Model vykázala sníženéztuhlostamaximální zatížení (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. Zánětlivé cytokiny v kolenní laváži

TNF-, IL-6 a IL-1 byly zvýšené v modelové skupině 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. Markery oxidačního stresu ve výplachu kolen

Vzorových krys přibyloMDAa snížil seDRNaGSH-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. Patologie chrupavky (H&E a Safranin O–Fast Green)

H&E prokázalo vážné poškození chrupavky v modelové skupině se ztrátou vrstvené struktury, poškozenými a dezorganizovanými povrchovými buňkami a výraznou zánětlivou infiltrací. Skupiny VB vykazovaly zlepšení: silnější chrupavku, více chondrocytů s řádným uspořádáním a sníženou zánětlivou infiltraci; VB‑H měl nejzřetelnější zlepšení.
Safranin O–Fast Green indikoval závažnou ztrátu proteoglykanu a nepravidelnou/nepřítomnou stopu přílivu v modelu, zatímco VB obnovila barvení proteoglykanu a integritu značky přílivu; AG490 zhoršil patologii ve srovnání s VB‑H.

6. Výraz COL-I a MMP13

Ve srovnání s Sham, Model vykazoval poklesCOL-Ia zvýšilMMP13 (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. Proteiny dráhy JAK2/STAT3

Modelové krysy se snížilyp-JAK2/JAK2ap-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).

 

Diskuse

Šlachy spojují sval s kostí a jsou nezbytné pro obnovení funkce kloubů. Při rekonstrukci ACL je integrace šlachy a kosti hlavním určujícím faktorem mechanické stability a funkčního zotavení. V tomto modelu chirurgie narušila kostní mikroarchitekturu a biomechaniku (nižší BV/TV, tloušťka trámčiny, tuhost, maximální zatížení; větší plochy tunelu), což odpovídá opožděnému zrání rozhraní.

Zánět hraje při hojení šlach a kostí dvojí roli: řízená zánětlivá reakce může vyčistit úlomky a podpořit buněčnou proliferaci a tvorbu kolagenu, zatímco nadměrný zánět podporuje poškození tkáně, adheze a tvorbu jizev. Zde se TNF‑, IL‑6 a IL‑1 po rekonstrukci výrazně zvýšily, což ukazuje na prozánětlivé prostředí pravděpodobně nepříznivé pro organizované hojení rozhraní.

Podobně důležitý je i oxidační stres. Zvýšená MDA se sníženou SOD a GSH‑Px naznačuje zvýšenou peroxidaci lipidů a sníženou antioxidační obranu. Oxidační stres může narušit osteogenezi a narušit remodelaci matrice. Paralelně zvýšené MMP13 a snížené COL‑I znamenají zrychlenou degradaci extracelulární matrix, což může zpozdit stabilizaci rozhraní šlacha-kost.

Proč je verbascosid (akteosid) zajímavý v „přírodních“ strategiích

Verbascosid je sloučenina rostlinného původu s protizánětlivými a antioxidačními vlastnostmi, což je v souladu s myšlenkou, že modulace zánětlivých a oxidačních mikroprostředí by mohla napomoci hojení rozhraní. V této studii VB zlepšila mikrostrukturu kosti, snížila zvětšení tunelu, zvýšila mechanickou pevnost, snížila zánětlivé cytokiny, zlepšila redoxní markery, zvýšila COL-I a snížila MMP13, což naznačuje koordinovaný posun směrem ke konstruktivní remodelaci spíše než k destruktivnímu zánětu.

JAK2/STAT3 jako mechanický náboj

Dráha JAK2/STAT3 je aktivována, když extracelulární signály vážou cytokinové receptory, čímž podporují fosforylaci JAK2, nábor/fosforylaci STAT3, dimerizaci STAT3 a jadernou translokaci pro regulaci genů zapojených do zánětu, reakce na oxidativní stres a tvorby kostí. Současné výsledky ukázaly sníženou aktivaci dráhy po modelování, ale VB zvýšila p‑JAK2/JAK2 a p‑STAT3/STAT3. Důležité je, že zablokování dráhy pomocí AG490 částečně zvrátilo výhody VB napříč mikro‑CT, biomechanikou, zánětlivými/oxidačními markery, proteiny remodelující matrici a zapojením dráhy podporující histologii.

 

Praktický "přírodní" kontext: Cistanche a bylinky bohaté na akteosidy

Pro publikum, které se zajímá o strategie získané z bylin,Cistancheje často diskutován jako botanický zdroj fenylethanoidních glykosidů, včetně akteosidu/verbaskosidu v některých přípravcích. Z hlediska překladu je klíčovým vědeckým bodem todefinovaná dávka purifikované VBmohou být mechanicky validovány na zvířecích modelech, zatímco produkty z celých bylin se mohou lišit složením, extrakční metodou a biologickou dostupností. Proto, zatímco Cistanche je relevantní pro konverzaci o rostlinách bohatých na akteosidy, důkazy v tomto rukopisu konkrétně podporujíverbascosid jako sloučeninav kontrolovaném pooperačním potkaním modelu, není klinickým doporučením.

Celkový závěr:Verbascosid může zlepšit hojení šlach a kostí po rekonstrukci ACL u potkanů, potenciálně aktivací signalizace JAK2/STAT3 a zlepšením zánětlivého/oxidačního mikroprostředí při současné podpoře integrity kolagenové matrice.

 

Reference

(Přeložený seznam je zachován tak, jak je z vašeho rukopisu; mohu je naformátovat do cílového stylu deníku, pokud mi deník sdělíte.)