Abstrak

Objektif:Untuk menyiasat kesan daripadaverbascoside (VB; juga dikenali sebagai acteoside)padapenyembuhan tendon–tulangpada tikus yang mengikutipembinaan semula ligamen anterior cruciate (ACL)., dan untuk meneroka sama adaJanus kinase 2 (JAK2)/transduser isyarat dan pengaktif transkripsi 3 (STAT3)laluan isyarat terlibat.

Kaedah:Tikus ditugaskan secara rawak kepada enam kumpulan:Syam, Model, VB dos rendah (VB‑L), VB dos pertengahan (VB‑M), VB dos tinggi (VB‑H), danVB‑H + AG490(perencat laluan JAK2/STAT3). Kecuali kumpulan Sham, semua kumpulan menjalani pembinaan semula ACL untuk mewujudkan model pasca operasi.

Mikro-CTdigunakan untuk menilai parameter struktur mikro tulang terowong tulang dan untuk mengukurluas keratan rentasterowong femoral dan tibial.

Ujian biomekanikallutut yang dibina semula dinilaikekakuandanbeban maksimum.

ELISAmengukur sitokin radang dan penanda tekanan oksidatif dalam cecair cuci lutut.

pewarnaan H&EdanPewarnaan Safranin O–Fast Greenmenilai patologi tulang rawan.

Imunohistokimiaekspresi yang dinilai daripadakolagen jenis I (COL‑I)danmatriks metalloproteinase‑13 (MMP13).

tompok baratprotein diperiksa berkaitan denganJAK2/STAT3laluan.

Keputusan:Berbanding dengan kumpulan Model, VB‑L/VB‑M/VB‑H meningkatnisbah luas permukaan tulang kepada isipadu, ketebalan trabekular, danBV/TV, dan menurunkanfemoraldankawasan keratan rentas terowong tulang tibial, dengan perubahan paling ketara dalam kumpulan VB‑H (P<0.05P < 0.05P<0.05). VB‑L/VB‑M/VB‑H also increased kekakuandanbeban maksimum, sekali lagi paling menonjol dalam VB‑H (P<0.05P < 0.05P<0.05). ELISA showed that VB reduced TNF‑, IL‑6, IL‑1, danMDA, sambil meningkatSODdanGSH‑Px, dengan VB‑H menunjukkan kesan paling kuat (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‑Idan menurunMMP13dalam kumpulan VB (VB‑H terkuat, P<0.05P < 0.05P<0.05). Western blot indicated increased p‑JAK2/JAK2danp‑STAT3/STAT3dalam kumpulan VB (VB‑H terkuat, P<0.05P < 0.05P<0.05). Compared with VB‑H, AG490sebahagiannya membalikkan penambahbaikan ini.

Kesimpulan:Verbascoside boleh menggalakkan penyembuhan tendon-tulang pada tikus selepas pembinaan semula ACL, berpotensi melaluipengaktifan laluan isyarat JAK2/STAT3.

Kata kunci:Laluan isyarat JAK2/STAT3; verbascoside (acteoside); pembinaan semula ACL; penyembuhan tendon–tulang

pengenalan

Pecah ACL lazimnya disebabkan oleh sukan berintensiti tinggi dan trauma mekanikal, biasanya disertai dengan kesakitan, bengkak sendi yang cepat, ketidakstabilan dan toleransi senaman yang berkurangan-selalunya membawa kepada had fungsi utama. Pembinaan semula ACL digunakan secara meluas secara klinikal, tetapikejayaan pemulihan selepas pembedahan banyak bergantung pada integrasi tendon-tulangpada antara muka cantuman-tulang.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, penyelidik telah meneroka pelbagai strategi untuk mempercepatkan penyembuhan tendon-tulang, sepertirangsangan fizikal(regangan, tekanan, getaran), implantasi biomaterial, dan penggunaan sitokin atau pendekatan kejuruteraan tisu. Walaupun begitu, penyembuhan boleh menjadi perlahan dan hasil kekal berubah-ubah, mendorong minatpendekatan tambahan baru, termasuksebatian bioaktif dengan sifat anti-radang, antioksidan dan pelindung tulang.

Verbascoside (acteoside)ialah glikosida fenilethanoid larut air yang terdapat dalam pelbagai tumbuhan ubatan. Ia telah dilaporkan mempamerkananti-radang, antioksidan, danpelindung tulangaktiviti, termasuk penindasan osteoklastogenesis dan pengurangan hakisan tulang dalam model arthritis radang.

Calon mekanistik utama ialahJAK2/STAT3laluan, lata isyarat intraselular utama yang terlibat dalam pelbagai proses fisiologi dan patologi. Kerja terdahulu mencadangkan bahawa mengaktifkan JAK2/STAT3 boleh meningkatkan ketebalan trabekular, kekakuan dan beban maksimum dalam konteks kecederaan tulang yang menyokong penyembuhan patah tulang.

Senarai Spesifikasi Ekstrak Cistanche Acteoside Tinggi

Perkhidmatan Sokongan Wecistanche-Untuk butiran lanjut tentang kerjasama
E-mel:wallence.suen@wecistanche.com

 

 

Di mana Cistanche sesuai

Untuk pembaca menerokastrategi sokongan semulajadi yang berasal dari herba, ia berguna untuk mengetahuinyaCistanche(sering dibincangkan dalam konteks herba tradisional) adalah salah satu tumbuhan yang sering disebut sebagai mengandungiglikosida fenilethanoid, termasukacteoside (verbascoside)dalam beberapa persiapan. Ini berlakubukanbermakna ia adalah terapi pasca operasi yang terbukti atau diluluskan untuk pembinaan semula ACL-sebaliknya, ia menyediakan konteks botani mengapa acteoside/verbascoside telah menarik perhatian penyelidikan. Dalam model haiwan terkawal seperti dalam kajian ini, menggunakan sebatian tertakrif (VB) membolehkan ujian mekanistik-sesuatu suplemen herba keseluruhan tidak dapat menjamin kerana kebolehubahan dalam komposisi dan dos.

Oleh itu, kajian ini menyiasat sama ada verbascoside boleh meningkatkan penyembuhan tendon-tulang dalam model pembinaan semula ACL tikus dan sama ada kesan ini berkaitan denganPengaktifan JAK2/STAT3.

Bahan dan Kaedah

1. Haiwan

Tikus SD SPF jantan (7 minggu, 200–220 g) diperoleh daripada Jabatan Haiwan Eksperimen Universiti Perubatan Hebei (lesen: SCXK (Hebei) 2025‑005). Keadaan perumahan: kelembapan 55%–65%, suhu 22–24 darjah , kitaran cahaya/gelap 12‑j, akses percuma kepada makanan dan air. Kajian itu telah diluluskan oleh Jawatankuasa Etika Haiwan Kolej Perubatan Cangzhou (no kelulusan. 2202130618).

2. Ubat dan Reagen

Verbascoside (ketulenan 99.8%, HY‑N0021‑107208), AG490 (ketulenan 99.0%, HY‑12000‑09922): Shanghai Haoyuan Biopharmaceutical Technology Co., Ltd.

Kit ELISA untuk TNF‑ (ml002859), IL‑6 (ml102828), IL‑1 (ml003057), SOD (EK‑M26101), MDA (EK‑M29370), GSH‑Px (EK‑M27911. Shanghai Biotechnology Ltd.):

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

3. Instrumen

Pembaca plat mikro (EnVision), mikroskop (Olympus BX51), sistem pengimejan gel (Bio‑Rad GelDoc Go).

4. Penubuhan Model, Pengumpulan dan Pentadbiran

Pemodelan (pembinaan semula ACL):Tikus telah dibius dengan hidrat kloral 10% intraperitoneal (4 mL/kg). Insisi parapatella medial dibuat untuk mendedahkan ACL, yang telah ditransek (laci positif dan ujian Lachman). Terowong tibial dan femoral telah digerudi di tapak ACL asli. Cantuman tendon tetap disalurkan melalui terowong tibial ke dalam rongga sendi dan ke dalam terowong femoral, kemudian dijahit dan dipasang pada tisu lembut femoral sisi berhampiran saluran keluar terowong. Dengan lutut difleksikan pada 30 darjah, hujung tibial dijahit dan dilekatkan pada jambatan tulang terowong tibial dan tisu lembut di sekelilingnya. Ujian laci dan Lachman negatif dan ketegangan cantuman yang baik menunjukkan pembinaan semula yang berjaya. Insisi ditutup, dibasmi kuman, dan penisilin disuntik selama 3 hari untuk mencegah jangkitan. Kriteria kejayaan: laci negatif/Lachman dan ketegangan cantuman yang baik.

Pengelompokan:120 ekor tikus telah digunakan. Lapan belas dipilih secara rawak sebagai Sham (hirisan dan penutupan sahaja). Daripada baki 102 tikus yang dimodelkan, 90 telah berjaya ditubuhkan (kadar kejayaan 88.24%) dan diberikan secara rawak (18 setiap kumpulan) kepada: Model, VB‑L, VB‑M, VB‑H dan VB‑H+AG490.

Rejimen dos (sekali sehari selama 8 minggu):

VB‑L/VB‑M/VB‑H: 50/100/200 mg/kg VB secara gavage + salin sama isipadu intraperitoneal.

VB‑H+AG490: 200 mg/kg VB secara gavage + AG490 5.0 mg/kg secara intraperitoneal.

Sham/Model: salin dos yang sama dengan gavage + saline secara intraperitoneal.

5. Mikro-CT

Selepas euthanasia, sendi lutut yang utuh dengan femur dan tibia bersebelahan dituai dan difiksasi dalam 4% paraformaldehid pada 4 darjah selama 24 jam. Sampel dibalut dengan kertas bebas lindan lembap dan diimbas dengan 360 darjah Micro-CT (resolusi 10 μm; 70 kV; 114 μA; pendedahan 400 ms; penapis Al 0.5 mm). Parameter dianalisis:nisbah luas permukaan tulang/isipadu, BV/TV, ketebalan trabekular; dankawasan keratan rentas terowong femoral dan tibial.

6. Ujian Biomekanikal

Lutut yang dibina semula telah dipasang dalam mesin ujian bahan. Pramuat 0.8 N digunakan untuk menghilangkan kendur, diikuti dengan ujian tegangan pada 5 mm/min sehingga beban turun ~25% dari puncak. Beban–anjakan direkodkan dankekakuandikira.

7. ELISA untuk Faktor Tekanan Radang dan Oksidatif dalam Lavage Lutut

Lutut dibuka pada kantung suprapatellar dan dibasuh dengan garam tiga kali untuk mengumpul cecair lavage. Selepas sentrifugasi (2,000 r/min, 15 min), supernatan digunakan untuk mengukurTNF‑, IL‑6, IL‑1, dan penanda tekanan oksidatifSOD, GSH‑Px, MDAoleh ELISA.

8. H&E dan Safranin O–Pewarnaan Hijau Cepat

Lutut dibetulkan, dinyahkalsifikasi, dibenamkan parafin, dipotong pada 4 μm, dinyahparafin, dihidrat semula, dan diwarnai dengan H&E dan Safranin O-Fast Green untuk penilaian patologi rawan.

9. Imunohistokimia untuk COL‑I dan MMP13

Selepas pemprosesan rutin, pengambilan dan penyekatan antigen dilakukan. Bahagian diinkubasi dengan antibodi primer terhadap COL‑I dan MMP13 semalaman pada 4 darjah, kemudian dengan antibodi sekunder konjugasi HRP selama 1 jam pada suhu bilik. DAB digunakan untuk pembangunan warna, pewarnaan balas hematoksilin dilakukan, dan ekspresi diperhatikan secara mikroskopik.

10. Western Blot untuk Protein Laluan JAK2/STAT3

Jumlah protein diekstrak daripada tisu lutut, dikira, didenaturasi, dipisahkan oleh elektroforesis, dipindahkan ke PVDF, dan disekat. Membran diinkubasi dengan antibodi utama terhadap p-JAK2, JAK2, p-STAT3, STAT3, dan ‑actin semalaman pada 4 darjah, diikuti oleh antibodi sekunder HRP selama 1 jam. Jalur telah divisualisasikan dan dianalisis dengan densitometri.

 

Jadual 6. Perbandingan tahap ekspresi protein berkaitan laluan isyarat JAK2/STAT3 dalam tisu sendi lutut setiap kumpulan tikus (n=6n=6n=6, min ± SD)

Kumpulan	p‑JAK2/JAK2	p‑STAT3/STAT3
Syam	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 ± 0.09bcd^{bcd}bcd
VB‑H + AG490	0.55 ± 0.06e^{e}e	0.46 ± 0.05e^{e}e

11. Analisis Statistik

Data diedarkan secara normal dan dinyatakan sebagai min ± SD. SPSS 29.0 telah digunakan. ANOVA sehala telah digunakan untuk perbandingan berbilang kumpulan, dan ujian SNK‑q untuk perbandingan berpasangan. P<0.05P < 0.05P<0.05 indicated statistical significance.

Keputusan

1. Struktur Mikro Terowong Tulang dan Luas Keratan Rentas Terowong

Berbanding dengan Sham, kumpulan Model menunjukkan penurunannisbah luas permukaan tulang/isipadu, ketebalan trabekular, danBV/TV, dan meningkatfemoraldankawasan keratan rentas terowong tibial (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. Kekakuan Lutut dan Beban Maksimum

Berbanding dengan Sham, kumpulan Model dipamerkan berkurangankekakuandanbeban maksimum (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. Sitokin Radang dalam Knee Lavage

TNF‑, IL‑6, dan IL‑1 telah dinaikkan dalam kumpulan Model 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. Penanda Tekanan Oksidatif dalam Knee Lavage

Tikus model telah meningkatMDAdan menurunSODdanGSH‑Pxlawan Syam (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. Patologi Rawan (H&E dan Safranin O–Fast Green)

H&E menunjukkan kecederaan rawan yang teruk dalam kumpulan Model dengan kehilangan struktur berlapis, sel permukaan yang rosak dan tidak teratur, dan penyusupan keradangan yang ketara. Kumpulan VB menunjukkan peningkatan: rawan yang lebih tebal, lebih banyak kondrosit dengan susunan yang teratur, dan pengurangan penyusupan keradangan; VB‑H mempunyai peningkatan yang paling jelas.
Safranin O–Fast Green menunjukkan kehilangan proteoglikan yang teruk dan tanda pasang surut yang tidak teratur/tiada dalam Model, manakala VB memulihkan pewarnaan proteoglikan dan integriti tanda pasang surut; AG490 memburukkan patologi berbanding VB‑H.

6. Ungkapan COL‑I dan MMP13

Berbanding dengan Sham, Model menunjukkan penurunanCOL‑Idan meningkatMMP13 (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. Protein Laluan JAK2/STAT3

Tikus model telah berkuranganp‑JAK2/JAK2danp‑STAT3/STAT3lawan Syam (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).

 

Perbincangan

Tendon menghubungkan otot ke tulang dan penting untuk memulihkan fungsi sendi. Dalam tetapan pembinaan semula ACL, integrasi tendon-tulang adalah penentu utama kestabilan mekanikal dan pemulihan fungsi. Dalam model ini, pembedahan menjejaskan seni bina mikro tulang dan biomekanik (BV/TV yang lebih rendah, ketebalan trabekular, kekakuan, beban maksimum; kawasan terowong yang lebih besar), selaras dengan kematangan antara muka yang tertangguh.

Keradangan memainkan dua peranan dalam penyembuhan tendon-tulang: tindak balas keradangan terkawal boleh membersihkan serpihan dan menyokong percambahan selular dan pembentukan kolagen, manakala keradangan yang berlebihan menggalakkan kerosakan tisu, perekatan dan pembentukan parut. Di sini, TNF‑, IL‑6, dan IL‑1 meningkat dengan ketara selepas pembinaan semula, menunjukkan persekitaran pro-radang berkemungkinan tidak menguntungkan untuk penyembuhan antara muka yang teratur.

Tekanan oksidatif adalah sama penting. MDA yang dinaikkan dengan pengurangan SOD dan GSH‑Px mencadangkan peningkatan peroksidasi lipid dan mengurangkan pertahanan antioksidan. Tekanan oksidatif boleh mengganggu osteogenesis dan menjejaskan pembentukan semula matriks. Secara selari, peningkatan MMP13 dan pengurangan COL‑I membayangkan kemerosotan matriks ekstraselular dipercepatkan, yang mungkin melambatkan penstabilan antara muka tendon-tulang.

Mengapa verbascoside (acteoside) menarik dalam strategi "semula jadi".

Verbascoside ialah sebatian terbitan tumbuhan dengan sifat anti-radang dan antioksidan, yang sejajar dengan idea bahawa memodulasi persekitaran mikro keradangan dan oksidatif boleh membantu penyembuhan antara muka. Dalam kajian ini, VB memperbaik struktur mikro tulang, mengurangkan pembesaran terowong, meningkatkan kekuatan mekanikal, mengurangkan sitokin radang, penanda redoks yang lebih baik, meningkatkan COL‑I dan menurunkan MMP13-mencadangkan peralihan yang diselaraskan ke arah pembentukan semula yang membina dan bukannya keradangan yang merosakkan.

JAK2/STAT3 sebagai hab mekanistik

Laluan JAK2/STAT3 diaktifkan apabila isyarat ekstraselular mengikat reseptor sitokin, menggalakkan fosforilasi JAK2, pengambilan/fosforilasi STAT3, dimerisasi STAT3, dan translokasi nuklear untuk mengawal selia gen yang terlibat dalam keradangan, tindak balas tekanan oksidatif dan pembentukan tulang. Keputusan sekarang menunjukkan pengaktifan laluan menurun selepas pemodelan, tetapi VB meningkatkan p-JAK2/JAK2 dan p-STAT3/STAT3. Yang penting, menyekat laluan dengan AG490 sebahagiannya membalikkan faedah VB merentas mikro-CT, biomekanik, penanda keradangan/oksidatif, protein pembentukan semula matriks dan penglibatan laluan sokongan histologi.

 

Konteks "semula jadi" praktikal: Cistanche dan botani yang kaya dengan acteoside

Untuk khalayak yang berminat dengan strategi yang berasal dari herba,Cistanchesering dibincangkan sebagai sumber botani glikosida phenylethanoid, termasuk acteoside/verbascoside dalam beberapa persediaan. Dari perspektif translasi, perkara utama saintifik ialah itudos yang ditetapkan bagi VB yang telah disucikanboleh disahkan secara mekanikal dalam model haiwan, manakala produk herba keseluruhan boleh berbeza dalam komposisi, kaedah pengekstrakan dan bioavailabiliti. Oleh itu, walaupun Cistanche relevan dengan perbualan mengenai botani yang kaya dengan acteoside, bukti dalam manuskrip ini secara khusus menyokongverbascoside sebagai sebatiandalam model tikus pasca operasi terkawal, bukan cadangan klinikal.

Kesimpulan keseluruhan:Verbascoside boleh meningkatkan penyembuhan tendon-tulang selepas pembinaan semula ACL pada tikus, berpotensi dengan mengaktifkan isyarat JAK2/STAT3 dan memperbaiki persekitaran mikro inflamasi/oksidatif sambil mengutamakan integriti matriks kolagen.

 

Rujukan

(Senarai terjemahan yang disimpan apa adanya daripada manuskrip anda; saya boleh memformatkannya kepada gaya jurnal sasaran jika anda memberitahu saya jurnal itu.)