Abstrakt

Objektiv:For å undersøke effektene avverbascoside (VB; også kjent som acteosid)påsene-benhelinghos rotter som følger etterrekonstruksjon av fremre korsbånd (ACL)., og for å utforske omJanus kinase 2 (JAK2)/signaltransduser og aktivator av transkripsjon 3 (STAT3)signalvei er involvert.

Metoder:Rotter ble tilfeldig tildelt seks grupper:Sham, Modell, lavdose VB (VB-L), mellomdose VB (VB-M), høydose VB (VB-H), ogVB‑H + AG490(en JAK2/STAT3-veihemmer). Bortsett fra Sham-gruppen, gjennomgikk alle gruppene ACL-rekonstruksjon for å etablere den postoperative modellen.

Mikro-CTble brukt til å vurdere benmikrostrukturparametere i beintunnelen og for å måletverrsnittsarealav femoral og tibial tunnel.

Biomekanisk testingevaluert rekonstruert knestivhetogmaksimal belastning.

ELISAmålte inflammatoriske cytokiner og oksidative stressmarkører i kneskyllevæske.

H&E-fargingogSafranin O–Fast Green-fargingevaluert bruskpatologi.

Immunhistokjemivurdert uttrykk fortype I kollagen (COL-I)ogmatrise metalloproteinase-13 (MMP13).

Western blotundersøkt proteiner relatert tilJAK2/STAT3vei.

Resultater:Sammenlignet med modellgruppen økte VB‑L/VB‑M/VB‑Hforholdet mellom benoverflate og volum, trabekulær tykkelse, ogBV/TV, og redusertefemoralogtibial ben tunnel tverrsnittsareal, med de viktigste endringene i VB-H-gruppen (P<0.05P < 0.05P<0.05). VB‑L/VB‑M/VB‑H also increased stivhetogmaksimal belastning, igjen mest fremtredende i VB-H (P<0.05P < 0.05P<0.05). ELISA showed that VB reduced TNF‑, IL-6, IL-1, ogMDA, mens den økerSODogGSH-Px, med VB-H som viser den sterkeste effekten (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 redusertMMP13i VB-grupper (VB-H sterkest, P<0.05P < 0.05P<0.05). Western blot indicated increased p-JAK2/JAK2ogp-STAT3/STAT3i VB-grupper (VB-H sterkest, P<0.05P < 0.05P<0.05). Compared with VB‑H, AG490delvis reversert disse forbedringene.

Konklusjon:Verbascoside kan fremme sene-beinheling hos rotter etter ACL-rekonstruksjon, potensielt gjennomaktivering av JAK2/STAT3-signalveien.

Nøkkelord:JAK2/STAT3 signalvei; verbascosid (akteosid); ACL gjenoppbygging; sene-benheling

Introduksjon

ACL-ruptur er ofte forårsaket av høyintensiv idrett og mekaniske traumer, som vanligvis viser seg med smerter, rask leddhevelse, ustabilitet og redusert treningstoleranse – ofte fører til store funksjonelle begrensninger. ACL-rekonstruksjon er mye brukt klinisk, menvellykket postoperativ utvinning avhenger sterkt av sene-bein-integrasjonved grensesnittet mellom graft og bein.

De siste årene har forskere utforsket flere strategier for å akselerere sene-beinheling, som ffysisk stimulering(strekk, trykk, vibrasjon), implantasjon av biomaterialer og bruk av cytokiner eller vevstekniske tilnærminger. Likevel kan helbredelsen gå sakte og resultatene forblir varierende, noe som motiverer interessen fornye tilleggstilnærminger, inkludertbioaktive forbindelser med antiinflammatoriske, antioksidant- og beinbeskyttende egenskaper.

Verbascoside (akteosid)er et vannløselig fenyletanoidglykosid som finnes i ulike medisinske planter. Det er rapportert å stille utanti-inflammatorisk, antioksidant, ogbeinbeskyttendeaktiviteter, inkludert undertrykkelse av osteoklastogenese og demping av beinerosjon i modeller for inflammatorisk artritt.

En sentral mekanistisk kandidat erJAK2/STAT3pathway, en stor intracellulær signalkaskade involvert i forskjellige fysiologiske og patologiske prosesser. Tidligere arbeid antyder at aktivering av JAK2/STAT3 kan øke trabekulær tykkelse, stivhet og maksimal belastning i beinskadesammenhenger som støtter bruddheling.

Spesifikasjonsliste for høy Acteoside Cistanche-ekstrakt

Supportive Service Of Wecistanche-For mer informasjon om samarbeid
E-post:wallence.suen@wecistanche.com

 

 

Der Cistanche passer

For lesere som utforskernaturlige, urteavledede støttestrategier, det er nyttig å vite detCistanche(ofte diskutert i tradisjonelle urtesammenheng) er en av plantene som ofte nevnes som inneholdendefenyletanoidglykosider, inkludertakteosid (verbascoside)i noen forberedelser. Dette gjør detikkebetyr at det er en utprøvd eller godkjent postoperativ terapi for ACL-rekonstruksjon – snarere gir den en botanisk kontekst for hvorfor acteosid/verbascoside har tiltrukket seg forskningsoppmerksomhet. I kontrollerte dyremodeller som den i denne studien, tillater bruk av en definert forbindelse (VB) mekanistisk testing - noe hel-urtetilskudd kan ikke garantere på grunn av variasjon i sammensetning og dose.

Denne studien undersøker derfor om verbascoside kan forbedre sene-beinheling i en rotte ACL-rekonstruksjonsmodell og om denne effekten relaterer seg tilJAK2/STAT3 aktivering.

Materialer og metoder

1. Dyr

Hannrotter med SPF SD (7 uker gamle, 200–220 g) ble hentet fra Forsøksdyravdelingen ved Hebei Medical University (lisens: SCXK (Hebei) 2025-005). Boligforhold: luftfuktighet 55 %–65 %, temperatur 22–24 grader, 12 timers lys/mørke syklus, fri tilgang til mat og vann. Studien ble godkjent av Animal Ethics Committee ved Cangzhou Medical College (godkjenningsnr.. 2202130618).

2. Legemidler og reagenser

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

ELISA-sett for 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-geit anti-kanin IgG (P0948) fra Beyotime.

3. Instrumenter

Mikroplateleser (EnVision), mikroskop (Olympus BX51), gelbildesystem (Bio-Rad GelDoc Go).

4. Modelletablering, gruppering og administrasjon

Modellering (ACL-rekonstruksjon):Rotter ble bedøvet med intraperitonealt 10 % kloralhydrat (4 ml/kg). Et medialt parapatellar snitt ble gjort for å avsløre ACL, som ble transektert (positiv skuff og Lachman-tester). Tibiale og femorale tunneler ble boret ved det opprinnelige ACL-fotavtrykket. Et fiksert senegraft ble ført gjennom tibialtunnelen inn i leddhulen og inn i femoraltunnelen, deretter suturert og festet på det laterale femorale bløtvevet nær tunnelutløpet. Med kneet bøyd ved 30 grader, ble tibialenden suturert og festet til tibial tunnelens benbro og omkringliggende bløtvev. Negative skuff- og Lachman-tester og god graftspenning indikerte vellykket rekonstruksjon. Snittet ble lukket, desinfisert og penicillin ble injisert i 3 dager for å forhindre infeksjon. Suksesskriterier: negativ skuff/Lachman og god graftspenning.

Gruppering:120 rotter ble brukt. Atten ble tilfeldig valgt som sham (kun snitt og lukking). Av de resterende 102 modellerte rottene ble 90 vellykket etablert (suksessrate 88,24%) og tilfeldig tildelt (18 per gruppe) til: Modell, VB-L, VB-M, VB-H og VB-H+AG490.

Doseringsregime (en gang daglig i 8 uker):

VB‑L/VB‑M/VB‑H: 50/100/200 mg/kg VB ved sonde + likt volum saltvann intraperitonealt.

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

Sham/modell: lik dose saltvann ved sonde + saltvann intraperitonealt.

5. Mikro-CT

Etter eutanasi ble intakte kneledd med tilstøtende femur og tibia høstet og fiksert i 4 % paraformaldehyd ved 4 grader i 24 timer. Prøver ble pakket inn i fuktig lofritt papir og skannet med 360 graders Micro-CT (10 μm oppløsning; 70 kV; 114 μA; 400 ms eksponering; 0,5 mm Al-filter). Parametre analysert:benoverflateareal/volumforhold, BV/TV, trabekulær tykkelse; ogtverrsnittsareal av lår- og tibialtunneler.

6. Biomekanisk testing

Rekonstruerte knær ble montert i en materialtestmaskin. En 0,8 N forhåndsbelastning ble påført for å fjerne slakk, etterfulgt av strekktesting ved 5 mm/min til belastningen falt ~25 % fra toppen. Last-forskyvning ble registrert ogstivhetberegnet.

7. ELISA for inflammatoriske og oksidative stressfaktorer ved kneskylling

Knærne ble åpnet ved den suprapatellære posen og vasket med saltvann tre ganger for å samle opp skyllevæske. Etter sentrifugering (2000 r/min, 15 min), ble supernatanter brukt for å kvantifisereTNF‑, IL-6, IL-1SOD, GSH-Px, MDAav ELISA.

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

Knærne ble fikset, avkalket, parafininnstøpt, seksjonert ved 4 μm, avparafinisert, rehydrert og farget med H&E og Safranin O-Fast Green for evaluering av bruskpatologi.

9. Immunhistokjemi for COL-I og MMP13

Etter rutinemessig behandling ble antigeninnhenting og blokkering utført. Seksjoner ble inkubert med primære antistoffer mot COL-I og MMP13 over natten ved 4 grader, deretter med HRP-konjugert sekundært antistoff i 1 time ved romtemperatur. DAB ble brukt til fargeutvikling, hematoxylin-motfarging utført og ekspresjon observert mikroskopisk.

10. Western Blot for JAK2/STAT3 Pathway Proteiner

Totalt protein ble ekstrahert fra knevev, kvantifisert, denaturert, separert ved elektroforese, overført til PVDF og blokkert. Membraner ble inkubert med primære antistoffer mot p‑JAK2, JAK2, p‑STAT3, STAT3 og ‑aktin over natten ved 4 grader, etterfulgt av HRP-sekundært antistoff i 1 time. Bånd ble visualisert og analysert ved densitometri.

 

Tabell 6. Sammenligning av ekspresjonsnivåer av JAK2/STAT3-signalvei-relaterte proteiner i kneleddsvevet til hver gruppe rotter (n=6n=6n=6, gjennomsnitt ± SD)

Gruppe	p-JAK2/JAK2	p-STAT3/STAT3
Sham	0.95 ± 0.10	0.88 ± 0.10
Modell	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 were normally distributed and expressed as mean ± SD. SPSS 29.0 was used. One‑way ANOVA was applied for multi‑group comparisons, and SNK‑q test for pairwise comparisons. P<0.05P < 0.05P<0.05 indicated statistical significance.

Resultater

1. Bentunnelmikrostruktur og tunnelens tverrsnittsareal

Sammenlignet med Sham, viste modellgruppen redusertbenoverflateareal/volumforhold, trabekulær tykkelse, ogBV/TV, og øktefemoralogtibial tunnelens tverrsnittsareal (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. Knestivhet og maksimal belastning

Sammenlignet med Sham, viste modellgruppen redusertstivhetogmaksimal 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 kneskylling

TNF‑ , IL‑6 og IL‑1 var forhøyet i modellgruppen 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. Oksidative stressmarkører i kneskylling

Modellrotter hadde øktMDAog redusertSODogGSH-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 modellgruppen med tap av lagdelt struktur, skadede og uorganiserte overflateceller og markert inflammatorisk infiltrasjon. VB-grupper viste forbedring: tykkere brusk, flere kondrocytter med ordnet oppstilling og redusert inflammatorisk infiltrasjon; VB‑H hadde den klareste forbedringen.
Safranin O–Fast Green indikerte alvorlig proteoglykantap og uregelmessig/fraværende tidevannsmerke i modellen, mens VB gjenopprettet proteoglykanfarging og tidemerkeintegritet; AG490 forverret patologi i forhold til VB-H.

6. COL-I og MMP13 uttrykk

Sammenlignet med Sham viste modellen redusertCOL-Iog økteMMP13 (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

Modellrotter hadde redusertp-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).

 

Diskusjon

Sener kobler muskel til bein og er avgjørende for å gjenopprette leddfunksjonen. I ACL-rekonstruksjonsinnstillingen er sene-bein-integrasjon en viktig determinant for mekanisk stabilitet og funksjonell utvinning. I denne modellen svekket kirurgi benmikroarkitektur og biomekanikk (lavere BV/TV, trabekulær tykkelse, stivhet, maksimal belastning; større tunnelområder), i samsvar med forsinket grensesnittmodning.

Betennelse spiller en dobbel rolle i sene-beinheling: en kontrollert inflammatorisk respons kan fjerne rusk og støtte cellulær spredning og kollagendannelse, mens overdreven betennelse fremmer vevsskade, adhesjoner og arrdannelse. Her økte TNF‑, IL‑6 og IL‑1 markant etter rekonstruksjon, noe som indikerer et pro-inflammatorisk miljø som sannsynligvis er ugunstig for organisert grensesnittheling.

Oksidativt stress er like viktig. Forhøyet MDA med redusert SOD og GSH-Px antyder økt lipidperoksidasjon og redusert antioksidantforsvar. Oksidativt stress kan forstyrre osteogenese og svekke matriseremodellering. Parallelt innebærer økt MMP13 og redusert COL-I akselerert ekstracellulær matrisenedbrytning, noe som kan forsinke stabilisering av sene-bein-grensesnittet.

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

Verbascoside er en planteavledet forbindelse med anti-inflammatoriske og antioksidantegenskaper, som stemmer overens med ideen om at modulerende inflammatoriske og oksidative mikromiljøer kan hjelpe til med grensesnittheling. I denne studien forbedret VB beinmikrostruktur, redusert tunnelforstørrelse, forbedret mekanisk styrke, reduserte inflammatoriske cytokiner, forbedret redoksmarkører, økt COL-I og senket MMP13 - noe som tyder på et koordinert skifte mot konstruktiv ombygging i stedet for destruktiv betennelse.

JAK2/STAT3 som mekanistisk nav

JAK2/STAT3-banen aktiveres når ekstracellulære signaler binder cytokinreseptorer, og fremmer JAK2-fosforylering, rekruttering/fosforylering av STAT3, STAT3-dimerisering og kjernefysisk translokasjon for å regulere gener involvert i betennelse, oksidativt stressrespons og beindannelse. De nåværende resultatene viste redusert baneaktivering etter modellering, men VB økte p-JAK2/JAK2 og p-STAT3/STAT3. Viktigere, blokkering av banen med AG490 reverserte delvis VBs fordeler på tvers av mikro-CT, biomekanikk, betennelses-/oksidative markører, matriseremodelleringsproteiner og histologistøttende baneengasjement.

 

Praktisk "naturlig" kontekst: Cistanche og akteosidrike planteekstrakter

For publikum som er interessert i urteavledede strategier,Cistanchediskuteres ofte som en botanisk kilde til fenyletanoidglykosider, inkludert akteosid/verbaskosid i enkelte preparater. Fra et translasjonsperspektiv er det sentrale vitenskapelige poenget deten definert dose renset VBkan valideres mekanistisk i dyremodeller, mens hele urteprodukter kan variere i sammensetning, ekstraksjonsmetode og biotilgjengelighet. Derfor, mens Cistanche er relevant for samtalen rundt akteosidrike botaniske stoffer, støtter bevisene i dette manuskriptet spesifiktverbascoside som en forbindelsei en kontrollert postoperativ rottemodell, ikke en klinisk anbefaling.

Samlet konklusjon:Verbascoside kan forbedre sene-beinheling etter ACL-rekonstruksjon hos rotter, potensielt ved å aktivere JAK2/STAT3-signalering og forbedre det inflammatoriske/oksidative mikromiljøet samtidig som kollagenmatriseintegriteten favoriseres.

 

Referanser

(Oversatt liste bevart som den er fra manuskriptet ditt; jeg kan formatere dem til en måljournalstil hvis du forteller meg journalen.)