Abstrakt

Mål:För att undersöka effekterna avverbascoside (VB; även känd som acteosid)påsen-benläkningi råttor som följerrekonstruktion av främre korsbandet (ACL)., och för att undersöka omJanus kinas 2 (JAK2)/signalgivare och aktivator av transkription 3 (STAT3)signalväg är inblandad.

Metoder:Råttor tilldelades slumpmässigt till sex grupper:Bluff, Modell, lågdos VB (VB-L), mellandos VB (VB-M), högdos VB (VB-H), ochVB‑H + AG490(en JAK2/STAT3-väghämmare). Förutom Sham-gruppen genomgick alla grupper ACL-rekonstruktion för att etablera den postoperativa modellen.

Micro-CTanvändes för att bedöma benmikrostrukturparametrar i bentunneln och för att mätatvärsnittsareaav lårbens- och tibialtunneln.

Biomekanisk testningutvärderat rekonstruerat knästyvhetochmaximal belastning.

ELISAuppmätta inflammatoriska cytokiner och oxidativa stressmarkörer i knäsköljvätska.

H&E-färgningochSafranin O–Fast Green färgningutvärderad broskpatologi.

Immunhistokemibedömt uttryck förtyp I kollagen (COL-I)ochmatrismetalloproteinas-13 (MMP13).

Western blotundersökt proteiner relaterade tillJAK2/STAT3väg.

Resultat:Jämfört med modellgruppen ökade VB‑L/VB‑M/VB‑Hförhållandet mellan benyta och volym, trabekulär tjocklek, ochBV/TV, och minskadefemoralochskenbens tunnelns tvärsnittsarea, med de mest betydande förändringarna i VB-H-gruppen (P<0.05P < 0.05P<0.05). VB‑L/VB‑M/VB‑H also increased styvhetochmaximal belastning, återigen mest framträdande i VB-H (P<0.05P < 0.05P<0.05). ELISA showed that VB reduced TNF‑, IL‑6, IL-1, ochMDAsamtidigt som den ökarSODochGSH‑Px, med VB-H som visar den starkaste effekten (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-Ioch minskadeMMP13i VB-grupper (VB-H starkast, P<0.05P < 0.05P<0.05). Western blot indicated increased p-JAK2/JAK2ochp-STAT3/STAT3i VB-grupper (VB-H starkast, P<0.05P < 0.05P<0.05). Compared with VB‑H, AG490delvis upphävt dessa förbättringar.

Slutsats:Verbascoside kan främja senor-benläkning hos råttor efter ACL-rekonstruktion, eventuellt genomaktivering av JAK2/STAT3-signalvägen.

Nyckelord:JAK2/STAT3 signalväg; verbaskosid (akteosid); ACL-rekonstruktion; sen-benläkning

Introduktion

ACL-ruptur orsakas vanligen av högintensiv idrott och mekaniskt trauma, vanligtvis med smärta, snabb ledsvullnad, instabilitet och minskad träningstolerans – vilket ofta leder till betydande funktionsbegränsningar. ACL-rekonstruktion används ofta kliniskt, menframgångsrik postoperativ återhämtning beror i hög grad på integrering av sena och benvid gränsytan mellan transplantat och ben.

Under de senaste åren har forskare utforskat flera strategier för att påskynda senor-benläkning, som t.exfysisk stimulans(töjning, tryck, vibration), implantation av biomaterial och användning av cytokiner eller vävnadstekniska metoder. Trots det kan läkningen vara långsam och resultaten förblir varierande, vilket motiverar intresset förnya kompletterande tillvägagångssätt, inklusivebioaktiva föreningar med antiinflammatoriska, antioxidant- och benskyddande egenskaper.

Verbascosid (akteosid)är en vattenlöslig fenyletanoidglykosid som finns i olika medicinalväxter. Det har rapporterats att ställa utantiinflammatorisk, antioxidant, ochbenskyddandeaktiviteter, inklusive undertryckande av osteoklastogenes och lindring av benerosion i modeller för inflammatorisk artrit.

En nyckelmekanistisk kandidat ärJAK2/STAT3pathway, en stor intracellulär signalkaskad involverad i olika fysiologiska och patologiska processer. Tidigare arbete tyder på att aktivering av JAK2/STAT3 kan öka trabekulär tjocklek, styvhet och maximal belastning i benskadasammanhang som stödjer frakturläkning.

Hög Acteoside Cistanche Extract Specs List

Supportive Service Of Wecistanche-För mer information om samarbete
E-post:wallence.suen@wecistanche.com

 

 

Där Cistanche passar

För läsare som utforskarnaturliga, örter härledda stödjande strategier, det är bra att veta detCistanche(omtalas ofta i traditionella örtsammanhang) är en av de växter som ofta nämns som innehållandefenyletanoidglykosider, inklusiveakteosid (verbaskosid)i vissa förberedelser. Detta gör detintemenar att det är en beprövad eller godkänd postoperativ terapi för ACL-rekonstruktion – snarare ger den ett botaniskt sammanhang för varför acteosid/verbascoside har väckt forskningsuppmärksamhet. I kontrollerade djurmodeller som den i den här studien tillåter användning av en definierad förening (VB) mekanistisk testning - något som helörtstillskott inte kan garantera på grund av variation i sammansättning och dos.

Denna studie undersöker därför om verbascoside kan förbättra sen-benläkning i en ACL-rekonstruktionsmodell av råtta och om denna effekt relaterar tillJAK2/STAT3 aktivering.

Material och metoder

1. Djur

Hanråttor med SPF SD (7 veckor gamla, 200–220 g) erhölls från försöksdjursavdelningen vid Hebei Medical University (licens: SCXK (Hebei) 2025-005). Bostadsförhållanden: luftfuktighet 55 %–65 %, temperatur 22–24 grader, 12-timmars ljus/mörkercykel, fri tillgång till mat och vatten. Studien godkändes av Animal Ethics Committee vid Cangzhou Medical College (godkännande nr. 2202130618).

2. Läkemedel och reagenser

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

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

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

3. Instrument

Mikroplattläsare (EnVision), mikroskop (Olympus BX51), gelbildsystem (Bio‑Rad GelDoc Go).

4. Modelluppbyggnad, gruppering och administration

Modellering (ACL-rekonstruktion):Råttor bedövades med intraperitonealt 10% kloralhydrat (4 ml/kg). Ett medialt parapatellärt snitt gjordes för att exponera främre korsbandet, som korsades (positiv låda och Lachman-test). Tibiala och femorala tunnlar borrades vid det ursprungliga ACL-fotavtrycket. Ett fixerat sentransplantat fördes genom tibialtunneln in i ledhålan och in i lårbenstunneln, suturerades sedan och fixerades på den laterala femorala mjukvävnaden nära tunnelutloppet. Med knäet böjt i 30 grader syddes skenbensänden och fixerades till skenbenstunnelns benbrygga och omgivande mjukvävnad. Negativa låd- och Lachman-tester och god transplantatspänning indikerade framgångsrik rekonstruktion. Snittet stängdes, desinficerades och penicillin injicerades under 3 dagar för att förhindra infektion. Framgångskriterier: negativ låda/Lachman och bra transplantatspänning.

Gruppering:120 råttor användes. Arton valdes slumpmässigt ut som Sham (endast snitt och stängning). Av de återstående 102 modellerade råttorna, etablerades 90 framgångsrikt (framgångsfrekvens 88,24%) och slumpmässigt tilldelade (18 per grupp) till: Modell, VB-L, VB-M, VB-H och VB-H+AG490.

Doseringsregim (en gång dagligen i 8 veckor):

VB‑L/VB‑M/VB‑H: 50/100/200 mg/kg VB genom sondmatning + lika volym saltlösning intraperitonealt.

VB‑H+AG490: 200 mg/kg VB genom sondmatning + AG490 5.0 mg/kg intraperitonealt.

Blik/modell: koksaltlösning med samma dos genom sondmatning + koksaltlösning intraperitonealt.

5. Micro-CT

Efter dödshjälp skördades intakta knäleder med intilliggande lårben och skenben och fixerades i 4% paraformaldehyd vid 4 grader i 24 timmar. Prover lindades in i fuktigt luddfritt papper och skannades med 360 graders Micro-CT (10 μm upplösning; 70 kV; 114 μA; 400 ms exponering; 0,5 mm Al-filter). Analyserade parametrar:förhållandet benyta/volym, BV/TV, trabekulär tjocklek; ochtvärsnittsarea av lårbens- och skenbens tunnlar.

6. Biomekanisk testning

Rekonstruerade knän monterades i en materialprovningsmaskin. En 0,8 N förspänning applicerades för att avlägsna slack, följt av dragprovning vid 5 mm/min tills belastningen sjönk ~25% från toppen. Last–förskjutning registrerades ochstyvhetberäknad.

7. ELISA för inflammatoriska och oxidativa stressfaktorer vid knäsköljning

Knän öppnades vid suprapatellärpåsen och tvättades med koksaltlösning tre gånger för att samla upp sköljvätska. Efter centrifugering (2 000 r/min, 15 min) användes supernatanter för att kvantifieraTNF‑, IL‑6, IL-1och oxidativ stressmarkörerSOD, GSH‑Px, MDAav ELISA.

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

Knän fixerades, avkalkades, paraffininbäddades, snittades vid 4 μm, avparaffinerades, rehydrerades och färgades med H&E och Safranin O-Fast Green för utvärdering av broskpatologi.

9. Immunhistokemi för COL-I och MMP13

Efter rutinbearbetning utfördes antigenåtervinning och blockering. Sektioner inkuberades med primära antikroppar mot COL-I och MMP13 över natten vid 4 grader, sedan med HRP-konjugerad sekundär antikropp i 1 timme vid rumstemperatur. DAB användes för färgutveckling, hematoxylinmotfärgning utfördes och uttryck observerades mikroskopiskt.

10. Western Blot för JAK2/STAT3 Pathway Proteins

Totalt protein extraherades från knävävnader, kvantifierades, denaturerades, separerades genom elektrofores, överfördes till PVDF och blockerades. Membran inkuberades med primära antikroppar mot p-JAK2, JAK2, p-STAT3, STAT3 och -aktin över natten vid 4 grader, följt av HRP-sekundär antikropp i 1 timme. Banden visualiserades och analyserades med densitometri.

 

Tabell 6. Jämförelse av expressionsnivåer av JAK2/STAT3-signalvägsrelaterade proteiner i knäledens vävnader hos varje grupp av råttor (n=6n=6n=6, medelvärde ± SD)

Grupp	p-JAK2/JAK2	p-STAT3/STAT3
Bluff	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 ± 0,09bcd^{bcd}bcd
VB‑H + AG490	0.55 ± 0.06e^{e}e	0.46 ± 0.05e^{e}e

11. Statistisk analys

Data var normalt fördelade och uttrycktes som medelvärde ± SD. SPSS 29.0 användes. Envägs ANOVA användes för jämförelser mellan flera grupper och SNK-q-test för parvisa jämförelser. P<0.05P < 0.05P<0.05 indicated statistical significance.

Resultat

1. Bentunnelmikrostruktur och tunnelns tvärsnittsområde

Jämfört med Sham visade modellgruppen minskatförhållandet benyta/volym, trabekulär tjocklek, ochBV/TVoch ökadefemoralochskenbenstunnelns tvärsnittsarea (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. Knästyvhet och maximal belastning

Jämfört med Sham uppvisade Modelgruppen minskatstyvhetochmaximal 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. Inflammatoriska cytokiner vid knäsköljning

TNF‑ , IL‑6 och IL‑1 var förhöjda 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. Oxidativa stressmarkörer vid knäsköljning

Modellråttor hade ökatMDAoch minskadeSODochGSH‑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. Broskpatologi (H&E och Safranin O–Fast Green)

H&E visade allvarlig broskskada i modellgruppen med förlust av skiktad struktur, skadade och oorganiserade ytceller och markant inflammatorisk infiltration. VB-grupper visade förbättring: tjockare brosk, fler kondrocyter med ordnat arrangemang och minskad inflammatorisk infiltration; VB‑H hade den tydligaste förbättringen.
Safranin O-Fast Green indikerade allvarlig proteoglykanförlust och oregelbunden/frånvarande tidemark i modellen, medan VB återställde proteoglykanfärgning och tidemarksintegritet; AG490 försämrade patologin i förhållande till VB-H.

6. COL-I och MMP13 uttryck

Jämfört med Sham visade modellen minskatCOL-Ioch ökadeMMP13 (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-vägproteiner

Modellråttor hade minskatp-JAK2/JAK2ochp-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

Senor förbinder muskler med ben och är viktiga för att återställa ledfunktionen. I ACL-rekonstruktionsmiljön är integrering av senor och ben en viktig bestämningsfaktor för mekanisk stabilitet och funktionell återhämtning. I denna modell försämrade kirurgi benmikroarkitektur och biomekanik (lägre BV/TV, trabekulär tjocklek, styvhet, maximal belastning; större tunnelareor), i överensstämmelse med fördröjd gränssnittsmognad.

Inflammation spelar en dubbel roll i senor-benläkning: en kontrollerad inflammatorisk respons kan rensa bort skräp och stödja cellulär proliferation och kollagenbildning, medan överdriven inflammation främjar vävnadsskador, sammanväxningar och ärrbildning. Här ökade TNF‑, IL‑6 och IL‑1 markant efter rekonstruktion, vilket indikerar en pro-inflammatorisk miljö som sannolikt är ogynnsam för organiserad läkning av gränssnittet.

Oxidativ stress är lika viktigt. Förhöjd MDA med reducerad SOD och GSH-Px tyder på ökad lipidperoxidation och minskat antioxidantförsvar. Oxidativ stress kan störa osteogenesen och försämra matrisombyggnaden. Parallellt medför ökad MMP13 och minskad COL-I accelererad extracellulär matrisnedbrytning, vilket kan fördröja stabiliseringen av sena-bengränssnittet.

Varför verbascoside (acteosid) är intressant i "naturliga" strategier

Verbascoside är en växthärledd förening med antiinflammatoriska och antioxidantegenskaper, vilket överensstämmer med tanken att modulering av inflammatoriska och oxidativa mikromiljöer kan hjälpa till att läka samman. I den här studien förbättrade VB benmikrostruktur, minskade tunnelförstoring, förbättrad mekanisk styrka, minskade inflammatoriska cytokiner, förbättrade redoxmarkörer, ökade COL-I och sänkte MMP13 - vilket tyder på en koordinerad förändring mot konstruktiv ombyggnad snarare än destruktiv inflammation.

JAK2/STAT3 som ett mekanistiskt nav

JAK2/STAT3-vägen aktiveras när extracellulära signaler binder cytokinreceptorer, vilket främjar JAK2-fosforylering, rekrytering/fosforylering av STAT3, STAT3-dimerisering och nukleär translokation för att reglera gener involverade i inflammation, oxidativ stressrespons och benbildning. De nuvarande resultaten visade minskad vägaktivering efter modellering, men VB ökade p-JAK2/JAK2 och p-STAT3/STAT3. Viktigt är att blockering av vägen med AG490 delvis omvände VB:s fördelar över mikro-CT, biomekanik, inflammations-/oxidativa markörer, matrisremodelleringsproteiner och histologistödjande vägengagemang.

 

Praktiskt "naturligt" sammanhang: Cistanche och akteosidrika växter

För publik som är intresserade av örtbaserade strategier,Cistanchediskuteras ofta som en botanisk källa till fenyletanoidglykosider, inklusive akteosid/verbaskosid i vissa preparat. Ur ett translationellt perspektiv är den centrala vetenskapliga punkten deten definierad dos av renat VBkan valideras mekanistiskt i djurmodeller, medan helörtsprodukter kan variera i sammansättning, extraktionsmetod och biotillgänglighet. Därför, även om Cistanche är relevant för samtalet kring akteosidrika växter, stöder bevisen i detta manuskript specifiktverbascoside som en föreningi en kontrollerad postoperativ råttmodell, inte en klinisk rekommendation.

Övergripande slutsats:Verbascoside kan förbättra sen-benläkning efter ACL-rekonstruktion hos råttor, potentiellt genom att aktivera JAK2/STAT3-signalering och förbättra den inflammatoriska/oxidativa mikromiljön samtidigt som kollagenmatrisintegriteten gynnas.

 

Referenser

(Översatt lista bevarad som den är från ditt manuskript; jag kan formatera dem till en måltidskriftsstil om du berättar tidskriften.)