Artrose (OA) is een van de chronische degeneratieve botgewrichtsziekten op de lange termijn die de oudere bevolking ouder dan 65 treft.
1]. Over het algemeen worden OA-patiënten gediagnosticeerd met beschadigd kraakbeen, ontstoken synovium en geërodeerde chondrocyten, wat pijn en lichamelijk ongemak veroorzaakt.
2]. Artritispijn wordt voornamelijk veroorzaakt door de degeneratie van kraakbeen in gewrichten door ontstekingen, en wanneer het kraakbeen ernstig beschadigd is, kunnen botten met elkaar botsen, wat ondraaglijke pijn en fysieke ontberingen veroorzaakt.
3]. De betrokkenheid van ontstekingsmediatoren bij symptomen zoals pijn, zwelling en stijfheid van het gewricht is goed gedocumenteerd. Bij artrosepatiënten worden inflammatoire cytokines aangetroffen in de synoviale vloeistof, die de erosie van kraakbeen en subchondraal bot veroorzaken.
4]. Twee belangrijke klachten die artrosepatiënten doorgaans hebben, zijn pijn en synoviale ontsteking. Daarom zijn de primaire doelstellingen van de huidige OA-therapieën het verminderen van pijn en ontsteking. [
5]. Hoewel de beschikbare OA-behandelingen, waaronder niet-steroïdale en steroïdale geneesmiddelen, bewezen effectief zijn bij het verlichten van pijn en ontstekingen, heeft het langdurig gebruik van deze geneesmiddelen ernstige gevolgen voor de gezondheid, zoals cardiovasculaire, gastro-intestinale en nierstoornissen.
6]. Er moet dus een effectiever medicijn met minder bijwerkingen worden ontwikkeld voor de behandeling van artrose.
Natuurlijke gezondheidsproducten worden steeds populairder omdat ze veilig en gemakkelijk verkrijgbaar zijn [
7]. Traditionele Koreaanse medicijnen hebben bewezen werkzaam te zijn tegen verschillende ontstekingsziekten, waaronder artritis [
8]. Aucklandia lappa DC. staat bekend om zijn geneeskrachtige eigenschappen, zoals het verbeteren van de circulatie van qi voor het verlichten van pijn en het verzachten van de maag, en wordt traditioneel gebruikt als een natuurlijk pijnstillend middel.
9]. Eerdere rapporten suggereren dat A. lappa ontstekingsremmende eigenschappen bezit [
10,
11], pijnstillend [
12], kankerbestrijder [
13], en maagbeschermend [
14] effecten. De verschillende biologische activiteiten van A. lappa worden veroorzaakt door de belangrijkste actieve verbindingen: costunolide, dehydrocostus lacton, dihydrocostunolide, costuslacton, α-costol, saussurea lacton en costuslacton [
15]. Eerdere studies beweren dat costunolide ontstekingsremmende eigenschappen vertoonde in lipopolysacharide (LPS), die de macrofagen induceerden via de regulatie van NF-kB en de heat shock-eiwitroute [
16,
17]. Er is echter geen enkele studie die de potentiële activiteiten van A. lappa voor de behandeling van artrose heeft onderzocht. Het huidige onderzoek heeft de therapeutische effecten van A. lappa tegen artrose onderzocht met behulp van (mononatrium-joodacetaat) MIA en door azijnzuur geïnduceerde knaagdiermodellen.
Mononatriumjoodacetaat (MIA) wordt algemeen gebruikt om veel van het pijngedrag en de pathofysiologische kenmerken van artrose bij dieren te veroorzaken.
18,
19,
20]. Wanneer MIA in kniegewrichten wordt geïnjecteerd, ontregelt het het metabolisme van de chondrocyten en veroorzaakt het ontstekingen en ontstekingssymptomen, zoals kraakbeen- en subchondrale boterosie, de hoofdsymptomen van artrose.
18]. De kronkelende reactie geïnduceerd met azijnzuur wordt algemeen beschouwd als de simulatie van perifere pijn bij dieren, waarbij de ontstekingspijn kwantitatief kan worden gemeten.
19]. De muismacrofaagcellijn, RAW264.7, wordt in de volksmond gebruikt om de cellulaire reacties op ontstekingen te bestuderen. Na activering met LPS activeren RAW264-macrofagen ontstekingsroutes en scheiden ze verschillende ontstekingstussenpersonen uit, zoals TNF-α, COX-2, IL-1β, iNOS en IL-6.
20]. Deze studie heeft de antinociceptieve en ontstekingsremmende effecten van A. lappa tegen OA geëvalueerd in MIA-diermodellen, door azijnzuur geïnduceerd diermodellen en door LPS geactiveerde RAW264.7-cellen.
2. Materialen en methoden
2.1. Plantmateriaal
De gedroogde wortel van A. lappa DC. die in het experiment werd gebruikt, werd verkregen van Epulip Pharmaceutical Co., Ltd., (Seoul, Korea). Het werd geïdentificeerd door prof. Donghun Lee, afdeling Kruidenfarmacologie, kolonel van de Koreaanse geneeskunde, Gachon University, en het voucher-specimennummer werd gedeponeerd als 18060301.
2.2. HPLC-analyse van A. lappa-extract
A. lappa werd geëxtraheerd met behulp van een refluxapparaat (gedestilleerd water, 3 uur bij 100 ° C). De geëxtraheerde oplossing werd gefiltreerd en gecondenseerd met behulp van een lagedrukverdamper. A. lappa-extract had een opbrengst van 44,69% na vriesdrogen onder -80 ° C. Chromatografische analyse van A. lappa werd uitgevoerd met een HPLC verbonden met behulp van een 1260 InfinityⅡ HPLC-systeem (Agilent, Pal Alto, CA, VS). Voor chromatische scheiding werd een EclipseXDB C18-kolom (4,6 x 250 mm, 5 µm, Agilent) gebruikt bij 35 ° C. Een totaal van 100 mg van het monster werd verdund in 10 ml 50% methanol en gedurende 10 minuten gesoniceerd. Monsters werden gefilterd met een spuitfilter (Waters Corp., Milford, MA, VS) van 0,45 μm. De samenstelling van de mobiele fase bestond uit 0,1% fosforzuur (A) en acetonitril (B) en de kolom werd als volgt geëlueerd: 0-60 min, 0%; 60–65 minuten, 100%; 65–67 minuten, 100%; 67–72 min, 0% oplosmiddel B met een stroomsnelheid van 1,0 ml/min. Het effluent werd waargenomen bij 210 nm met behulp van een injectievolume van 10 μl. De analyse werd in drievoud uitgevoerd.
2.3. Dierenhuisvesting en -beheer
Mannelijke Sprague-Dawley (SD) ratten van 5 weken oud en mannelijke ICR-muizen van 6 weken oud werden gekocht bij Samtako Bio Korea (Gyeonggi-do, Korea). De dieren werden in een kamer gehouden met een constante temperatuur (22 ± 2 °C) en vochtigheid (55 ± 10%) en een licht/donkercyclus van 12/12 uur. De dieren werden ruim een week voordat het experiment begon met de aandoening vertrouwd gemaakt. Dieren hadden een ad libitum aanbod van voer en water. De huidige ethische regels voor de verzorging en behandeling van dieren aan de Gachon Universiteit (GIACUC-R2019003) werden strikt gevolgd bij alle dierproefprocedures. Het onderzoek was opgezet als onderzoeker-geblindeerd en parallel onderzoek. Wij volgden de euthanasiemethode volgens de richtlijnen van de Dierexperimentele Ethische Commissie.
2.4. MIA-injectie en behandeling
Ratten werden willekeurig verdeeld in 4 groepen, namelijk schijn, controle, indomethacine en A. lappa. Nadat ze waren verdoofd met een 2% isofluoraan-O2-mengsel, werden de ratten intra-articulair in de kniegewrichten geïnjecteerd met behulp van 50 μl MIA (40 mg / m; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, VS) om tot experimentele artrose te leiden. De behandelingen werden als volgt uitgevoerd: controle- en schijngroepen werden alleen gehandhaafd met het basisdieet AIN-93G. Alleen de indomethacinegroep kreeg indomethacine (3 mg/kg) opgenomen in het AIN-93G-dieet en de A. lappa-groep van 300 mg/kg werd toegewezen aan het AIN-93G-dieet aangevuld met A. lappa (300 mg/kg). De behandelingen werden gedurende 24 dagen vanaf de dag van OA-inductie voortgezet met een dagelijkse dosis van 15-17 g per 190-210 g lichaamsgewicht.
2.5. Meting van het gewicht
Na OA-inductie werd de meting van het draagvermogen van de achterpoten van de ratten uitgevoerd met de incapacitance-MeterTester600 (IITC Life Science, Woodland Hills, CA, VS) zoals gepland. De gewichtsverdeling over de achterpoten werd berekend: draagvermogen (%)
