Artros (OA) är en av de långvariga kroniska degenerativa benledssjukdomarna som drabbar den äldre befolkningen över 65 [
1]. Generellt diagnostiseras OA-patienter med skadat brosk, inflammerat synovium och eroderade kondrocyter, vilket utlöser smärta och fysisk ångest [
2]. Artritisk smärta orsakas huvudsakligen av degenerering av brosk i leder genom inflammation, och när brosket är allvarligt skadat kan benen kollidera med varandra och orsaka outhärdlig smärta och fysiska svårigheter [
3]. Inblandningen av inflammatoriska mediatorer med symtom som smärta, svullnad och stelhet i leden är väl dokumenterad. Hos OA-patienter finns inflammatoriska cytokiner, som orsakar erosion av brosk och subkondralt ben i ledvätskan [
4]. Två stora besvär som OA-patienter i allmänhet har är smärta och synovial inflammation. Därför är de primära målen för de nuvarande OA-terapierna att minska smärta och inflammation. [
5]. Även om de tillgängliga OA-behandlingarna, inklusive icke-steroida och steroida läkemedel, har bevisad effekt för att lindra smärta och inflammation, har långvarig användning av dessa läkemedel allvarliga hälsokonsekvenser såsom kardiovaskulära, gastrointestinala och njurfunktioner [
6]. Därför måste ett mer effektivt läkemedel med färre biverkningar utvecklas för behandling av artros.
Naturliga hälsoprodukter blir allt mer populära för att vara säkra och lättillgängliga [
7]. Traditionella koreanska läkemedel har bevisad effekt mot flera inflammatoriska sjukdomar, inklusive artrit [
8]. Aucklandia lappa DC. är känt för sina medicinska egenskaper, såsom att förbättra cirkulationen av qi för att lindra smärta och lugna magen, och har traditionellt använts som ett naturligt smärtstillande medel.
9]. Tidigare rapporter tyder på att A. lappa har antiinflammatoriska [
10,
11], smärtstillande [
12], anticancer [
13], och magskyddande [
14] effekter. De olika biologiska aktiviteterna hos A. lappa orsakas av dess huvudsakliga aktiva föreningar: costunolide, dehydrocostus lactone, dihydrocostunolide, costuslactone, α-costol, saussurea lactone och costuslactone [
15]. Tidigare studier hävdar att costunolide visade antiinflammatoriska egenskaper i lipopolysackarider (LPS), som inducerade makrofagerna genom reglering av NF-kB och värmechockproteinvägen [
16,
17]. Ingen studie har dock undersökt A. lappas potentiella aktiviteter för OA-behandling. Den aktuella forskningen har undersökt de terapeutiska effekterna av A. lappa mot OA med användning av (mononatrium-jodacetat) MIA och ättiksyra-inducerade gnagarmodeller.
Mononatrium-jodacetat (MIA) är känt för att producera mycket av smärtbeteenden och de patofysiologiska egenskaperna hos OA hos djur [
18,
19,
20]. När MIA injiceras i knälederna stör kondrocytmetabolismen och inducerar inflammation och inflammatoriska symtom, såsom brosk och subkondral benerosion, kardinalsymptomen vid OA [
18]. Vridningsrespons inducerad med ättiksyra anses allmänt vara en simulering av perifer smärta hos djur där den inflammatoriska smärtan kan mätas kvantitativt [
19]. Musmakrofagcellinjen, RAW264.7, används populärt för att studera cellulära svar på inflammation. Vid aktivering med LPS aktiverar RAW264-makrofager inflammatoriska vägar och utsöndrar flera inflammatoriska intermediärer, såsom TNF-α, COX-2, IL-1β, iNOS och IL-6 [
20]. Denna studie har utvärderat de antinociceptiva och antiinflammatoriska effekterna av A. lappa mot OA i MIA-djurmodell, ättiksyrainducerad djurmodell och LPS-aktiverade RAW264.7-celler.
2. Material och metoder
2.1. Växtmaterial
Den torkade roten av A. lappa DC. som användes i experimentet anskaffades från Epulip Pharmaceutical Co., Ltd., (Seoul, Korea). Den identifierades av professor Donghun Lee, avdelningen för örtfarmakologi, överste för koreansk medicin, Gachons universitet, och kupongprovets nummer deponerades som 18060301.
2.2. HPLC-analys av A. lappa-extrakt
A. lappa extraherades med användning av en återflödesapparat (destillerat vatten, 3 timmar vid 100 °C). Den extraherade lösningen filtrerades och kondenserades med användning av en lågtrycksindunstare. A. lappa-extrakt hade ett utbyte på 44,69 % efter frystorkning under -80 °C. Kromatografisk analys av A. lappa utfördes med en HPLC ansluten med ett 1260 InfinityⅡ HPLC-system (Agilent, Pal Alto, CA, USA). För kromatisk separation användes EclipseXDB C18-kolonn (4,6 × 250 mm, 5 µm, Agilent) vid 35 °C. Totalt 100 mg av provet späddes i 10 ml 50 % metanol och sonikerades i 10 minuter. Proverna filtrerades med ett sprutfilter (Waters Corp., Milford, MA, USA) på 0,45 μm. Den mobila fasens sammansättning var 0,1 % fosforsyra (A) och acetonitril (B) och kolonnen eluerades enligt följande: 0–60 min, 0 %; 60–65 min, 100 %; 65–67 min, 100 %; 67–72 min, 0 % lösningsmedel B med en flödeshastighet på 1,0 mL/min. Utflödet observerades vid 210 nm med en injektionsvolym på 10 μL. Analysen utfördes i tre exemplar.
2.3. Djurhållning och skötsel
Sprague-Dawley (SD) hanråttor i åldern 5 veckor och ICR-hanmöss i åldern 6 veckor köptes från Samtako Bio Korea (Gyeonggi-do, Korea). Djuren hölls i ett rum med konstant temperatur (22 ± 2 °C) och fuktighet (55 ± 10%) och en ljus/mörkercykel på 12/12 timmar. Djuren var bekanta med tillståndet i mer än en vecka innan experimentet startade. Djuren hade en ad libitum tillgång på foder och vatten. De nuvarande etiska reglerna för djurvård och hantering vid Gachon University (GIACUC-R2019003) följdes strikt i alla djurexperimentella procedurer. Studien var designad forskarblindad och parallell studie. Vi följde eutanasimetoden enligt riktlinjerna från Djurförsöksetiska kommittén.
2.4. MIA-injektion och behandling
Råttor separerades slumpmässigt i fyra grupper, nämligen bluff, kontroll, indometacin och A. lappa. Då råttorna var bedövade med 2% isofluoran O2-blandning, injicerades råttorna med 50 μL MIA (40 mg/m; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) intraartikulärt i knälederna för att leda till experimentell OA. Behandlingarna utfördes enligt nedan: kontroll- och skengrupper upprätthölls endast med AIN-93G basdiet. Endast indometacingruppen försågs med indometacin (3 mg/kg) inkorporerat i AIN-93G-dieten och A. lappa 300 mg/kg-gruppen tilldelades AIN-93G-dieten kompletterad med A. lappa (300 mg/kg). Behandlingarna fortsatte i 24 dagar sedan dagen för OA-induktion med en hastighet av 15–17 g per 190–210 g kroppsvikt på en daglig basis.
2.5. Viktbärande mätning
Efter OA-induktion utfördes viktbärande kapacitetsmätning av bakbenen hos råttorna med incapacitance-MeterTester600 (IITC Life Science, Woodland Hills, CA, USA) som planerat. Viktfördelningen på bakbenen beräknades: viktbärande förmåga (%)
