Остеоартроз (ОА) является одним из хронических дегенеративных заболеваний костей и суставов, которое поражает людей старше 65 лет.
1]. Как правило, у пациентов с остеоартритом диагностируются повреждения хряща, воспаление синовиальной оболочки и эрозия хондроцитов, что вызывает боль и физическое недомогание [
2]. Боль при артрите в основном вызвана дегенерацией хряща в суставах из-за воспаления, и когда хрящ серьёзно повреждается, кости могут сталкиваться друг с другом, вызывая невыносимую боль и физические трудности.
3]. Участие воспалительных медиаторов в развитии таких симптомов, как боль, отёк и скованность сустава, хорошо документировано. У пациентов с остеоартритом в синовиальной жидкости обнаруживаются воспалительные цитокины, вызывающие эрозию хряща и субхондральной кости [
4]. Две основные жалобы, которые обычно предъявляют пациенты с остеоартритом, — это боль и воспаление синовиальной оболочки. Поэтому основные цели современной терапии остеоартрита — уменьшение боли и воспаления. [
5]. Хотя доступные методы лечения остеоартрита, включая нестероидные и стероидные препараты, доказали свою эффективность в облегчении боли и воспаления, длительное применение этих препаратов имеет серьёзные последствия для здоровья, такие как сердечно-сосудистые, желудочно-кишечные и почечные дисфункции [
6]. Таким образом, для лечения остеоартрита необходимо разработать более эффективное лекарство с меньшим количеством побочных эффектов.
Натуральные продукты для здоровья становятся все более популярными благодаря своей безопасности и доступности.
7]. Традиционные корейские лекарства доказали свою эффективность в борьбе с рядом воспалительных заболеваний, включая артрит [
8]. Aucklandia lappa DC. известна своими лечебными свойствами, такими как улучшение циркуляции ци для облегчения боли и успокоения желудка, и традиционно используется как натуральное обезболивающее средство [
9]. Предыдущие исследования показывают, что A. lappa обладает противовоспалительными свойствами [
10,
11], анальгетик [
12], противораковые [
13] и гастропротекторное [
14] эффекты. Разнообразная биологическая активность A. lappa обусловлена его основными активными соединениями: костунолидом, лактоном дегидрокостуса, дигидрокостунолидом, костуслактоном, α-костолом, лактоном соссюреи и костуслактоном [
15]. В более ранних исследованиях утверждается, что костунолид проявляет противовоспалительные свойства в липополисахариде (ЛПС), что стимулирует макрофаги посредством регуляции пути NF-kB и белка теплового шока [
16,
17]. Однако ни в одном исследовании не изучалась потенциальная активность A. lappa при лечении остеоартрита (ОА). В настоящем исследовании терапевтический эффект A. lappa при ОА изучался с использованием моделей миоацидоза (мононатрий-йодоацетата) и уксусной кислоты, вызванной грызунами.
Мононатрий-йодоацетат (МИА) широко используется для создания многих проявлений болевого поведения и патофизиологических особенностей ОА у животных.
18,
19,
20]. При введении в коленные суставы МИА нарушает метаболизм хондроцитов и вызывает воспаление и воспалительные симптомы, такие как эрозия хряща и субхондральной кости, основные симптомы ОА [
18]. Реакция судорог, вызванная уксусной кислотой, широко рассматривается как имитация периферической боли у животных, где воспалительную боль можно количественно измерить [
19]. Линия мышиных макрофагов RAW264.7 широко используется для изучения клеточного ответа на воспаление. При активации ЛПС макрофаги RAW264 активируют воспалительные пути и секретируют ряд воспалительных посредников, таких как ФНО-α, ЦОГ-2, ИЛ-1β, iNOS и ИЛ-6 [
20В этом исследовании оценивались антиноцицептивные и противовоспалительные эффекты A. lappa против ОА на модели животных с МИА, модели животных, индуцированной уксусной кислотой, и на клетках RAW264.7, активированных ЛПС.
2. Материалы и методы
2.1. Растительный материал
Высушенный корень A. lappa DC., использованный в эксперименте, был приобретен у компании Epulip Pharmaceutical Co., Ltd. (Сеул, Корея). Он был идентифицирован профессором Донхуном Ли, кафедрой фитофармакологии, полковником корейской медицины Университета Гачон. Номер образца в сертификате — 18060301.
2.2. Анализ экстракта A. lappa методом ВЭЖХ
A. lappa экстрагировали с помощью аппарата для кипячения с обратным холодильником (дистиллированная вода, 3 ч при 100 °C). Экстрагированный раствор фильтровали и конденсировали с помощью испарителя низкого давления. Выход экстракта A. lappa после лиофилизации при −80 °C составил 44,69%. Хроматографический анализ A. lappa проводили с помощью ВЭЖХ, подключенного к системе ВЭЖХ 1260 InfinityⅡ (Agilent, Пал-Альто, Калифорния, США). Для хроматического разделения использовали колонку EclipseXDB C18 (4,6 × 250 мм, 5 мкм, Agilent) при 35 °C. 100 мг образца разбавляли в 10 мл 50% метанола и обрабатывали ультразвуком в течение 10 мин. Образцы фильтровали через шприцевой фильтр (Waters Corp., Милфорд, Массачусетс, США) с размером пор 0,45 мкм. Подвижная фаза состояла из 0,1% фосфорной кислоты (A) и ацетонитрила (B). Элюирование проводилось следующим образом: 0–60 мин, 0%; 60–65 мин, 100%; 65–67 мин, 100%; 67–72 мин, 0% растворителя B со скоростью потока 1,0 мл/мин. Эффлюент наблюдали при длине волны 210 нм, объем вводимой пробы составлял 10 мкл. Анализ проводили трижды.
2.3. Содержание и содержание животных
Самцы крыс Sprague–Dawley (SD) в возрасте 5 недель и самцы мышей ICR в возрасте 6 недель были приобретены в Samtako Bio Korea (Кёнгидо, Корея). Животных содержали в помещении с постоянной температурой (22 ± 2 °C) и влажностью (55 ± 10 %) и циклом свет/темнота 12/12 часов. Животных знакомили с условиями более чем за неделю до начала эксперимента. Животные имели неограниченный доступ к корму и воде. Действующие этические правила ухода за животными и обращения с ними в Университете Гачон (GIACUC-R2019003) строго соблюдались во всех экспериментальных процедурах с животными. Исследование было разработано как слепое для исследователя и параллельное исследование. Мы следовали методу эвтаназии в соответствии с руководящими принципами Комитета по этике экспериментов на животных.
2.4. Инъекции и лечение МИА
Крысы были случайным образом разделены на 4 группы: ложноинъекционная, контрольная, индометациновая и A. lappa. После анестезии 2% изофлураном O2 крысам внутрисуставно вводили 50 мкл MIA (40 мг/м2; Sigma-Aldrich, Сент-Луис, шт. Миссури, США) в коленные суставы, чтобы вызвать экспериментальный остеоартрит. Лечение проводилось следующим образом: контрольная и ложноинъекционная группы получали только базовый рацион AIN-93G. Только группе индометацина давали индометацин (3 мг/кг), включенный в рацион AIN-93G, а группе A. lappa 300 мг/кг была назначена диета AIN-93G с добавлением A. lappa (300 мг/кг). Лечение продолжалось в течение 24 дней со дня индукции ОА из расчета 15–17 г на 190–210 г массы тела ежедневно.
2.5. Измерение весовой нагрузки
После индукции ОА проводилось измерение грузоподъемности задних конечностей крыс с помощью прибора Incapacitance-MeterTester600 (IITC Life Science, Вудленд-Хиллз, Калифорния, США) по расписанию. Распределение веса на задние конечности рассчитывалось следующим образом: грузоподъемность (%)
