Effect of Guizhi Shaoyao Zhimutang on Cartilage Destruction and JAK2/STAT3 Signaling Pathway in Mice with Collagen-induced Arthritis

LI Nan; YANG Haixin; ZENG Shan; MA Qingyu; CHEN Jiaxu

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20221403

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Effect of Guizhi Shaoyao Zhimutang on Cartilage Destruction and JAK2/STAT3 Signaling Pathway in Mice with Collagen-induced Arthritis

更新时间：2022-12-21

- Effect of Guizhi Shaoyao Zhimutang on Cartilage Destruction and JAK2/STAT3 Signaling Pathway in Mice with Collagen-induced Arthritis
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 29, Issue 2, Pages: 52-58(2023)
- 作者机构：
  
  1.暨南大学中医学院，广州 510632
  2.暨南大学附属第一医院，广州 510632
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221403
  CLC： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- Received：01 May 2022，
  
  Published Online：11 July 2022，
  
  Published：20 January 2023
- 稿件说明：
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李楠,杨海芯,曾珊等.桂枝芍药知母汤对胶原诱导性关节炎小鼠软骨破坏及JAK2/STAT3信号通路的影响[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(02):52-58.

LI Nan,YANG Haixin,ZENG Shan,et al.Effect of Guizhi Shaoyao Zhimutang on Cartilage Destruction and JAK2/STAT3 Signaling Pathway in Mice with Collagen-induced Arthritis[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(02):52-58.
李楠,杨海芯,曾珊等.桂枝芍药知母汤对胶原诱导性关节炎小鼠软骨破坏及JAK2/STAT3信号通路的影响[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(02):52-58. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221403.

LI Nan,YANG Haixin,ZENG Shan,et al.Effect of Guizhi Shaoyao Zhimutang on Cartilage Destruction and JAK2/STAT3 Signaling Pathway in Mice with Collagen-induced Arthritis[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(02):52-58. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221403.

摘要

目的

研究桂枝芍药知母汤在胶原诱导性关节炎（CIA）小鼠软骨破坏中的作用及其作用机制。

方法

取SPF级DBA/1小鼠36只，随机分组为正常组、模型组、甲氨蝶呤组（MTX）、桂枝芍药知母汤低、中、高剂量组6组。除正常组外，其余5组小鼠采用二次免疫法构建CIA模型，并在小鼠开始出现后肢肿胀当天分别予生理盐水，MTX（1.5 mg·kg

-1

，每周2次）和桂枝芍药知母汤低、中、高剂量（6.3、12.6、25.2 g·kg

-1

·d

-1

）灌胃，共给药4周。观察并记录各组小鼠足肿胀度变化，酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测血清中基质金属蛋白酶-1（MMP-1）、MMP-3、MMP-9、MMP-13含量，苏木素-伊红（HE）染色观察踝关节病理改变，番红固绿染色法观察软骨破坏，蛋白免疫印迹法（Western blot）检测小鼠踝关节酪氨酸激酶2（JAK2）/转录激活因子3（STAT3）信号通路蛋白表达。

结果

与正常组比较，模型组足肿胀度，血清MMP-1、MMP-3、MMP-9和MMP-13含量和踝关节磷酸化（p）-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3的表达水平均显著上升（

0.01），关节破坏加重。与模型组比较，MTX组和桂枝芍药知母汤低、中、高剂量组明显减轻小鼠足肿胀度（

0.05，

0.01），明显降低小鼠血清MMP-1、MMP-3、MMP-9和MMP-13含量（

0.05，

0.01），关节病理破坏减轻，明显降低踝关节p-JAK2/JAK2和p-STAT3/STAT3的表达水平（

0.05，

0.01）。

结论

桂枝芍药知母汤能减轻CIA小鼠的关节肿胀程度，抑制MMP-1、MMP-3、MMP-9和MMP-13的表达，改善关节软骨破坏，其作用机制与JAK2/STAT3信号通路有关。

Abstract

Objective

To study the effect of Guizhi Shaoyao Zhimutang （GSZMD） on cartilage destruction in mice with collagen-induced arthritis （CIA） and its mechanism.

Method

Thirty-six DBA/1 mice in SPF grades were randomly divided into 6 groups， namely， the normal group， the model group， the methotrexate （MTX） group， the low-dose GSZMD group， the medium-dose GSZMD group， and the high-dose GSZMD group. Except the normal group， mice in the other 5 groups were used to establish the model of CIA by secondary immunization. The mice were given normal saline， MTX （1.5 mg·kg

-1

， 2 times a week）， and low， medium， and high-doses GSZMD （6.3， 12.6， 25.2 g·kg

-1

·d

-1

） by intragastric administration on the day of the onset of hind limb swelling for 4 weeks. The changes in the degree of foot swelling of mice in each group were observed and recorded. The content of matrix metalloproteinase （MMP）-1， MMP-3， MMP-9， and MMP-13 in serum was determined by enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）. The pathological changes in the ankle joint were observed by hematoxylin-eosin （HE） staining， and the cartilage destruction was observed by red fast green staining. The protein expression of the Janus kinase 2/signal transducer and activator of transcription 3 （JAK2/STAT3） signaling pathway in ankle joints were detected by Western blot.

Result

As compared with the normal group， the degree of foot swelling， the content of MMP-1， MMP-3， MMP-9， and MMP-13 in serum and the expression levels of phosphorylation （p）-JAK2/JAK2 and p-STAT3/STAT3 in ankle joints of the model group were increased （

0.01）， and the joint damage was aggravated. As compared with the model group， the degrees of foot swelling of the mice in the MTX group and the low， medium， and high-dose GSZMD group were reduced （

0.05，

0.01）， and the content of MMP-1， MMP-3， MMP-9， and MMP-13 in serum was decreased （

0.05，

0.01）. The pathological joint damage was alleviated， and the expression levels of p-JAK2/JAK2 and p-STAT3/STAT3 in ankle joints were decreased in the MTX group and GSZMD groups （

0.05，

0.01）.

Conclusion

GSZMD can reduce the degree of joint swelling in mice with CIA， inhibit the expressions of MMP-1， MMP-3， MMP-9， and MMP-13， and alleviate the destruction of articular cartilage. Its mechanism is related to the JAK2/STAT3 signaling pathway.

关键词

Keywords

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