Effect of Aqueous Extract of Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma on Bone Destruction and PI3K/Akt Signaling Pathway in Rheumatoid Arthritis

WANG Jingbo; YANG Jinghang; GUO Wanyi; ZHU Panpan; SHEN Yunheng; SU Xiaohui; KONG Xiangying

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20221801

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Effect of Aqueous Extract of Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma on Bone Destruction and PI3K/Akt Signaling Pathway in Rheumatoid Arthritis

更新时间：2022-11-02

- Effect of Aqueous Extract of Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma on Bone Destruction and PI3K/Akt Signaling Pathway in Rheumatoid Arthritis
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 23, Pages: 30-37(2022)
- 作者机构：
  
  1.中国中医科学院中药研究所，北京 100700
  2.中国人民解放军海军军医大学，上海 200433
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221801
  CLC： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- Received：08 July 2022，
  
  Published Online：01 September 2022，
  
  Published：05 December 2022
- 稿件说明：
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王敬博,杨京航,郭婉怡等.山豆根水提物对类风湿关节炎骨破坏及PI3K/Akt信号通路的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(23):30-37.

WANG Jingbo,YANG Jinghang,GUO Wanyi,et al.Effect of Aqueous Extract of Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma on Bone Destruction and PI3K/Akt Signaling Pathway in Rheumatoid Arthritis[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(23):30-37.
王敬博,杨京航,郭婉怡等.山豆根水提物对类风湿关节炎骨破坏及PI3K/Akt信号通路的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(23):30-37. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221801.

WANG Jingbo,YANG Jinghang,GUO Wanyi,et al.Effect of Aqueous Extract of Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma on Bone Destruction and PI3K/Akt Signaling Pathway in Rheumatoid Arthritis[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(23):30-37. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221801.

摘要

目的

观察山豆根水提物对类风湿关节炎（RA）的干预影响，并基于磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）通路研究其抗RA骨破坏的作用及机制。

方法

采用高效液相色谱（HPLC）测定山豆根水提物中主要活性物质的含量，应用Ⅱ型胶原诱导法建立类风湿关节炎模型（CIA）小鼠，设正常组、模型组、甲氨蝶呤组（0.5 mg·kg

-1

）、山豆根水提物低、高剂量组（100、200 mg·kg

-1

）。观察CIA小鼠关节红肿畸形表现及关节炎临床积分；苏木素-伊红（HE）染色观察小鼠关节组织病理改变；微计算机断层扫描技术（Micro-CT）检测小鼠关节骨破坏程度；抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色观察小鼠关节组织中破骨细胞形成情况；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测小鼠关节组织中PI3K/Akt信号通路关键蛋白表达。

结果

与正常组比较，模型组小鼠关节红肿畸形程度、关节炎临床积分、滑膜增生及炎性细胞浸润程度显著升高（

0.01），关节组织骨破坏程度、破骨细胞形成数目及基质金属蛋白酶-9（MMP-9）、组织蛋白酶K（CTSK）、活化T细胞核因子1蛋白（NFATc1）、PI3K和磷酸化（p）-Akt蛋白表达均显著升高（

0.01）。与模型组比较，山豆根水提物各剂量组能明显改善CIA小鼠关节畸形程度及关节炎临床积分（

0.05，

0.01），缓解小鼠关节组织病理改变（

0.01），且降低小鼠关节骨破坏程度和破骨细胞形成情况（

0.05，

0.01），此外还显著下调小鼠关节组织中PI3K/Akt信号通路相关蛋白表达（

0.01）。

结论

山豆根水提物能够显著延缓RA炎症反应，尤其抑制骨破坏，其作用机制可能与下调PI3K/Akt信号通路有关。

Abstract

Objective

To observe the effect of aqueous extract of Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma （STRR） on rheumatoid arthritis （RA） and to explore the anti-bone destruction mechanism based on phosphatidylinositol 3-kinase （PI3K）/serine/threonine-protein kinase （Akt） pathway.

Method

High-performance liquid chromatography （HPLC） was used to determine the content of main active components in aqueous extract of STRR， and type Ⅱ collagen to induce RA （CIA） in mice. The blank group， model group， methotrexate （MTX） group （0.5 mg·kg

-1

）， and low-dose （100 mg·kg

-1

） and high-dose （200 mg·kg

-1

） STRR aqueous extract groups were designed. Joint swelling was observed and clinical scores of CIA mice were calculated. Pathological changes of mouse joints were observed based on hematoxylin and eosin （HE） staining， and Micro-CT was performed to monitor joint destruction. TRAP staining was used to observe osteoclast formation in mouse joint， and Western blot to detect the expression of key proteins in PI3K/Akt signaling pathway in mouse joint tissue.

Result

The model group demonstrated higher degree of joint swelling， clinical scores of CIA， and degrees of synovial hyperplasia， inflammatory cell infiltration （

0.01）， and joint destruction， more osteoclasts， and higher levels of matrix metallopeptidase-9 （MMP-9）， cathepsin K （CTSK）， nuclear factor of activated T-cells cytoplasmic 1 （NFATc1）， PI3K， and phosphorylated-Akt （p-Akt） proteins than the blank group （

0.01）. Compared with the model group， the low-dose and high-dose aqueous extract of STRR alleviated joint swelling， reduced the clinical scores of CIA mice （

0.05，

0.01）， relieved the pathological changes of joint tissue （

0.01） and joint destruction， decreased osteoclasts （

0.05，

0.01）， and lowered the levels of PI3K/Akt signaling pathway-related proteins in joint tissue of mice （

0.01）.

Conclusion

The aqueous extract of STRR can significantly delay the inflammatory response of RA and especially inhibit bone destruction by down-regulating the PI3K/Akt signaling pathway.

关键词

Keywords

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