Mechanism of Osteoking in Improving Energy Metabolism in Rats with Myofascial Pain Syndrome Based on cAMP/PKA/PGC1<italic style="font-style: italic">α</italic> Signaling Pathway

WANG Xiaoxiao; LI Qun; YANG Chao; FANGLUO Changting; HU Zhixing; WANG Lili; ZAHNG Suya; LIU Xueting; ZHANG Yanqiong; LIU Chunfang; LIN Na

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20231436

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Mechanism of Osteoking in Improving Energy Metabolism in Rats with Myofascial Pain Syndrome Based on cAMP/PKA/PGC1α Signaling Pathway

更新时间：2023-11-20

- Mechanism of Osteoking in Improving Energy Metabolism in Rats with Myofascial Pain Syndrome Based on cAMP/PKA/PGC1α Signaling Pathway
  增强出版
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 29, Issue 24, Pages: 54-62(2023)
- 作者机构：
  
  中国中医科学院中药研究所，北京 100700
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20231436
  CLC： R2-0;R33;R686.3;R289
- Received：18 May 2023，
  
  Published Online：20 September 2023，
  
  Published：20 December 2023
- 稿件说明：
移动端阅览
王潇潇,李群,杨超等.基于cAMP/PKA/PGC1α信号通路探讨恒古骨伤愈合剂改善肌筋膜疼痛综合征大鼠能量代谢的作用机制[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(24):54-62.

WANG Xiaoxiao,LI Qun,YANG Chao,et al.Mechanism of Osteoking in Improving Energy Metabolism in Rats with Myofascial Pain Syndrome Based on cAMP/PKA/PGC1α Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(24):54-62.
王潇潇,李群,杨超等.基于cAMP/PKA/PGC1α信号通路探讨恒古骨伤愈合剂改善肌筋膜疼痛综合征大鼠能量代谢的作用机制[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(24):54-62. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20231436.

WANG Xiaoxiao,LI Qun,YANG Chao,et al.Mechanism of Osteoking in Improving Energy Metabolism in Rats with Myofascial Pain Syndrome Based on cAMP/PKA/PGC1α Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(24):54-62. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20231436.

摘要

目的

采用系统生物学预测结合整体动物实验验证的研究方法，从能量代谢角度揭示恒古骨伤愈合剂（OK）干预大鼠肌筋膜疼痛综合征（MPS）的作用机制。

方法

首先通过系统生物学方法预测OK-MPS关键靶标及其相关的分子机制，筛选核心网络靶标。其次对网络预测靶标进行动物实验验证，具体为60只SD大鼠随机分为正常组、模型组、OK低、中、高剂量组（0.66、1.31、2.63 mL·kg

-1

），塞来昔布组（21 mg·kg

-1

），连续8周通过打击结合离心运动法建立MPS模型，除造模2 d外均进行OK或塞来昔布干预，模型建立完成后连续给药2周。苏木素-伊红染色观察激痛点肌肉组织病理学改变情况；酶联免疫吸附测定法检测血清和/或激痛点肌肉组织中Na

-K

-ATP酶（Na

-K

-ATPase）、Ca

泵（Ca

ATPase）、Ca

、乳酸脱氢酶（LDH）、谷胱甘肽（GSH）、丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、环磷酸腺苷（cAMP）、蛋白激酶A（PKA）的含量/活性；免疫组化法检测MPS大鼠激痛点中PKA、过氧化物酶体增殖物激活受体

共激活因子1

（PGC1

）蛋白表达水平；蛋白免疫印迹法检测MPS大鼠激痛点中PKA、PGC1

和线粒体转录因子A（TFAM）的蛋白表达。

结果

网络预测结果提示OK作用于MPS发生、发展相关的“能量代谢”关键靶标，可能参与cAMP/PKA/PGC1

信号通路的激活。实验验证结果显示，与正常组比较，MPS大鼠激痛点肌肉组织出现挛缩结节、肌纤维排列紊乱，血清和/或激痛点肌肉组织中Na

-K

-ATPase、Ca

ATPase、SOD活性、Ca

、GSH含量均显著降低（

0.01），LDH活性及MDA含量均显著升高（

0.01），cAMP、PKA、PGC1

、TFAM蛋白表达水平均显著降低（

0.01）；与模型组比较，OK可改善MPS大鼠激痛点肌纤维组织病理形态改变，且OK干预后，MPS大鼠血清和/或激痛点肌肉组织中Na

-K

-ATPase、Ca

ATPase、SOD活性、Ca

、GSH含量明显升高（

0.05，

0.01），LDH活性和MDA含量明显降低（

0.05，

0.01），cAMP、PKA、PGC1

、TFAM蛋白表达水平明显升高（

0.05，

0.01）。

结论

OK干预大鼠MPS机制可能与其有效激活cAMP/PKA/PGC1

通路，促进肌细胞线粒体能量代谢和激痛点肌纤维损伤修复有关。

Abstract

Objective

From the perspective of energy metabolism， the mechanism of Osteoking （OK） in the treatment of myofascial pain syndrome （MPS） was revealed through systems biology prediction combined with holistic animal experimental validation methods.

Method

Firstly， the key targets of MPS and their related molecular mechanisms were predicted by the systems biology method， and the core network targets were screened. Then， the network-predicted targets were verified by animal experiments. Specifically， 60 SD rats were randomly divided into normal group， model group， low， medium， and high dose OK groups （0.66， 1.31， 2.63 mL·kg

-1

）， and positive celecoxib group （21 mg·kg

-1

）. The MPS model was established by beating combined with a centrifugal exercise method for eight weeks. Except for two days after modeling， the intervention of OK or celecoxib was performed. After the completion of the model， the drug was administered for two weeks. The histopathological changes of trigger point muscle tissue were observed by hematoxylin-eosin staining. The content/activity of Na-K-ATP enzyme （Na

-K

-ATPase）， Ca

pump （Ca

ATPase）， Ca

， lactate dehydrogenase （LDH）， glutathione （GSH）， malondialal （MDA）， superoxide dismutase （SOD）， cyclic adenosine phosphate （cAMP）， and protein kinase A （PKA） in serum and/or trigger point muscle tissue in MPS rats was detected by enzyme-linked immunosorbent assay. Protein expression levels of PKA and the peroxisome proliferator-activated receptor

coactivator 1

（PGC1

） in MPS rats were detected by immunohistochemistry. The protein expression levels of PKA， PGC1

， and mitochondrial transcription factor A （TFAM） in MPS rats were detected by Western blot.

Result

The network prediction results suggest that OK acts on the key target of energy metabolism related to the occurrence and development of MPS and may participate in the activation of the cAMP/PKA/PGC1

signaling pathway. The experimental validation results show that compared with the normal group， contracture nodules and disordered arrangement of muscle fibers appear in the trigger point muscle tissue of MPS rats. Na

-K

-ATPase， Ca

ATPase， SOD activity， Ca

， and GSH contents in serum and/or trigger point muscle tissue are significantly decreased （

0.01）. Both LDH activity and MDA contents are significantly increased （

0.01）， and the protein expression levels of cAMP， PKA， PGC1

， and TFAM are significantly decreased （

0.01）. Compared with the model group， OK improves the histopathological morphology of trigger point muscle fibers in MPS rats， and after the intervention of OK， Na

-K

-ATPase， Ca

ATPase， SOD activity， Ca

， and GSH contents in serum and/or trigger point muscle tissue in MPS rats are significantly increased （

0.05，

0.01）. LDH activity and MDA contents are significantly reduced （

0.05，

0.01）. The protein expression levels of cAMP， PKA， PGC1

， and TFAM are significantly increased （

0.05，

0.01）.

Conclusion

The mechanism of OK's intervention in MPS rats may be related to its effective activation of the cAMP/PKA/PGC1

signaling pathway， thus promoting mitochondrial energy metabolism and trigger point muscle fiber damage repair in muscle cells.

关键词

Keywords

references

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