Untersuchung der Wirkung und des Mechanismus von Huazuo Sanjie Chubi auf ein Rattenmodell der Gicht-Knochenerosion basierend auf dem PI3K/Akt Signalweg
Ziel: Beobachtung der Wirkung der Huazuo Sanjie Chubi-Formel auf ein Rattenmodell mit Gicht-bedingter Knochenerosion und Untersuchung des Wirkmechanismus. Methoden: 36 männliche 2 Monate alte SD-Ratten wurden zufällig in eine Kontrollgruppe (9) und eine Modellgruppe (27) eingeteilt. Die Modellgruppe erhielt oral Hypoxanthinlösung 300 mg·kg-1·d-1 plus Kaliumoxonatlösung 250 mg·kg-1·d-1 sowie Injektionen von 200 μL einer Suspension von Natriumurat-Monohydrat-Kristallen (MSU) mit 25 g·L-1 in das rechte Sprunggelenk (alle 3 Tage) zur Induktion eines Gicht-Knochenerosionsmodells. Nach 4 Wochen wurden zufällig je 3 Ratten aus beiden Gruppen zur Validierung des Modells entnommen. Die verbleibenden 24 Modellratten wurden zufällig in Modellgruppe, Huazuo Sanjie Chubi-Gruppe (10,35 g·kg-1·d-1), Allopurinol-Gruppe (20 mg·kg-1·d-1) und Inhibitor-Gruppe (LY294002, 10 mg·kg-1·d-1) mit je 6 Ratten eingeteilt. Mit Ausnahme der Kontrollgruppe erhielten die anderen Gruppen weiterhin Hypoxanthin (300 mg·kg-1) und Kaliumoxonat (250 mg·kg-1) oral zur Aufrechterhaltung des Modells. Die Huazuo Sanjie Chubi- und Allopurinol-Gruppen erhielten die Medikamente oral, die Inhibitor-Gruppe erhielt intraperitoneale Injektionen. Kontroll- und Modellgruppen erhielten 4 Wochen lang physiologische Kochsalzlösung oral. Nach Abschluss der Behandlung wurden Schwellungen des Sprunggelenks und deren Durchmesser gemessen; mit Micro-CT wurden Knochenvolumenanteil (BV/TV) und Knochenoberflächen-Volumen-Verhältnis (BS/BV) quantitativ analysiert; mittels Hämatoxylin-Eosin- (HE) und Safranin-O-Fast Green-Färbung wurden histopathologische Veränderungen untersucht; der Serum-Harnsäurespiegel wurde enzymatisch kolorimetrisch bestimmt; entzündliche Faktoren TNF-α, IL-1β, IL-6 mittels ELISA; Immunfluoreszenzfärbung zur Expression von RANKL, phosphoryliertem PI3K; Echtzeit-PCR für RANKL, TRAP, CTSK, MMP-9 mRNA; Western Blot für o.g. Proteine und PI3K/Akt/mTOR Signalwegproteine. Im Vergleich zur Kontrollgruppe zeigten die Modellratten eine Schwellung und eine vergrößerte Sprunggelenksdurchmesser; Micro-CT zeigte eine unebene Oberfläche mit bienenwabenartiger Knochenzerstörung, signifikant erniedrigtes BV/TV und erhöhtes BS/BV (P<0,05); HE-Färbung zeigte verengten Gelenkspalt, unregelmäßige Knorpeloberfläche und verminderte Anzahl und ungleichmäßige Verteilung von Chondrozyten mit teilweise Hypertrophie. Das Gicht-Knochenerosionsmodell wurde erfolgreich etabliert. Nach 4 Wochen Intervention zeigten Modellratten deutlich geschwollene Sprunggelenke und erhöhten Durchmesser (P<0,05); Micro-CT bestätigte die unebene Oberfläche und starke erosive Veränderungen, verminderte BV/TV und erhöhte BS/BV (P<0,05); pathologische Untersuchung zeigte verengten Gelenkspalt und schwere Knorpelschädigung; Serumharnsäure- und Entzündungsfaktoren (IL-1β, IL-6, TNF-α) waren signifikant erhöht (P<0,05); mRNA- und Proteinexpressionen von RANKL, CTSK, TRAP, MMP-9 waren deutlich erhöht; die PI3K/Akt/mTOR Signalwegproteine waren erhöht (P<0,05); Fluoreszenzintensität von RANKL und p-PI3K war signifikant höher (P<0,05). Alle behandelten Gruppen zeigten unterschiedliche Verbesserungen. Huazuo Sanjie Chubi- und Inhibitorgruppen hatten deutliche Effekte bei der Reduktion von Gelenkschwellungen, Verbesserung der Knochenerosion, Mikrostrukturverbesserung (BV/TV erniedrigt, BS/BV erhöht), Verminderung der Entzündungsfaktoren, Herunterregulierung knochenzerstörender Proteine und Inhibition der PI3K/Akt/mTOR Signalwegaktivierung (P<0,05). Harnsäurespiegel wurden bei Huazuo Sanjie Chubi und Allopurinol signifikant gesenkt (P<0,05). Im Vergleich zur Huazuo Sanjie Chubi-Gruppe zeigte die Allopurinol-Gruppe größeren Sprunggelenksdurchmesser, stärkere Knochenerosion, stärker beschädigte Mikrostruktur (P<0,05), schlechtere Knorpelverbesserung, deutlich erhöhte IL-6, TNF-α (P<0,05), erhöhte Proteinexpression und Signalwegaktivierung (P<0,05). Die Inhibitorgruppe zeigte ähnlich gute Wirkung wie Huazuo Sanjie Chubi bei Mikrostruktur und Verringerung von IL-1β und IL-6, bessere Wirkung bei Senkung von TNF-α und Signalhemmung, jedoch schwächere Wirkung auf Knorpelpathologie und Harnsäurespiegel (P<0,05). Schlussfolgerung: Huazuo Sanjie Chubi senkt den Serumharnsäurespiegel, reduziert die Sekretion entzündlicher Faktoren, downreguliert knochenzerstörende Proteine in Gelenkgewebe, und seine Wirkung auf die Verbesserung der Gicht-Knochenerosion könnte mit der Hemmung des PI3K/Akt Signalweges zusammenhängen.