マグノリンはNF-κB経路を介して軟骨細胞に抗炎症作用を示し、前十字靭帯断裂誘発性変形性関節症を抑制します

Magnolin exhibits anti-inflammatory effects on chondrocytes via the NF-κB pathway for attenuating anterior cruciate ligament transection-induced osteoarthritis.

• Kang Xu
• Yan Gao
• Li Yang
• Yanju Liu
• Chunli Wang

抄録

目的:

この研究は、マグノリン（MGL）は、順番に変形性関節症（OA）を軽減することができます炎症反応を抑制する機能を持っているかどうかを調査することを目的としています。

PURPOSE: This study aimed to investigate whether magnolin (MGL) possesses the capability of suppressing inflammatory responses that can in turn alleviate osteoarthritis (OA).

方法:

ラット軟骨細胞の生存率に及ぼすMGLの影響を5～100μMの濃度で検討し、10μMを選択して検討しました。この効果を媒介する分子機構とシグナル伝達経路を RNA 配列決定、qRT-PCR、免疫蛍光染色、ウエスタンブロット法により解明した。その後、前十字靭帯（ACL）断裂誘発性OAモデルラットを作製し、膝関節腔内にMGLを注入し、MGLの抗炎症作用を検証しました。

METHODS: We investigated the effects of MGL on the viability of rat chondrocytes at concentrations of 5 to 100 µM, and selected 10 µM for further study. We elucidated the molecular mechanisms and signaling pathways mediating these effects via RNA sequencing, qRT-PCR, immunofluorescent staining, and Western blotting techniques. Following this, we established an anterior cruciate ligament (ACL) transection-induced OA rat model, and injected MGL into the knee articular cavities to verify the anti-inflammatory effects of MGL.

結果:

その結果、MGLはTNF-αによるIL-1β、COX2、ADAMTS-5、MMP-1/3/13の遺伝子/タンパク質レベルでのアップレギュレーション、および軟骨ECM合成のダウンレギュレーションを回復させることができた。異なるグループの遺伝子発現プロファイルから、49の共通の差異発現遺伝子(DEG)が同定され、それらは主にリボソーム、細胞外空間、炎症反応の構造的構成要素に富むものであった。その結果、NF-κB 経路は高濃縮であり、それに関連する DEG()の発現量は TNF-α刺激下では MGL により逆転した。さらに、MGL は p65 の細胞核内転座と IκBα のリン酸化を同時に抑制することが証明されました。さらに、MGLは軟骨マトリックスの分解を抑制し、MMP-13の発現を抑制し、SOX9合成をアップレギュレーションすることで軟骨マトリックスの構築を促進することが明らかになりました。

RESULTS: We found that MGL could recover the TNF-α-induced upregulation of IL-1β, COX2, ADAMTS-5, and MMP-1/3/13 at the gene/protein level, as well as the downregulation of cartilaginous ECM synthesis. Gene expression profiles of different groups identified 49 common differentially expressed genes (DEGs), which were mainly enriched in the structural constituents of the ribosome, the extracellular space, and inflammatory response. The NF-κB pathway was highly enriched, and the expression levels of DEGs associated with it () under TNF-α stimulation were reversed by MGL. Further studies proved that MGL simultaneously suppressed the cell nucleus translocation of p65 and the phosphorylation of IκBα. Moreover, , MGL suppressed cartilage matrix degradation, inhibited MMP-13 expression, and promoted cartilage matrix construction by upregulating SOX9 synthesis.

結論:

MGLは、NF-κB経路の活性化を抑制することで、軟骨細胞に対して有意な抗炎症作用を示し、OAを有意に抑制しました。

CONCLUSION: MGL demonstrated significant anti-inflammatory bioactivity on chondrocytes by suppressing the activation of NF-κB pathway, which in turn exhibited a significant alleviation of OA.