Tutti gli studi sono stati approvati dal Comitato Istituzionale per la Cura e il Trattamento degli Animali dell'Università Medica di Xuzhou. I reagenti e le attrezzature utilizzate sono elencati nella Tabella dei Materiali.
1. Modello animale
Maschi e femmine adulti di ratti Sprague-Dawley (SD) del peso di 250–300 g sono stati acquistati presso l'Experimental Animal Center dell'Università Medica di Xuzhou. I ratti venivano allevati in una stanza speciale senza patogeni. Le procedure sperimentali sugli animali, inclusi trattamento, cura e scelta dell'endpoint, seguivano le linee guida "Ricerca sugli animali: Segnalazione degli esperimenti in vivo". Sono stati condotti esperimenti su animali con randomizzazione. I ratti SD sono stati raggruppati in quattro gruppi (n = 8 per gruppo): gruppo normale (nessun intervento chirurgico, alimentazione normale) (gruppo normale), gruppo sham (chirurgia simulata: incisione cutanea e muscolare senza transezione del legamento crociato anteriore [ACLT], seguita da goffa salina), gruppo KOA/NC (chirurgia ACLT + gavage salina), gruppo KOA/OST (chirurgia ACLT + gavage OST). Il modello KOA del ginocchio del ratto è stato costruito utilizzando il metodo della transezione del legamento crociato anteriore (ACLT) come descrittoin precedenza 29. Il gruppo con soluzione salina è stata somministrata tramite gavage, mentre il gruppo OST è stato somministrato tramite gavage per 4 settimane. La dose di OST è di 50 mg/kg di peso corporeo (disciolta in PEG 400 e diluita con soluzione fisiologica), e la frequenza di somministrazione è una volta al giorno per 4 settimane nella sottosezione dei ratti. Successivamente, i ratti sono stati eutanasiati per l'analisi (seguendo protocolli istituzionalmente approvati). I tessuti venivano immediatamente congelati in azoto liquido o fissati al 4% di paraformaldeide.
2. Coltura cellulare
La linea cellulare di condrociti umani (C28/I2) è stata ottenuta dalla American Type Culture Collection (ATCC, Manassas, VA). Le cellule sono state colte secondo le linee guida ATCC e utilizzate entro 6 mesi.
Condizioni della coltura: mezzo DMEM/F-12 integrato con siero fetale bovino al 10% e 1% penicillina-streptomicina, incubato a 37 °C in un incubatore umidificato al 5% CO2 .
Trattamenti: Le cellule sono state seminate a 1 × 106 cellule/pozzo in placche a 6 pozzi; dopo 24 ore di adesione, venivano trattati solo con LPS (1 μg/mL) o con OST (100 μM) per 24 ore.
3. Saggi per la vitalità cellulare
Le cellule condrocitarie sono state co-incubate con OST o LPS in diverse concentrazioni in piastre a 96 pozzi. Il test CCK8 riflette la vitalità cellulare rilevando l'assorbanza (OD450 nm) tramite un lettore di microplacche, con valori OD più alti che indicano celle più vitali.
Gradiente di concentrazione OST: 0, 25, 50, 100, 200, 400 μM (incubato per 24 ore). Il test CCK8 ha mostrato una vitalità cellulare del >90% a tutte le concentrazioni, confermando la non tossicità del composto.
Gradiente di concentrazione LPS: 0, 0,1, 0,5, 1, 2 μg/mL (incubato per 24 ore). Il gruppo LPS da 1 μg/mL aveva ~50% di vitalità cellulare (rispetto al gruppo Ctrl), quindi questa concentrazione è stata scelta per gli esperimenti successivi.
4. Colorazione di ematossilina ed eosina (H&E) e colorazione con Safanin O
I tessuti venivano incorporati in paraffina, decerati, reidratati e colorati con reagenti H&E e Safranin O/Fast Green secondo le indicazioni del produttore. Condizioni di colorazione: la concentrazione di lavoro AO era di 1 μg/mL; le cellule sono state incubate a 37 °C per 5 minuti al buio.
Metodo quantitativo: il tasso di positività AVO è stato calcolato contando le celle contenenti punti arancioni in 5 campi casuali (ingrandimento ×400) per campione utilizzando il software ImageJ. Successivamente, le sezioni venivano catturate al microscopio BX43 (ingrandimento ×400).
5. Citometria a flusso
Le cellule sono state prelevate e risospese in soluzione di Annexin-V FITC/PI per l'analisi dell'apoptosi. Condizioni di incubazione: Le cellule sono state risospese a 1 ×10 6 cellule/mL in soluzione di Annexin-V FITC/PI (KeyGEN) e incubate a temperatura ambiente per 15 minuti al buio.
Strategia di gating: scatter frontale (FSC) vs. le porte a scattering laterale (SSC) venivano utilizzate per escludere i detriti delle cellule; Le celle FITC⁺/PI⁻ Annexin-V sono state definite come apoptotiche precoce, mentre quelle FITC⁺/PI⁺ Annexin-V come apoptotiche tardate. Il grafico di gating è incluso nel File Supplementare 1 (dati grezzi della citometria del flusso). Le cellule venivano raccolte tramite un citometro a flusso. I dati sono stati analizzati utilizzando il software Flow Jo.
6. Trasfezione di plasmidi e mimetismo
MiR-34a mimic (34a-mimic) e control-mimic non specifico (NC) sono stati ottenuti da una fonte commerciale. Le cellule sono state trasfettate con plasmidi utilizzando LipofectaminaTM 3000 secondo le istruzioni del produttore.
7. Macchiatura di arancione acridina
L'autofagia veniva solitamente valutata tramite colorazione con acridina arancione nelle cellule. Dopo che le cellule sono state trattate con LPS o OST a concentrazioni specifiche per 24 ore, sono state incubate con AO (1 μg/mL) a 37 °C per 5 minuti al buio. Le immagini venivano catturate utilizzando un microscopio confocale laser. Il tasso di positività AVO è stato calcolato contando celle contenenti punti arancioni in 5 campi casuali (ingrandimento ×400) per campione utilizzando il software ImageJ. I dati sono riportati come media ± SD da tre esperimenti indipendenti.
8. Osservazione al microscopio elettronico a trasmissione
I campioni sono stati fissati con glutaraldeide al 2,5% e tetrossido di osmio all'1%, poi disidratati, risciacquati e impregnati. Dopo la polimerizzazione, i campioni venivano tagliati in sezioni spesse 70 nm utilizzando un ultramicrotomo. L'ultrastruttura delle cellule è stata osservata tramite microscopia elettronica a trasmissione.
9. Immunoblotting
Anticorpi monoclonali di topo (Abs) contro Bcl-2 (#68103), anticorpo policlonale di coniglio contro LC3 (#14600-1-AP), IL-6 (21865-1-AP) e anticorpo monoclonale di topo contro β-Actin (#66009-1-lg) sono stati acquistati da Proteintech. Gli ABS secondari coniugati con IRDye 800CW Goat (policlonale) anti-Rabbit IgG (H+L) o IRDye 800CW Goat (policlonale) anti-Mouse IgG (H+L) sono stati ottenuti commercialmente. Le cellule sono state lisate in un saggio di lisi a intera cellula, separate tramite elettroforesi su elettroforesi in gel SDS-poliacrilamide. Le proteine sono state rilevate utilizzando l'Abs primario e l'Abs secondario corrispondente. Il carico proteico era di 30 μg per corsia; diluizioni primarie degli anticorpi: Bcl-2 (1:1000), LC3 (1:1500), β-tubulina (1:5000); anticorpi secondari (IRDye 800CW) sono stati utilizzati a 1:10.000, IL-6 (1:800). Successivamente, le bande proteiche sono state catturate dal sistema di imaging laser a chemiluminescenza potenziata. Le bande proteiche sono state quantificate dal software ImageJ.
10. Reazione a catena della polimerasi in tempo reale quantitativo (qRT-PCR)
Gli RNA totali sono stati isolati dalle cellule utilizzando il reagente Trizol. I cDNA derivati da RNA totali sono stati sintetizzati utilizzando il cDNA regent kit e analizzati con i metodi SYBR Green. I cDNA derivati da miRNA sono stati sintetizzati utilizzando un kit cDNA di primo filamento miRcute plus miRNA e analizzati con un kit qPCR miRcute plus miRNA. Tutte le procedure venivano eseguite secondo il protocollo del produttore. L'espressione del trascrizione target è stata calcolata utilizzando il metodo 2-△△CT . GADPH e U6 venivano utilizzati come controllo del carico rispettivamente per mRNA e miRNA. La sequenza degli innesco è elencata nella Tabella 1.
11. Analisi dei giornalisti di Luciferase
Plasmide reporter di tipo selvaggio psiCHECK2-Bcl-2-3′UTR (WT) e plasmide reporter psiCHECK2-Bcl-2-3′UTR con un mutante nel sito di legame miR-34a (Mut). I reporter e il mimetico miR-34a sono stati co-trasfettati nelle cellule condrocitarie usando LipofectamineTM 3000. Le cellule venivano prelevate e lisate dopo 24 ore di trasfezione. L'intensità della luciferasi è stata poi misurata utilizzando il kit Dual-LumiTM Luciferase Reporter Gene Sagy secondo le istruzioni del produttore.
12. Test di analisi dell'andatura
Il sistema MGT-PR veniva utilizzato per osservare i movimenti in corsa degli arti dei ratti in ciascun gruppo. Prima dei test, ai ratti è stato permesso di adattarsi all'ambiente della pista. Sono stati registrati i dati sull'andatura durante la camminata libera, con tre prove valide consecutive di camminata catturate per ciascun ratto. I parametri analizzati includevano la lunghezza del passo, la durata dell'oscillazione e la coordinazione tra gli arti posteriori destro e sinistro.
13. Analisi statistica
Gli esperimenti sono stati condotti in triplicata e ripetuti indipendentemente almeno tre volte. L'analisi statistica è stata effettuata utilizzando il software GraphPad Prism 9. I dati sono stati mostrati come media ± SD. Le differenze statistiche sono state valutate tramite ANOVA unidirezionale (test post hoc di Tukey) per confronti multipli, oppure con il test Student's a due code per due confronti sperimentali di gruppo. Le differenze sono state accettate come significative a p < 0,05.