Alle studies werden goedgekeurd door het Institutional Animal Care and Treatment Committee van de Xuzhou Medical University. De reagentia en de gebruikte apparatuur worden vermeld in de Materiaaltabel.
1. Diermodel
Volwassen mannelijke en vrouwelijke Sprague-Dawley (SD) ratten van 250–300 g werden gekocht bij het Experimenteel Dierencentrum van de Xuzhou Medische Universiteit. Ratten werden gefokt in een speciale ruimte zonder ziekteverwekkers. De dierproeven, waaronder behandeling, zorg en keuze van eindpunt, volgden de richtlijnen "Animal Research: Reporting In Vivo Experiments". Dierproeven werden uitgevoerd met randomisatie. SD-ratten werden ingedeeld in vier groepen (n = 8 per groep): Normale groep (geen operatie, normale voeding) (normale groep), Schijngroep (schijnoperatie: huid- en spierincisie zonder voorste kruisbanddoorsnijding [ACLT], gevolgd door zoutoplossings-gavage), KOA/NC-groep (ACLT-operatie + zoutoplossing), KOA/OST-groep (ACLT-operatie + zoutoplossings-gavage), KOA/OST-groep (ACLT-operatie + OST-gavage). Het KOA-model van de rattenknie is geconstrueerd met behulp van de voorste kruisbanddoorsnijding (ACLT) zoals eerder beschreven29. De zoutoplossingsgroep kreeg zoutoplossing via gavage, en de OST-groep kreeg OST via gavage gedurende 4 weken. De OST-dosis is 50 mg/kg lichaamsgewicht (opgelost in PEG 400 en verdund met fysiologische zoutoplossing), en de toedieningsfrequentie is eenmaal per dag gedurende 4 weken in de Ratten-subsectie. Daarna werden ratten geëuthanaseerd voor analyse (volgens institutioneel goedgekeurde protocollen). Weefsels werden onmiddellijk ingevroren in vloeibare stikstof of gefixeerd in 4% paraformaldehyde.
2. Celcultuur
De humane chondrocytcellijn (C28/I2) werd verkregen uit de American Type Culture Collection (ATCC, Manassas, VA). De cellen werden gekweekt volgens de ATCC-richtlijnen en binnen 6 maanden gebruikt.
Kweekomstandigheden: DMEM/F-12 medium aangevuld met 10% foetaal rundserum en 1% penicilline-streptomycine, geïncubeerd bij 37 °C in een 5% CO2 bevochtigde broedmachine.
Behandelingen: Cellen werden gezaaid bij 1 × 106 cellen/put in 6-well platen; na 24 uur adhesie werden ze behandeld met LPS (1 μg/mL) alleen of met OST (100 μM) gedurende 24 uur.
3. Assays op cellevensvatbaarheid
Chondrocytcellen werden co-incubeerd met OST of LPS in verschillende concentraties in 96-wellplaten. De CCK8-assay weerspiegelt de levensvatbaarheid van cellen door absorptie (OD450 nm) te detecteren met een microplaatlezer, waarbij hogere OD-waarden meer levensvatbare cellen aangeven.
OST-concentratiegradiënt: 0, 25, 50, 100, 200, 400 μM (geïncubeerd gedurende 24 uur). De CCK8-assay toonde >90% cellevensvatbaarheid bij alle concentraties, waarmee de niet-toxiciteit van de verbinding werd bevestigd.
LPS-concentratiegradiënt: 0, 0,1, 0,5, 1, 2 μg/mL (geïncubeerd gedurende 24 uur). De 1 μg/mL LPS-groep had ~50% cellevensvatbaarheid (in tegenstelling tot de Ctrl-groep), dus deze concentratie werd gekozen voor latere experimenten.
4. Hematoxyline- en eosinekleuring (H&E) en Safanine O-kleuring
Weefsels werden paraffine-ingebed, gedewaxt, gerehydrateerd en gekleurd met H&E en Safranin O/Fast Green reagentia volgens de instructies van de fabrikant. Kleuringscondities: AO werkconcentratie was 1 μg/mL; cellen werden 5 minuten in het donker geïncubeerd bij 37 °C.
Kwantitatieve methode: AVO-positiviteitspercentage werd berekend door cellen met oranje puncta te tellen in 5 willekeurige velden (×400 vergroting) per monster met behulp van de ImageJ-software. Vervolgens werden secties vastgelegd onder een BX43-microscoop (vergroting ×400).
5. Flowcytometrie
Cellen werden geoogst en opnieuw gesuspendeerd in Annexin-V FITC/PI-oplossing voor apoptose-analyse. Incubatiecondities: Cellen werden opnieuw opgehangen bij 1 × 106 cellen/mL in Annexin-V FITC/PI-oplossing (KeyGEN) en 15 minuten in het donker bij kamertemperatuur geïncubeerd.
Gatingstrategie: Forward scatter (FSC) vs. zijdelingse verstrooiing (SSC) poorten werden gebruikt om celresten uit te sluiten; Annexin-V FITC⁺/PI⁻-cellen werden gedefinieerd als vroeg apoptotisch, en Annexin-V FITC⁺/PI⁺-cellen als laat-apoptotisch. De gatingplot is opgenomen in Aanvullend Bestand 1 (ruwe flowcytometriegegevens). Cellen werden verzameld met een flowcytometer. De gegevens werden geanalyseerd met behulp van de Flow Jo-software.
6. Transfectie van plasmiden en imitatie
MiR-34a mimic (34a-mimic), niet-specifieke controle-mimic (NC) werden verkregen van een commerciële bron. Cellen werden getransfecteerd met plasmiden met behulp van LipofectamineTM 3000 volgens de instructies van de fabrikant.
7. Acridine-oranje kleuring
Autofagie werd meestal geëvalueerd door middel van Acridine-oranjekleuring in cellen. Nadat cellen 24 uur lang met LPS of OST waren behandeld in specifieke concentraties, werden ze 5 minuten in het donker geïncubeerd met AO (1 μg/mL) bij 37 °C. Beelden werden vastgelegd met een laserconfocale microscoop. De AVO-positiviteitsgraad werd berekend door cellen met oranje puncta te tellen in 5 willekeurige velden (×400 vergroting) per monster met behulp van ImageJ-software. De gegevens worden gerapporteerd als gemiddelde ± SD uit drie onafhankelijke experimenten.
8. Waarneming van transmissie-elektronenmicroscoop
Monsters werden vastgesteld in 2,5% glutaraldehyde en 1% osmiumtetroxide, waarna ze gedehydrateerd, gespoeld en geïmpregneerd werden. Na polymerisatie werden monsters met behulp van een ultramicrotoom in secties van 70 nm dikke secties gesneden. De ultrastructuur van cellen werd waargenomen met transmissie-elektronenmicroscopie.
9. Immunoblotting
Muis monoklonaal antilichaam (Abs) tegen Bcl-2 (#68103), konijn polyklonaal antilichaam tegen LC3 (#14600-1-AP), IL-6 (21865-1-AP) en muis monoklonaal antilichaam tegen β-actine (#66009-1-lg) werden gekocht van Proteintech. Secundaire buikspieren geconjugeerd met IRDye 800CW Geit (polyklonaal) anti-Konijn IgG (H+L) of IRDye 800CW Geit (polyklonaal) anti-Muis IgG (H+L) werden commercieel verkregen. Cellen werden gelyseerd in een geheelcel-lysisassay, gescheiden door elektroforese op SDS-polyacrylamide gelelektroforese. Eiwitten werden gedetecteerd met primaire Abs en overeenkomstige secundaire Abs. De eiwitbelasting was 30 μg per baan; primaire antistofverdunningen: Bcl-2 (1:1000), LC3 (1:1500), β-tubuline (1:5000); secundaire antilichamen (IRDye 800CW) werden gebruikt bij 1:10.000, IL-6 (1:800). Vervolgens werden de eiwitbanden vastgelegd door het verbeterde chemiluminescence laserbeeldvormingssysteem. Eiwitbanden werden gekwantificeerd door de ImageJ-software.
10. Kwantitatieve real-time polymerase kettingreactie (qRT-PCR)
Totale RNA's werden geïsoleerd uit cellen met behulp van het Trizol-reagens. cDNA's afkomstig van totale RNA's werden gesynthetiseerd met behulp van de cDNA regent kit en geanalyseerd met SYBR Green-methoden. cDNA's afgeleid van miRNA's werden gesynthetiseerd met behulp van miRcute plus miRNA eerste-streng cDNA-kit en geanalyseerd met miRcute plus miRNA qPCR-kit. Alle procedures werden uitgevoerd volgens het protocol van de fabrikant. De expressie van het doeltranscript werd berekend met de 2-△△CT-methode . GADPH en U6 werden gebruikt als belastingscontrole voor respectievelijk mRNA en miRNA. De primersequentie staat vermeld in Tabel 1.
11. Luciferase-verslaggever-assays
Wild-type psiCHECK2- Bcl-2-3′UTR rapportererplasmide (WT) en psiCHECK2- Bcl-2-3′UTR rapportererplasmide met een mutant op de miR-34a bindingsplaats (Mut). De reporters en miR-34a-mimic werden co-transfecteerd in chondrocytcellen met behulp van LipofectamineTM 3000. Cellen werden geoogst en gelyseerd na 24 uur transfectie. De intensiteit van luciferase werd vervolgens gemeten met behulp van de Dual-LumiTM Luciferase Reporter Gene Assay kit volgens de instructies van de fabrikant.
12. Ganganalysetests
Het MGT-PR-systeem werd gebruikt om de bewegingen van de rennende ledematen van ratten in elke groep te observeren. Voor de tests mochten de ratten zich aanpassen aan de omgeving van de startbaan. Loopgegevens tijdens vrij lopen werden geregistreerd, met drie opeenvolgende valide wandelproeven voor elke rat. De geanalyseerde parameters omvatten staplengte, zwaaiduur en coördinatie tussen de rechter- en linkerachterpoten.
13. Statistische analyse
De experimenten werden driemaal uitgevoerd en onafhankelijk minstens drie keer herhaald. Statistische analyse werd uitgevoerd met behulp van de GraphPad Prism 9-software. De gegevens werden getoond als gemiddelde ± SD. Statistische verschillen werden geëvalueerd met eenrichtings-ANOVA (Tukey's post hoc test) voor meervoudige vergelijkingen, of met tweezijdige Student's t-test voor twee experimentele groepsvergelijkingen. Verschillen werden als significant geaccepteerd op p < 0,05.