$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Wszystkie doświadczenia na zwierzętach przeprowadzono zgodnie z instytucjonalnymi wytycznymi dotyczącymi opieki i wykorzystania zwierząt laboratoryjnych. Protokół badania został zweryfikowany i zatwierdzony przez Komisję Etyki Zwierząt. Dołożono wszelkich starań, aby zminimalizować cierpienie zwierząt.
Badanie to ma na celu ocenę roli regulacji szlaku PI3K/Akt za pośrednictwem CD44 w różnicowaniu osteoklastów i progresji stanu zapalnego podczas współistniejącej osteoporozy i zapalenia przyzębia (OP+PD) oraz określenie, czy glicyteina, bioaktywny związek z Angelica sinensis, może terapeutycznie modulować te efekty. Uzasadnienie wynika z pojawiających się dowodów łączących nadekspresję CD44 z patologiczną resorpcją kości i dysregulacją immunologiczną w OP+PD 11,12,13. Integrując proteomikę, modelowanie in vivo i farmakologię sieciową, protokół systematycznie bada mechanizmy molekularne i interwencje terapeutyczne w celu złagodzenia postępu choroby14.
Wielkość próby do eksperymentów in vivo została oparta na wcześniejszych badaniach i analizie mocy, w wyniku czego n = 6 na grupę, co zapewnia odpowiednią moc statystyczną do wykrycia istotnych różnic (P < 0,05) między warunkami leczenia. Glicyteinę podawano w dawkach 50 mg/kg i 100 mg/kg, zawieszoną w 5% DMSO w oliwie z oliwek i podawaną przez codzienny zgłębnik doustny. Myszy monitorowano przez 8 tygodni po indukcji PD. Założenie podwiązki w celu wywołania zapalenia przyzębia wykorzystywało nić jedwabną 5-0, a obustronną owariektomię wykonano w 0,3% znieczuleniu pentobarbitalem sodowym (0,5 ml / 100 g)15. Ponadto testy molekularne, w tym RT-qPCR, western blot i ELISA, przeprowadzono przy użyciu zwalidowanych protokołów16, a oceny histologiczne, takie jak barwienie hematoksyliną-eozyną (H&E) i błękitem metylenowym, przebiegały zgodnie z ustalonymi terminami i czasem trwania barwienia.
Wszystkie procedury eksperymentalne z udziałem odczynników chemicznych, środków barwiących i próbek biologicznych zostały przeprowadzone zgodnie ze standardowymi protokołami bezpieczeństwa biologicznego w celu zminimalizowania zagrożeń dla zdrowia. Z materiałami niebezpiecznymi, takimi jak formalina, EDTA, błękit metylenowy i kwaśna fuksyna, obchodzono się przy użyciu środków ochrony osobistej (PPE), w tym rękawiczek, masek i okularów ochronnych. Wszystkie materiały odpadowe, w tym zużyte odczynniki i skażone materiały jednorazowego użytku, zostały zebrane w wyznaczonych pojemnikach na zagrożenia biologiczne i zutylizowane przez certyfikowane firmy zajmujące się utylizacją odpadów niebezpiecznych zgodnie z wytycznymi dotyczącymi bezpieczeństwa instytucjonalnego i środowiskowego. Rysunek 1 przedstawia ogólny eksperymentalny przepływ pracy.
Gromadzenie danych klinicznych
W naszym badaniu systematycznie zbieraliśmy i kompleksowo analizowaliśmy wyjściowe dane kliniczne oraz szczegółowe historie medyczne trzech pacjentów z OP+PD i sześciu osób z grupy kontrolnej, w tym czynniki demograficzne i styl życia, a także profile anatomiczne i przerzutowe. Ponadto wykonano rygorystyczne potwierdzenie wyniku testu na zakażenie HPV (pozytywny lub negatywny). Szczegółowo rejestrowano stopień progresji lub wzrok nawrotu zmian przerzutowych. W ciągu pierwszych 7 dni immunoterapii próbki krwi pacjentów były systematycznie pobierane i standaryzowane, w tym wskaźniki biochemiczne, takie jak rutynowe badania krwi. Rutynowe badania krwi wykonywano w ścisłej zgodności ze standardowymi procedurami, aby dokładnie ocenić kluczowe parametry, takie jak płytki krwi, limfocyty i neutrofile. Albuminy w surowicy mierzono równolegle, a czynność wątroby oceniano za pomocą analizy ilościowej wskaźnika stężenia globulin.
Pacjentów
Ocena gęstości mineralnej kości i stratyfikacja uczestników
Przeprowadziliśmy systematyczne porównanie pomiarów gęstości kości w odcinku lędźwiowym i szyjce kości udowej. Wszystkie badania zostały wykonane przez doświadczonych radiologów na naszym oddziale, przy użyciu precyzyjnego sprzętu do dokładnego określenia wartości gęstości kości. Aby zapewnić standaryzowane pobieranie próbek, uczestnicy byli zobowiązani do poszczenia przez co najmniej 8 godzin przed pobraniem próbki. Integrując dane dotyczące gęstości kości z kompleksowymi danymi z oceny przyzębia, ściśle podzieliliśmy badanych na grupę osteoporozy z zapaleniem przyzębia (OP+PD) lub zdrową grupę kontrolną (HC), zapewniając, że stosunek płci był idealnie dopasowany między obiema grupami. Dopasowanie płci odnosi się do równego rozkładu samic między OP+PD a zdrowymi grupami kontrolnymi. Jednak tylko uczestniczki zostały włączone do tego badania, aby skupić się na osteoporozie pomenopauzalnej; W żadnej z grup nie było mężczyzn. Badanie było zgodne z wytycznymi etycznymi Deklaracji Helsińskiej, a wszyscy uczestnicy podpisali formalne formularze świadomej zgody, w pełni chroniąc swoje prawa.
Parametry diagnostyczne
Osteoporoza została zdefiniowana zgodnie z chińskimi wytycznymi dotyczącymi diagnozowania i leczenia osteoporozy pierwotnej (2022)17, z progami diagnostycznymi ustalonymi na poziomie T-score ≤ -2,5 odchylenia standardowego (SD) dla BMD odcinka lędźwiowego (L1-L4) lub biodra. Stopień zaawansowania zapalenia przyzębia był zgodny z klasyfikacją chorób przyzębiaŚwiatowych Warsztatów z 2018 r. 18, z włączeniem ograniczonym do przypadków stopnia A, stadium II-III. Kryteria włączenia: kobiety po menopauzie w wieku 50-65 lat, podwójne rozpoznanie OP i PD spełniające powyższe kryteria, brak zaburzeń autoimmunologicznych, brak historii nowotworów złośliwych, prawidłowa czynność krążeniowo-oddechowa, wątroby i nerek. Kryteria wyłączenia: Odrzucenie udziału przez pacjenta lub rodzinę, niedawna (≤6 miesięcy) farmakoterapia OP lub PD.
Profilowanie proteomiczne próbek surowicy
Próbki surowicy pobrano od trzech pacjentów z OP+PD i sześciu osób kontrolnych do analizy proteomicznej. Względną kwantyfikację białek osiągnięto za pomocą standardowych procedur, a białka o zróżnicowanej ekspresji zdefiniowano jako białka o P < 0,05 i krotnej zmianie > 1,519.
Analiza wzbogacenia zestawu genów (GSEA)
GSEA wykorzystano do identyfikacji kluczowych szlaków sygnałowych rozregulowanych między kohortami kontrolnymi a kohortami OP+PD. Surowe dane transkryptomiczne zostały najpierw przekształcone przy użyciu konwersji log2 i znormalizowane za pomocą normalizacji kwantylu w celu usunięcia efektów wsadowych. Zestawy genów o wielu funkcjach biologicznych zostały przebadane z bazy danych sygnatur molekularnych (MSigDB), a istotność statystyczna oceniono za pomocą nieparametrycznego testu sumy rang Wilcoxona. Wyniki wzbogacania przedstawiono przy użyciu znormalizowanych wyników wzbogacania i współczynników fałszywych odkryć (FDR < 0,25).
Ważona analiza sieci koekspresji genów (WGCNA)
WGCNA wykorzystano do identyfikacji modułów genów istotnie związanych z fenotypami OP+PD. Aby uzyskać bezskalową topologię sieci, wybrano moc miękkiego progu 12 (R2 > 0,85), a do oceny relacji między genami własnymi modułów a cechami klinicznymi wykorzystano analizę korelacji Pearsona. Przeprowadzono analizy wzbogacenia funkcjonalnego w celu odkrycia istotnych szlaków biologicznych w silnie skorelowanych modułach.
Opracowanie mysich modeli osteoporotycznych wywołanych owariektomią
W badaniu tym wzięło udział 116 samic myszy klasy SPF. Przed eksperymentami zwierzęta były trzymane w kontrolowanych warunkach temperatury i wilgotności przez 7-dniową fazę adaptacji, podczas której podawano im standaryzowaną karmę dla gryzoni i wodę destylowaną. Wszystkie procedury obchodzenia się ze zwierzętami ściśle przestrzegały protokołów etycznych zatwierdzonych przez Komitet Etyki Centrum Nauk o Zdrowiu Uniwersytetu Xi'an Jiaotong, pod numerem zatwierdzenia ID 0609. Badanie zostało zarejestrowane pod numerem projektu [2024-054].
Protokół chirurgiczny obustronnej wycięcia jajników (OVX):
Myszy znieczulono poprzez dootrzewnowe wstrzyknięcie 0,3% pentobarbitalu sodu (0,5 ml/100 g masy ciała). Sierść grzbietowa została poddana chirurgicznej depilacji, a zwierzęta umieszczono w pozycji leżącej grzbietowej na podgrzewanej, sterylnej platformie chirurgicznej. Po aseptycznym przygotowaniu z 75% etanolem wykonano obustronne nacięcia przykręgowe (1 cm bocznie od kręgosłupa) na poziomie poduszek tłuszczowych nerek. Kaletka jajnika została zeksteriorowana, a jajowód podwiązano proksymalnie do jajnika za pomocą jedwabnych szwów 5-0, a następnie wycięto obustronne jajniki, związaną tkankę tłuszczową i częściowe struktury jajowodowe. Warstwy mięśniowo-powięziowe i skórne zamykano kolejno szwami wchłanialnymi 4-0. Pooperacyjną antyseptykę wykonano z użyciem 75% etanolu.
Kontrole chirurgii pozorowanej:
Myszy operowane pozorami przeszły identyczne etapy zabiegu, w tym odsłonięcie jajników i resekcję tkanki tłuszczowej okołojajnikowej, bez wykorzeniania jajników.
Postępowanie pooperacyjne:
Odzyskanie postanestetyki było ułatwione za pomocą poduszek grzewczych z wodą obiegową, aż do pełnego poruszania się. Analgezja była utrzymywana poprzez podskórne podawanie karprofenu (5 mg/kg dziennie) przez 72 godziny po operacji, uzupełnione profilaktyczną penicyliną G (50 000 IU/kg) przez 48 godzin w celu zapobiegania zakażeniom miejsca operowanego. Masę ciała monitorowano co tydzień podczas 6-tygodniowej fazy modelowania osteoporotycznego, z kryteriami wykluczenia stosowanymi do zwierząt wykazujących >20% utratę masy ciała lub stres kliniczny.
Budowa eksperymentalnego modelu zwierzęcego OP+PD
Eksperymentalny model PD został opracowany w oparciu o wcześniej ustalony model zwierzęcy OP. Aby uniknąć zerwania nici i zapewnić płynne wprowadzenie między zęby trzonowe, do podwiązania użyto nici jedwabnej 5-0. Podczas zabiegu kącik ust myszy został delikatnie cofnięty, a nić została chwycona kleszczami i ostrożnie umieszczona w okolicy szyjki macicy między pierwszym a drugim zębem trzonowym. Drut i końcówka kleszczy były utrzymywane poziomo, aby zminimalizować uraz błony śluzowej policzka, zmniejszając w ten sposób ryzyko krwawienia lub śmiertelności. Druga ręka delikatnie pociągnęła za przeciwległy koniec drutu, prowadząc go stopniowo do przestrzeni międzyzębowej między zębami trzonowymi. Po prawidłowym ułożeniu nici odcinek w pobliżu strony policzkowej został zaciśnięty kleszczami i ostrożnie przepuszczony między drugim a trzecim zębem trzonowym przy użyciu tej samej techniki. Delikatna przyczepność w dół zapewniała płynne przejście jedwabiu. Na koniec nić została bezpiecznie zawiązana wokół drugiego zęba trzonowego w środkowej części szyjki macicy. Myszy pozwolono następnie wyzdrowieć.
Ilościowa reakcja łańcuchowa polimerazy z odwrotną transkrypcją (RT-qPCR)
Tabela materiałów zawiera listę specyficznych sekwencji starterów do przodu i do tyłu dla RT-qPCR ukierunkowanych na geny związane ze stanem zapalnym, krzepnięciem i adhezją komórek, w tym CD44, CDH13, VWF i GAPDH. Sekwencje starterów stosowane do analizy RT-qPCR podsumowano w Tabeli 1.
Analiza Western blot
Charakterystyki ekspresji kluczowych białek szlaku sygnałowego w tkankach przyzębia były systematycznie badane za pomocą western blotting. Tkanki przyzębia poddano homogenizacji zamrażalno-rozmrażającej przy użyciu buforu RIPA, zawierającego inhibitory proteazy i fosfatazy, w celu efektywnej ekstrakcji białka całkowitego. Po odwirowaniu z dużą prędkością (12 000 × g, 4 °C, 10 min) w celu oddzielenia lizatu, supernatant został użyty do dokładnego pomiaru stężenia białka za pomocą zestawu BCA, dostarczając wiarygodnych danych do kolejnych eksperymentów.
Dla każdej grupy eksperymentalnej załadowano 30 μg białka ogółem i oddzielono je za pomocą 10% systemu SDS-PAGE. Rozwiązane białka przeniesiono następnie na błony PVDF za pomocą metody półsuchego blottingu. Aby zminimalizować zakłócenia tła, membrany zostały zablokowane 5% beztłuszczowym mlekiem w proszku przez godzinę w temperaturze otoczenia. Następnie membrany utrzymywano w temperaturze 4 °C w stabilnym środowisku w celu dalszej obróbki.
Błony inkubowano następnie ze specyficznymi przeciwciałami pierwszorzędowymi (patrz tabela materiałów) przez 2 godziny w temperaturze °C. Następnego dnia bufor TBST użyto do dokładnego mycia, a następnie membrany potraktowano przeciwciałami drugorzędowymi sprzężonymi z HRP w rozcieńczeniu 1:10 000 przez 1,5 godziny w temperaturze pokojowej. Wszystkie etapy immunodetekcji zostały przeprowadzone w ścisłej zgodności ze znormalizowanymi protokołami, aby zapewnić spójność i trafność analizy szlaku sygnałowego20.
Dzięki zastosowaniu substratów o wzmocnionej chemiluminescencji (ECL) do przechwytywania sygnałów oraz sprzętu do obrazowania o wysokiej rozdzielczości do precyzyjnego lokalizowania prążków białkowych, wartości gęstości optycznej prążków poddano analizie ilościowej za pomocą oprogramowania ImageJ. Ostatecznie, poprzez systematyczne porównywanie względnych poziomów ekspresji białek docelowych/β-aktyny w każdej grupie z grupą kontrolną, dokładnie oceniono stopień aktywacji i dynamiczne zmiany szlaku PI3K/Akt pod różnymi interwencjami.
Test immunoenzymatyczny (ELISA)
Korzystając z zestawów ELISA (patrz tabela materiałów), w badaniu tym uzyskano precyzyjną ocenę ilościową różnych cytokin zapalnych, w tym TNF-α, IL-6, IL-1β i IL-4, w próbkach surowicy. Oceniono również stężenia TRAP5b, ALP i TGF-β jako markerów aktywności osteoklastów. 96-dołkową płytkę wstępnie pokrytą przeciwciałami wychwytującymi inkubowano w temperaturze 25 °C z próbkami surowicy rozcieńczonymi w stosunku 1:10 w PBS przez 2 godziny, umożliwiając specyficzne wiązanie się antygenów z unieruchomionymi przeciwciałami wychwytującymi. Po inkubacji niezwiązane substancje usunięto przez trzy płukania przy użyciu PBS-T (sól fizjologiczna buforowana fosforanami z Tween-20). Następnie dodano przeciwciała detekcyjne znakowane biotyną i inkubowano przez 1 godzinę w tej samej temperaturze. Następnie wprowadzono streptawidynę-HRP w celu związania biotynylowanych przeciwciał, a mieszaninę inkubowano przez dodatkowe 20 minut w temperaturze pokojowej w warunkach ochrony przed światłem. Reakcję enzymatyczną zakończono następnie za pomocą roztworu zatrzymującego, a absorbancję zmierzono przy 450 nm za pomocą czytnika mikropłytek w celu określenia stężeń cytokin.
Barwienie hematoksyliną i eozyną (H&E)
Do przeprowadzenia barwienia H&E na zatopionych w parafinie odcinkach tkanki przyzębia zastosowano standardowe metody w celu analizy zmian mikrostrukturalnych. Proces przygotowania próbki obejmował wstępne utrwalanie w 4% roztworze paraformaldehydu przez 24 godziny, a następnie stopniowe odwadnianie etanolu (70%, 80%, 95% i 100%) i oczyszczanie w ksylenie, a na koniec zatapianie w parafinie w celu uzyskania odcinków o grubości 4 μm21. Po odparafinowaniu w ksylenie próbki ponownie uwodniono poprzez malejące stężenia etanolu (od 100% do 70%). Proces barwienia rozpoczął się od 5-minutowego zanurzenia w hematoksylinie (Meisnera), po czym nastąpiło płukanie pod bieżącą wodą, różnicowanie w 1% kwaśnym alkoholu w etanolu i kolejne płukanie. Skrawki były następnie barwione 0,5% eozyną przez 10 sekund, aby wypełnić protokół.
Po barwieniu szkiełka zostały ponownie odwodnione w serii sortowanego etanolu, oczyszczone w ksylenie i uszczelnione środkiem montażowym. Obserwacje prowadzono pod mikroskopem wyposażonym w obiektywy 10x i 40x do pozyskiwania obrazów o wysokiej rozdzielczości. W analizie histologicznej oceniono integralność strukturalną tkanki łącznej przyzębia, naciek komórek zapalnych i morfologię resorpcji kości wyrostka zębodołowego. Poziom stanu zapalnego oceniano za pomocą ulepszonego wskaźnika Loe-Silness, przy czym dwóch patologów zaślepiło się na tożsamość próbki, niezależnie oceniając próbki za pomocą skali półilościowej, aby zapewnić obiektywność i odtwarzalność22.
Barwienie błękitem metylenowym
W badaniu tym zastosowano metodę barwienia błękitem metylenowym na standaryzowanych, przetworzonych odcinkach kości wyrostka zębodołowego szczęki w celu ilościowego określenia stopnia resorpcji kości. Procedura eksperymentalna rozpoczęła się od utrwalenia tkanek: tkanki przyzębia utrwalono w 10% obojętnym roztworze formaliny przez 24 godziny, a następnie przeprowadzono 21-dniowy zabieg odwapnienia w 10% roztworze EDTA (pH 7,4). Po odwapnieniu próbki zatopiono w parafinie i przygotowano do skrawków tkanek o grubości 4 μm, które następnie zamontowano na silanizowanych szkiełkach. Proces obróbki wstępnej sekcji obejmował odparafinowanie ksylenu, gradientowe uwodnienie etanolu i inkubację w łaźni wodnej o temperaturze 60 °C. Szkiełka następnie barwiono 0,1% roztworem błękitu metylenowego przez 15 minut.
Po barwieniu skrawki myto przez 1 minutę przy użyciu wody destylowanej, która została wstępnie podgrzana do 60 °C, co zapewniło skuteczne usunięcie nadmiaru barwnika bez uszkadzania struktury tkanki. Następnie barwiono ich przeciwstawnie 0,1% kwaśną fuksyną przez 5 minut, aby zwiększyć kontrast między strukturami tkankowymi. Ten protokół barwienia zapewnił spójną i wiarygodną wizualizację do analizy ilościowej resorpcji kości wyrostka zębodołowego23. Na koniec szkiełka odwodniono przy użyciu stopniowanego etanolu, oczyszczono z ksylenu i zamontowano. Wybarwioną tkankę kostną analizowano pod mikroskopem w polu świetlnym i uzyskano obrazy o wysokiej rozdzielczości w celu precyzyjnej oceny resorpcji krawędzi kości wyrostka zębodołowego w celu późniejszej oceny morfologicznej.
Analiza mikrotomografii komputerowej (Micro-CT)
Skan mikro-CT przeprowadzono w celu oceny zmian mikrostrukturalnych 3D w kości wyrostka zębodołowego myszy modelu OP+PD, w szczególności ukierunkowanego na pierwszy obszar trzonowy szczęki. Po 8 tygodniach monitorowania pooperacyjnego myszy zostały humanitarnie poddane eutanazji poprzez wdychanie CO2 , metody odpowiedniej do zachowania struktur szczękowo-twarzowych. Próbki szczęki zostały następnie zebrane i utrwalone w 4% paraformaldehydzie w temperaturze 4 °C przez 48 godzin24.
Analizę mikrotomografii komputerowej przeprowadzono na podstawie zrekonstruowanych obrazów DICOM okolicy szczęki zaimportowanych do oprogramowania poprzez wybór zestawu danych odpowiadającego zeskanowanym próbkom. Standardowy obszar zainteresowania (ROI) zdefiniowano ręcznie jako mezjalną policzkową jedną trzecią części korzenia pierwszego zęba trzonowego szczęki poprzez zarysowanie struktury kości wyrostka zębodołowego w widoku strzałkowym i koronalnym, a około 50 kolejnych plasterków było zwykle dołączanych, aby w pełni pokryć region.
Aby oddzielić kość beleczkową od otaczających tkanek miękkich i tła, zastosowano próg gęstości 180-220 mgHA/cm3 . Następnie przeprowadzono segmentację w celu wygenerowania struktury binarnej reprezentującej tylko kość beleczkową. Analizę morfometryczną przeprowadzono przy użyciu Modułu Morfometrii Kostnej w oprogramowaniu. Parametry zostały obliczone automatycznie, w tym frakcja objętości kości (BV/TV), grubość beleczka (Tb.Th), liczba beleczkowa (Tb.N), stosunek powierzchni kości do objętości kości (BS/BV) oraz gęstość mineralna kości (BMD). Po przeprowadzeniu analizy wyniki numeryczne zostały wyeksportowane w postaci arkuszy kalkulacyjnych.
Pomiary te wykorzystano do oceny stopnia uszkodzeń mikrostrukturalnych kości wyrostka zębodołowego związanych ze stanem patologicznym OP+PD oraz do oceny skuteczności terapeutycznej glicyteiny w przywracaniu jakości kości. Podejście to pozwoliło na uzyskanie wysokiej rozdzielczości, powtarzalnej i ilościowej oceny integralności strukturalnej w środowisku kości przyzębia, oferując kluczowe informacje morfologiczne na temat wyników leczenia.
Sieciowe profilowanie farmakologiczne
Aby systematycznie badać bioaktywne składniki tradycyjnej medycyny chińskiej (TCM), które mogą modulować kluczowe szlaki biologiczne istotne dla współistniejącej osteoporozy i zapalenia przyzębia (OP+PD), w badaniu tym zastosowano podejście farmakologiczne sieciowe do analizy Angelica sinensis. Roślina ta została wybrana na podstawie jej historycznego zastosowania w TCM do leczenia zaburzeń związanych z kośćmi i stanami zapalnymi, w tym objawów związanych zarówno z osteoporozą, jak i przewlekłą chorobą dziąseł. W fazie badań przesiewowych związków aktywnych Angelica sinensis pobrano za pomocą baz danych TCMSP i TCMID [szczegóły bazy danych przeniesiono do ToM] i przefiltrowano przy użyciu kryteriów biodostępności po podaniu doustnym (OB) ≥ 30% i podobieństwa do leku (DL) ≥0,18. Interakcje między związkiem a celem przewidywano za pomocą STITCH, a walidację miejsca docelowego przeprowadzono za pomocą DisGeNET i OMIM. Analizę wzbogacenia szlaków przeprowadzono przy użyciu platformy DAVID 2021 w celu zidentyfikowania szlaków sygnałowych KEGG potencjalnie modulowanych przez wybrane związki. Aby zobrazować oddziaływania molekularne, skonstruowano sieć "związek-cel-szlak" w oparciu o wskaźniki topologiczne (centralność stopnia, centralność między). Analiza zidentyfikowała glicyteinę, naturalny flawonoid, jako związek o korzystnych właściwościach farmakokinetycznych i silnym połączeniu z CD44, co sugeruje potencjalne znaczenie terapeutyczne w OP+PD. Jednak glicyteina nie została klinicznie zatwierdzona do leczenia osteoporozy lub zapalenia przyzębia; Wyniki te opierają się na przewidywaniach in silico i stanowią ramy teoretyczne dla późniejszych eksperymentów walidacyjnych in vivo 25.
Walidacja dokowania molekularnego
Struktury białkowe CD44 (PDB ID: 1UUH) i PI3K (PDB ID: 4L23) zostały pobrane z Banku Danych Białkowych RCSB (https://www.rcsb.org). Struktury ligandów (glicyteina, ligustylid) zostały zoptymalizowane poprzez minimalizację energii za pomocą molekularnego pola siłowego. Symulacje dokowania przeprowadzono za pomocą algorytmu genetycznego przy następujących parametrach: 100 przebiegów, wielkość populacji 150 i oceny energetyczne 25×106 . Kieszenie wiążące wyznaczono na podstawie współrzędnych liganda krystalograficznego (CD44: 20×20×20 Å3; PI3K: 25×25×25 Å3). Wynikowe pozycje dokowania uszeregowano według energii wiązania (ΔG, kcal/mol), a odtwarzalność zweryfikowano przy użyciu progu odchylenia średniej kwadratowej (RMSD) wynoszącego <2,0 A.
Ocena terapeutyczna gycyteiny w mysich modelach OP+PD
Glicyteina (czystość ≥ 98%) została uzyskana od certyfikowanego dostawcy biochemicznego w klasie analitycznej do eksperymentów in vivo , jest naturalnym izoflawonem, o którym wiadomo, że jest obecny w Angelica sinensis, o zgłoszonych właściwościach przeciwzapalnych i osteoprotekcyjnych26. Osteoporotyczne zapalenie przyzębia wywołano u 11-tygodniowych samic myszy C57BL/6 poprzez obustronną owariektomię (OVX) i zapalenie przyzębia wywołane ligaturą. Myszy zostały losowo przydzielone do czterech kohort (n = 6 na grupę):
Pozorna operacja + nośnik (5% dimetylosulfotlenku [DMSO] w oliwie z oliwek, codzienny zgłębnik doustny)
OP+PD: Model choroby + nośnik
OP+PD + Niska dawka glicyteiny (50 mg/kg): Model choroby + zawiesina glicyteiny w pojeździe
OP+PD + Wysoka dawka glicyteiny (100 mg/kg): Model choroby + zawiesina glicyteiny w nośniku
Analiza statystyczna
Przeprowadzono wnioskowane testy statystyczne i stworzono wizualne reprezentacje danych do generowania wykresów i wizualizacji danych. Dane liczbowe wyrażono jako średnią ± SD. Porównania grup oceniano za pomocą dwustronnych niesparowanych testów t, uznając wartości o wartości &l 0,05 za statystycznie istotne. Metody te zapewniły solidność danych i zwiększyły wiarygodność późniejszych wyników analiz.