$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Pięćdziesiąt samców szczurów Sprague-Dawley o specyficznej wolności od patogenów (SPF) (ważących 180–200 g) zostało dostarczonych przez Prowincjonalne Centrum Kontroli i Prewencji Chorób Hubei (Akademia Medycyny Prewencyjnej Prowincji Hubei) (Wuhan, Chiny; Certyfikat licencji na zwierzęta nr SCXK(JB) 2023-0005). Wszystkie procedury eksperymentalne z udziałem zwierząt były przeprowadzane ściśle zgodnie z Przewodnikiem Narodowych Instytutów Zdrowia dotyczącym opieki i wykorzystania zwierząt laboratoryjnych (wydanie 8, 2011). Protokół badania został przeanalizowany i zatwierdzony przez Komitet Etyki Zwierząt Eksperymentalnych Tianjin Genink Biological Technology Co., Ltd. (Nr Zatwierdzenia GENINK-20250074). Kluczowe odczynniki i sprzęt użyty w tym badaniu są wymienione w dołączonej Tabeli Materiałów.
Hodowla komórkowa
Linia komórkowa reumatoidalnego zapalenia stawów (RA) MH7A została wyhodowana w podłożu Dulbecco Modified Eagle Medium (DMEM), uzupełnionym surowicą płodową (FBS) o stężeniu 10% (v/v) i utrzymywanym w temperaturze 37 °C w nawilżonym inkubatorze z 5% CO₂17.
Zwierzęta i zabiegi
Zwierzęta były trzymane w standardowym ośrodku wolnym od patogenów specyficznych (SPF) z systemem indywidualnie wentylowanej klatki (IVC) w ściśle kontrolowanych warunkach środowiskowych: temperatura kontrolowana klimatem 21,0–25,0 °C, wilgotność względna 40–70%, fotookres 12 godzin oraz pełna wymiana powietrza 15 razy na godzinę. Po 7-dniowym okresie aklimatyzacji szczury zostały losowo podzielone na sześć grup eksperymentalnych, a dodatkowe szczury zostały zarezerwowane jako zapasowe na wypadek nieprzewidzianych okoliczności. Model ostrego zapalnego adiuwantującego zapalenia stawów (AA) został wywołany podskórnym wstrzyknięciem 100 μL pełnego adiuwantu Freunda (CFA; 10 mg·mL-1) do prawej tylnej łapy18. Grupy eksperymentalne zostały zaprojektowane następująco: grupa kontrolna z pustą dawką, grupa modelowa AA, grupa pozytywna (metotreksat, 0,9 mg·kg-1)19 oraz trzy grupy leczące smirnotyną A podawane w niskich (0,962 mg·kg-1), średnich (1,923 mg·kg-1) i wysokich dawkach (3,846 mg·kg-1) w zależności od wartości IC₅₀.
Przewidywanie chorób i celów złożonych
Na podstawie wstępnych badań aktywności przeprowadzonych przez naszą grupę badawczą wybrano sześć związków wykazujących korzystną aktywność biologiczną: pięć diterpenoidów alkaloidowych (Rysunek 3), benzoylakonina (1), 14-benzoyl-8-O-metylakonina (2), (−)-(A-b)-14α-benzoyloksy-N-etylo-13β, 15α-dihydroksy-1α,6α,8β,16β,18-pentametakoksyakonitan (3), smirnotyna A (4) oraz akotynyna (5), a także jeden pochodny kumaryny, Skopoletin (6)20. Uproszczone notacje systemu wprowadzania liniek molekularnych (SMILES) tych związków zostały pobrane z bazy danych PubChem (https://pubchem.ncbi.nlm. nih.gov/) lub wygenerowane za pomocą ChemDraw 18.0. Te notacje zostały następnie zaimportowane do bazy danych SwissTargetPrediction (https://swisstargetprediction.ch/), gdzie gatunek określony jako "Homo sapiens". Potencjalne cele zidentyfikowano poprzez wybór genów o wartości prawdopodobieństwa > 0, a odpowiadające im nazwy celów i identyfikatory UniProt zebrano21,22.
Sieci PPI
Nakładające się geny docelowe zostały przeanalizowane przez sieć interakcji białko-białko (PPI) z wykorzystaniem bazy danych STRING (https://string-db.org/)23. Uzyskane dane w formacie TSV zostały następnie zaimportowane do Cytoscape 3.9.1 w celu dalszej wizualizacji i analizy. Parametry topologiczne sieci były obliczane za pomocą wbudowanej wtyczki Network Analyzer . W wizualizowanej sieci rozmiar węzła i intensywność koloru były mapowane na wartość stopnia, natomiast grubość krawędzi odzwierciedlała siłę interakcji między celami. Główne cele zostały zidentyfikowane i uszeregowane na podstawie stopnia stowarzyszenia24.
Analiza wzbogacania szlaków w Ontologii Genów i Genomów w Kioto (GO) oraz Encyklopedii Genów i Genomów w Kioto (KEGG)
Wspólne cele zostały przesłane do bazy danych Metascape (https://metascape.org) do analiz wzbogacania szlaków GO i KEGG25. Wyniki funkcjonalne zostały zwizualizowane za pomocą platformy bioinformatycznej WeiShengXin (https://www.bioinformatics.com.cn).
Konstrukcja sieci "składników aktywnych leków-celów-szlaków"
Aktywne komponenty i ich odpowiadające im cele były systematycznie przesiewane, a następnie przeprowadzono analizę wzbogacenia funkcjonalnego w celu identyfikacji głównych szlaków sygnalizacyjnych i powiązanych z nimi celów. Elementy te zostały następnie zintegrowane przy użyciu Cytoscape 3.9.1, aby stworzyć kompleksową sieć "składniki lek–aktywne–choroba–cele–szlaki". Następnie przeprowadzono analizę topologiczną za pomocą narzędzia Network Analyzer , w którym węzły były klasyfikowane na podstawie kluczowych parametrów, w tym stopnia i pośredniego, aby zidentyfikować centralne elementy w sieci.
Molekularne dokowanie kluczowych związków do celów rdzeniowych
Trójwymiarowe struktury białek docelowych rdzenia, w tym ESR1 (9BQE), PTGS2 (5F19), EGFR (2XKN), GSK3B (5HLN), SRC (5MTJ) oraz ERBB2 (8U8X), zostały pobrane z RCSB Protein Data Bank (http://www.rcsb.org/; dostęp 7 maja 2025). Struktury złożone zostały zbudowane w ChemDraw (wersja 18.0), a następnie przekształcone w trójwymiarowy format SDF przy użyciu zintegrowanego modułu Chem3D. Wyniki dokowania molekularnego zobrazowano za pomocą PyMOL, a powinowactwa wiązania oceniono według energii oddziaływania (kcal·mol-1)26.
Badanie żywotności komórki
Komórki MH7A w fazie wzrostu logarytmicznego zostały zasiadzone na płytach 96-dołkowych o gęstości 5 ×10 3 komórek na dołek. Po osiągnięciu 80% zbiegu komórek najpierw traktowano lipopolisacharydami (LPS) (1 μg·mL-1) przez 6 godzin, a następnie wystawiano je na różne stężenia smirnotyny A (5, 25, 50, 75 i 100 μg·mL-1). Każda grupa leczenia została ustawiona w czterokrotnym kształcie i inkubowana przez 24 godziny w temperaturze 37 °C przy 5% CO₂. Po inkubacji do każdej studni dodawano 100 μL roztworu 10% CCK8, a następnie kolejną inkubację w temperaturze 37 °C przez 2 godziny. Absorpcja przy 450 nm została zmierzona za pomocą czytnika mikropłytek.
Test ELISA w komórkach MH7A
Supernatant pobierano przez wirówkę w dawce 2000 × g przez 20 minut w temperaturze 4 °C. Poziomy cytokin zapalnych, w tym IL-6, IL-1β, TNF-α i IL-10, zostały ilościowo zmierzone w supernatancie za pomocą odpowiednich zestawów ELISA, ściśle zgodnie z instrukcjami producenta.
Pomiar stopnia obrzęku palca u stóp
Stopień obrzęku prawej tylnej łapy oceniano poprzez pomiar objętości łapy co 3 dni po modelowaniu. Pomiary wykonywano dwukrotnie na szczura i uśredniano. Odpowiedź zapalną została zmierzona jako procentowy wzrost objętości łapy w stosunku do stanu wyjściowego.

Pomiar indeksu organowego
Wszystkie szczury zostały znieczulone i uśpione 24 godziny po ostatnim podaniu. Stosowana jest humanitarna metoda uznawana przez międzynarodową społeczność weterynaryjną. Po pierwsze, do głębokiego znieczulenia zwierzęcia stosuje się wysokie stężenie (5%) izofluranu. Gdy zwierzę traci przytomność i wszelkie refleksy, klatka piersiowa zostaje otwarta, a serce przecinane, zapewniając, że zwierzę umiera bezbolesnie i bez żadnego wrażenia. Śledziona i grasica zostały natychmiast usunięte i zważone. Po płukaniu solą fizjologiczną nadmiar wilgoci z powierzchni tkanek usunięto przez przecieranie papierem filtracyjnym, a wilgotna masa narządów została zarejestrowana napoziomie 27,28.

Hematoksylina i eozyna (HE)
Aby zachować integralność próbek tkanek łapy, zebrano i przechowano całą część znajdującą się dystalnie od prawego stawu kostkowego każdego szczura. Do sekcji używano spuchniętej tkanki łapy. Procedura pobierania próbek przebiegała następująco: tkanka około 1 cm powyżej stawu prawej kostki została całkowicie rozcięta, futro usunięto, a trzon kości przecięto na końcu bliższym. Próbka została natychmiast utrwalona w roztworze 10% paraformaldehydu. Po utrwaleniu tkanka została umieszczona w 15% roztworze dewapniującym EDTA. Odwapnianie monitorowano co 3 dni, a roztwór odświeżano w razie potrzeby, aż tkanka zmiękczała, co oznaczało zakończenie odwapnienia. Tkanka była następnie odwodniona w ramach serii ethanolu o stopniu (75% przez 4 godziny, 85% przez 2 godziny, 90% przez 1,5 godziny, 95% przez 1 godzinę oraz dwie wymiany 100% etanolu przez 0,5 godziny). Fragmenty były deparafinizowane, nawodniane przez etanol, barwione hematoksyliną przez 10 minut, płukane wodą z kranu, różnicowane kwasem solnym i etanolem przez 10 sekund, płukane wodą z kranu, zaniebieszczone, ponownie płukane, zanurzone w etanolu 85% przez 5 minut, zabarwione eozyną przez 5 minut, płukane wodą z kranu przez 3 minuty, odwodnione, oczyszczone i zamontowane do obserwacji29 minut.
Badanie ELISA surowicy szczurów
Próbki krwi wirowano w dawce 2000 × g przez 20 minut w 4 °C, a powstały supernatant pobierano do analizy cytokin. Stężenia IL-1β, IL-6 i TNF-α były określane za pomocą komercyjnych zestawów ELISA, ściśle zgodnie z protokołami producenta. Standardowa krzywa została wygenerowana i dopasowana za pomocą oprogramowania cvxpt32, a poziomy ekspresji każdej cytokiny obliczono poprzez interpolację wartości absorpcji do odpowiadającego równania krzywej standardowej. Ostateczne stężenia białek zostały obliczone na podstawie rzeczywistych pomiarów eksperymentalnych.
Ilościowa analiza reakcji łańcuchowej polimerazy (qPCR)
Całkowite RNA zostało wyizolowane z komórek maziowych za pomocą odczynnika TRIzolu, a separacja fazowa została osiągnięta przez dodatek chloroform30. Następnie zastosowano komercyjny zestaw do transkrypcji odwrotnej do syntezy cDNA z izolowanego RNA, ściśle zgodnie z instrukcjami producenta. qRT-PCR wykonano z użyciem odczynnika SYBR Premix. Jako endogenny gen referencyjny zastosowano dehydrogenazę gliceraldehydu-3-fosforanu (GAPDH), a względne poziomy ekspresji genów obliczono metodą 2-ΔΔCt . Użyto następujących sekwencji początkowych: GAPDH Forward: ACAGCAACAGGGTGGTGGAC oraz GAPDH Reverse: TTTGAGGGTGCAGCGAACTT; IL-17A Forward: CTGATGCTGTTGCTGCTACTGA oraz IL-17A Reverse: TGGAACGGTTGAGGTAGTCTGA; TRAF6 Forward: ACATTTCCCTTTTTGTCCACAC oraz TRAF6 Reverse: TTAGCATCCATGACCTCTTCGTGT; IL-10 Forward: CTGCAGGACTTTAAGGGTTACTT, oraz IL-10 Reverse: CTTGCTTTTATTCTCACAGGA; IL-1β Forward: CCTGTGTGATGAAAGACGGC, oraz IL-1β Reverse: TATGTCCCGACCATTGCTGT; IL-6 Forward: GTTGCCTTCTTGGGACTGATG, oraz IL-6 Reverse: TACTGGTGTGTGTGTGTGTGGT.
Ekstrakcja białek i western bloting
Tkanka maziowa została zlikwidowana w buforze radioimmunoprecipitacyjnym (RIPA) uzupełnionym inhibitorem fosfatazy/proteazy, a stężenia białek zmierzono za pomocą zestawu do testowania kwasu bicynchoninowego (BCA). W przypadku western blottingu lizaty zawierające równe ilości białka poddawano elektroforezie sodowo-dodecylosiarczanowo-poliakrylamidowej elektroforezie (SDS-PAGE), a następnie przenoszono na membrany poliwinylidenfluorku (PVDF). Po zablokowaniu 5% mleka odtłuszczonego w soli fizjologicznej z buforem Tris i 0,1% Tween (TBST) przez 2 godziny w 25 °C, błony były inkubowane przez noc w temperaturze 4 °C z pierwotnymi przeciwciałami (GAPDH 1:50000; P-PI3K 1:1000; PI3K 1:1000; P-AKT 1:3000; AKT 1:6000). Po intensywnym myciu TBST błony zostały zareagowane z przeciwciałami wtórnymi sprzężonymi z nadoksydazą chrzanową (HRP) (Anti-Mouse IgG 1:10000; Anty-królikowy IgG 1:1000) przez 2 godziny w temperaturze pokojowej. Po kolejnej serii płukań TBST zobrazowano pasma białkowe przy użyciu podłoża o wzmocnionej chemiluminescencji (ECL). Intensywności pasm zostały zmierzone za pomocą oprogramowania ImageJ i znormalizowane do GAPDH jako kontroli obciążenia.
Analiza statystyczna
Wszystkie dane zostały przeanalizowane za pomocą oprogramowania Graphpad Prism 9.5 i przedstawione jako średnia ±± odchylenie standardowe. Porównania statystyczne przeprowadzono tam, gdzie było to stosowne, za pomocą jednokierunkowej ANOVA. Wartość p poniżej 0,05 uznano za istotną statystycznie. W porównaniu do grupy kontrolnej: *p < 0,05, **p < 0,01, p < 0,001 oraz p < 0,0001; W porównaniu do grupy Model/LPS: #p < 0,05, ##p < 0,01, ###p < 0,001 oraz ####p < 0,0001.