Bu çalışma, Çin-Japonya Dostluk Hastanesi Hayvan Etik Komitesi tarafından incelenip onaylandı (Onay No: zryhyy21-22-08-10) ve laboratuvar hayvanlarının etik bakımı ve kullanımı için kurumsal yönergelere uygun şekilde yürütüldü.
TFRD ile ilgili ve GA ile ilgili hedeflerin tahmini ve taraması
Rhizoma Drynariae'nin kimyasal bileşenleri, Geleneksel Çin Tıp Sistemleri Farmakoloji Veritabanı ve Analiz Platformu'ndan (TCMSP) "Rhizoma Drynariae" aramaterimi 29 kullanılarak alınmıştır. Potansiyel biyoaktif bileşenler için tarama, oral biyoerişilebilirlik (OB) ≥% %30 ve ilaç benzerliği (DL) kriterlerine göre yapıldı≥ 0.1830,31,32. Ortaya çıkan bileşik havuzundan, flavonoid bileşenler kimyasal yapılarına göre tanımlandı ve seçildi. Bu flavonoid bileşenler, bundan sonra Rhizoma Drynariae'nin toplam flavonoidleri (TFRD) olarak adlandırılacak olup, aşağı akış analizine dahil edilmiştir. TFRD ile ilişkili hedef genler TCMSP veritabanından alındığında, onların standartlaştırılmış gen sembolleri UniProtveritabanı 33 kullanılarak notlandı. "Gut" kelimesi arama terimi olarak kullanılarak, hastalıkla ilgili hedefler GeneCards veritabanından alınarak adaygenler seti oluşturuldu 34.
Bileşik hedef ağının kurulması
TFRD ile GA ile ilgili hedefler arasındaki kesişim, TFRD'nin anti-GA etkilerini aracılık eden ana terapötik hedefler olarak tanımlandı ve örtüşen küme Venn diyagramı kullanılarak görselleştirildi. Ayrıca, Cytoscapeyazılımı 35 kullanılarak "TFRD - hedefler - GA" düzenleyici ağı oluşturuldu ve analiz edildi.
Protein-protein etkileşim ağı
TFRD'nin GA'ya karşı temel terapötik hedefleri, protein-protein etkileşimi (PPI) ağı oluşturmak için çevrimiçi bir veritabanına aktarıldı ve minimum gerekli etkileşim puanı "yüksek güven (0.700)" olarak belirlendi. PPI ağı Cytoscape yazılımı kullanılarak optimize edildi ve derece merkeziliğine göre sıralanan ilk 30 çekirdek hedef,37,38 çubuk grafik oluşturmak için seçildi.
KEGG yol zenginleştirme analizi
Bu çekirdek hedefler üzerinde KEGG yol zenginleştirme analizi R yazılımı ve Bioconductorveritabanı 38,39 kullanılarak gerçekleştirildi. P-değeri 0,05 < olan yollar istatistiksel olarak anlamlı olarak kabul edildi. Hastalık ve metabolizma ile ilgili yollar hariç tutulduktan sonra, Cytoscape'te bir yol-hedef etkileşim ağı görselleştirildi. Bu yollar arasında, artan P değeriyle sıralanan ilk 20 yol bir çubuk grafikinde sunuldu.
İlaç hazırlığı
Monosodyum ürat (MSU) kristal süspansiyonu hazırlamak için, 500 mg MSU kristali analitik bir trafik kullanılarak tartıldı, 10 mL normal tuzlu suyla ve 2 mL Tween 80 içinde dağıtıldı ve manyetik olarak karıştırılırken ısıtıldı. Karışım daha sonra normal tuzlu suyla 20 mL nihai hacme ayarlanarak 25 mg/mL süspansiyon elde edildi. Otoklavlama sonrası süspansiyon 4 °C'de saklandı ve kullanıma kadar saklandı. TFRD için yaygın klinik doz, 70 kg ağırlığındaki bir yetişkin için günde 750 mg'dır; bu da fare dozu 67,5 mg/kg vücut ağırlığına karşılık gelir. TFRD, damıtılmış suda 6,75 mg/mL konsantrasyonuna kadar çözüldü ve daha sonra kullanılmak üzere 4 °C sıcaklıkta saklandı. Vücut yüzey alanı normalizasyon yöntemine göre, klinik insan dozundan (0,6 mg/60 kg) dönüştürülen farelerde oral oral doz kolşisin (pozitif ilaç) 0,062 mg/kg'dır. Kolşisin çözeltisi, 0.0062 mg/mL konsantrasyonda damıtılmış suda hazırlanır ve daha sonra kullanılmak üzere 4 °C'de saklanır.
Hayvanlar
Bu çalışmada toplam 36 altı haftalık erkek Sprague–Dawley (SD) sıçan (220 ± 10 g) kullanıldı (hayvan lisansı No. SCXK [Jing] 2025-0008). Hayvanlar, Çin-Japonya Dostluk Hastanesi Laboratuvar Hayvan Merkezi'nde standart diyet koşullarında, 22–24 °C sıcaklıkta ve %50–70 nem içinde barındırıldı.
Model oluşturma ve müdahale
Bir haftalık alışmanın ardından, fareler rastgele dört gruba (n = 9 her biri) ayrıldı: kontrol, model, TFRD ve pozitif ilaç. Rastgele hesaplama, rastgele sayı tablosu kullanılarak gerçekleştirildi. Veri toplama ve analiz kör koşullarda gerçekleştirildi. Tüm tedaviler günde bir kez ağızdan yapılan garajla verildi. Tüm müdahaleler, yedi gün ardışık olarak saat 08:00'de oral garajla günde bir kez uygulandı. Boş kontrol ve model gruplara normal salin (10 mL/kg) verildi, TFRD ve pozitif ilaç gruplarına ise eşdeğer hacimde (10 mL/kg) ilgili ilaç askılama verildi. Müdahalelerin dördüncü gününde, boş kontrol grubuna eklem içi steril normal salin enjeksiyonu verildi, modeldeki fareler TFRD ve pozitif ilaç gruplarına ise akut gut artriti indüklemek için MSU kristal süspansiyonu enjekte edildi. Enjeksiyondan önce, fareler izofloran anestezi sistemi kullanılarak anestezi edildi. Modeldeki her fare, TFRD ve pozitif ilaç grupları, sol ayak bileği boşluğuna 200 μL MSU süspansiyonu aldı. İğne çekildikten sonra, sızıntıyı önlemek için enjeksiyon yerine steril pamuk çubuğuyla birkaç saniye hafif baskı uygulandı.
Örnek toplama ve işleme
Model indüksiyondan 72 saat sonra fareler anestezi edilip sırtüstü konumlandırıldı. Karın dezenfeksiyonunun ardından periton boşluğu açıldı ve bağırsaklar nazikçe geri çekilerek karın aortası ortaya çıktı. Damara paralel olarak bir kan toplama iğnesi yerleştirilerek karın aort kanı alındı ve kan hemen buzlu su banyosunda önceden soğutulmuş heparinli tüplere aktarıldı. Örnekler, 3000 × g sıcaklıkta 4 °C'de 10 dakika boyunca santrifüj edilerek serum elde edildi; serum alikotasyonla -80 °C'de depolandı ve sonraki metabolomik profilleme için saklandı. Hayvanlar daha sonra CO₂ asfiksiyle ötenazi edildi. Sol ayak bileği eklemi çevresindeki tüy tıraş edildi ve çevresindeki deri ile kas dikkatlice çıkarılarak sağlam eklem yapısı ortaya çıktı. Sinovial doku, eklem kapsülünü kaplayan ince beyazmsı bir zar olarak görüner ve ince forseps kullanılarak bitişik fasyadan nazikçe izole edilmiştir. Toplanan eklem örnekleri %4 paraformaldehit ile 4 °C'de 72 saat boyunca sabitlendi. Daha sonra, eklem dokusunun bir kısmı EDTA dekalsifikasyon çözeltisiyle kalsifiye edildi ve çözelti 8 hafta boyunca haftalık olarak yenilendi. Tam kalsifikasyon iğne delme testiyle doğrulandı: direnç tespit edilirse, dekalsifikasyon doku tamamen penetre edilene kadar devam etti.
Kireçsizleştirmenin ardından, ayak bileği eklemleri sagittal olarak kesitlenmiş, işlem kasetlerine yerleştirilmiş ve gradyan etanol dehidrasyonuna maruz bırakılmıştır. Dokular ksilenle temizlendi, parafin ile infiltrasyon yapıldı ve parafin bloklarına gömüldü. 6 μm kalınlığındaki bölümler otomatik bir mikrotom kullanılarak kesilmiş, 40 °C su banyosu üzerinde yüzdürülmüş ve yapıştırıcı slaytlara monte edilmiştir. 60 °C'de 30 dakika kuruduktan sonra, bölümler deparafinize edilip, standart protokollere göre hematoksilin ve eozin (H&E) ile boyanmış ve sonunda nötr balsamla örtülmüştür. Tüm slayt görüntüleri dijital slayt tarayıcı kullanılarak alındı.
Serum metabolomik analizi
Model ve TFRD gruplarından alınan serum örnekleri, işlemeden önce 4 °C'de çözüldü. Her örnek için, 100 μL serum mikrosantrifüj tüpüne aktarıldı ve iç standartlar içeren 400 μL önceden soğutma çözücüsü (metanol: acetonitrile, 1:1, v/v) ile birleştirildi. Karışım 1 dakika girdabla tutuldu, ardından 10 dakika buzlu su banyosunda sonikasyon yapıldı. Daha sonra protein çökelmesini kolaylaştırmak için 1 saat boyunca -40 °C'de kuluçka yapıldı ve ardından 12.000 × g'de 4 °C'de 15 dakika boyunca santrifüjlendi. Santrifüjlemeden sonra elde edilen süpernatant, dikkatlice toplanıp UHPLC–MS analizi için otosampler şişelerine aktarıldı. Ayrıca, aynı gruptaki her örnekten eşit hacimli süpernatan bir topa toplanarak kalite kontrol (QC) örnekleri oluşturuldu.
İki gruptan serum örneklerinde metabolit tespit edilmesinin ardından, ham kütle spektrometrisi verileri otomatik zirve tespiti, çıkarma, hizalama ve entegrasyon için özel yazılım tarafından işlendi ve iyon spektral özelliklerinden oluşan yapılandırılmış bir veri matrisi ortaya çıktı. Tespit edilen spektral özellikler, sistemik dolaşıma girmiş TFRD'den türetilen metabolitleri belirlemek için yerleşik metabolomik spektral kütüphanelerle eşleştirildi. Tanımlanamayan özellikler ve aşırı eksik değerler içeren özellikler veri setinden çıkarıldı. Seçilmiş veri seti yeniden indekslendi ve standartlaştırılmışbir formatta yapılandırıldı.
İki grup arasındaki metabolitlerin diferansiyel ifadesi, hem katlanma değişimi (FC, gruplar arası oran olarak ifade edilir) hem de istatistiksel anlamlılık (p-değeri) hesaplanarak değerlendirildi. |log₂FC| eşiğini karşılayan metabolitler ≥ 1 ve P < 0.05 farklı ekspresyonel metabolitler (DEM) olarak tanımlandı. Tarama sonuçları, volkan grafikleri gibi yöntemlerle görsel olarak özetlendi. Elenen diferansiyel metabolitler, kanonik tanımlayıcıları (CID'ler) elde etmek için PubChem veritabanına aktarıldı.41. Karşılık gelen KEGG ID'leri CID'lere göre alındı. Son olarak, KEGG ID'leri metabolik yol zenginleştirme analizi yapmak ve DEM'lerle önemli ilişkili sinyal yollarını belirlemek için metabolomik analiz platformuna aktarıldı.
ELISA
Sinovial doku örnekleri sıvı azotta fırlanıp dondurularak ince bir toz haline getirildi. Yaklaşık 100 mg toz, elektronik hassas bir tereziyle tartıldı, 1 mL buz gibi soğuk PBS ile karıştırıldı ve cam homojenizatör kullanılarak buz üzerinde homojenleştirildi. Homojenat, 10.000 × g sıcaklıkta 4 °C'de 5 dakika boyunca santrifüjlendi ve süpernatant daha sonra ELISA tespiti için toplandı. Analiz öncesi, ELISA kiti 30 dakika boyunca oda sıcaklığında dengelenmesine izin verildi. Tüm reaktifler, seri seyreltilmiş standartlar, yıkama tamponu, biotin etiketli antikor çalışma çözeltisi ve enzim konjuge çözeltisi dahil olmak üzere üreticinin talimatlarına uygun olarak hazırlanmıştır. Daha sonra, önceden kaplanmış mikroplakanın belirlenmiş kuyruklarına farklı konsantrasyonlarda ve örneklerde 100 μL standart eklendi. Plaka mühürlenip 37 °C'de 90 dakika kuluçka altına alındı. Kuluçkadan sonra içindekiler atıldı ve kuyular dört kez yıkandı. Daha sonra, her kuyuya 100 μL biyotinillenmiş antikor çalışma çözeltisi eklendi, ardından 37 °C'de 60 dakika kuluçka ve başka bir yıkama adımı yapıldı. Sonrasında 100 μL enzim konjugat çalışma çözeltisi eklendi ve plaka 37 °C'de 30 dakika kuluçka geçirildi, ardından ek yıkama yapıldı. Daha sonra kromojenik bir alt eklendi ve plaka karanlıkta 37 °C'de 10 dakika kuluçka edildi. Reaksiyon, 100 μL stop çözeltisi eklenerek sonlandırıldı ve mikroplaka okuyucu kullanılarak 450 nm soğurgunluk ölçüldü. Standart bir eğri, standartların optik yoğunluk (OD) değerlerinin karşılık gelen konsantrasyonlarına göre eşleştirilmesiyle oluşturuldu ve örnek konsantrasyonları buna göre hesaplandı.
Western Blot
Sinovial dokular hızla dondurulur ve mekanik olarak ince bir toz haline getirilirdi. Ölçülen tozun bir kısmı, uygun miktarda buz gibi soğuk RIPA tamponunda proteaz ve fosfataz inhibitörleriyle desteklenerek (1:100, v/v) lizize edildi ve ardından 30 dakika boyunca buz üzerinde kuluçka yapıldı. Lizatlar daha sonra 10.000 × g sıcaklıkta 4 °C'de 5 dakika boyunca santrifüjlendi ve süpernatantlar dikkatlice toplandı. Protein konsantrasyonları BCA testi kullanılarak nicelendirildi ve tüm örnekler RIPA tamponu ile eşit konsantrasyonlara ayarlandı. Proteinler SDS-PAGE ile ayrılarak PVDF membranlarına aktarıldı. Zarlar bloklandı ve ardından birincil antikorlarla (1:1000 seyreltme) kuluçka edildi, ardından ikincil antikorlar (1:5000 seyreltme) uygulandı. Protein sinyalleri ECL algılama sistemi kullanılarak görselleştirildi ve bant yoğunlukları Image Lab yazılımı (Sürüm 5.2.1) kullanılarak nicelendirildi. Göreli ekspresyon seviyeleri β-aktine karşı normalleştirildi.
İstatistiksel analiz
İstatistiksel analizler SPSS yazılımı (sürüm 20.0) kullanılarak gerçekleştirildi. Veriler ortalama ± standart sapma (SD) olarak sunulur. Birden fazla grup arasındaki karşılaştırmalar için, varyansın homojenliği varsayımı sağlandığında tek yönlü varyans analizi (ANOVA) kullanıldı, ardından sonradan çift karşılaştırmalar için LSD testi yapıldı. Varyans homojenliği sağlanmadıysa, Welch'in ANOVA testi yapıldı, ardından Dunnett'in T3 testi yapıldı ve çoklu karşılaştırmalar yapıldı. P < değeri 0.05 istatistiksel olarak anlamlı olarak kabul edildi.