Viêm xương khớp (OA) là một trong những bệnh thoái hóa xương khớp mãn tính lâu dài ảnh hưởng đến nhóm dân số trên 65 tuổi [
1]. Nhìn chung, bệnh nhân OA được chẩn đoán bị tổn thương sụn, viêm màng hoạt dịch và bào mòn tế bào sụn, gây ra đau đớn và khó chịu về thể chất [
2]. Đau khớp chủ yếu là do thoái hóa sụn ở khớp do viêm, và khi sụn bị tổn thương nghiêm trọng, xương có thể va vào nhau gây đau đớn không thể chịu đựng được và khó khăn về thể chất [
3]. Sự tham gia của các chất trung gian gây viêm với các triệu chứng như đau, sưng và cứng khớp đã được ghi nhận rõ ràng. Ở bệnh nhân thoái hóa khớp, các cytokine gây viêm gây xói mòn sụn và xương dưới sụn được tìm thấy trong dịch hoạt dịch [
4]. Hai vấn đề chính mà bệnh nhân thoái hóa khớp thường gặp là đau và viêm hoạt dịch. Do đó, mục tiêu chính của các liệu pháp điều trị thoái hóa khớp hiện nay là giảm đau và giảm viêm. [
5]. Mặc dù các phương pháp điều trị OA hiện có, bao gồm thuốc không steroid và steroid, đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc giảm đau và giảm viêm, nhưng việc sử dụng lâu dài các loại thuốc này có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng cho sức khỏe như rối loạn chức năng tim mạch, tiêu hóa và thận [
6]. Do đó, cần phải phát triển một loại thuốc hiệu quả hơn với ít tác dụng phụ hơn để điều trị bệnh thoái hóa khớp.
Các sản phẩm chăm sóc sức khỏe tự nhiên đang ngày càng được ưa chuộng vì an toàn và dễ kiếm [
7]. Các loại thuốc truyền thống của Hàn Quốc đã được chứng minh là có hiệu quả chống lại một số bệnh viêm nhiễm, bao gồm cả viêm khớp [
8]. Aucklandia lappa DC. được biết đến với đặc tính chữa bệnh, chẳng hạn như tăng cường lưu thông khí để giảm đau và làm dịu dạ dày, và đã được sử dụng theo truyền thống như một loại thuốc giảm đau tự nhiên [
9]. Các báo cáo trước đây cho thấy A. lappa có tác dụng chống viêm [
10,
11], thuốc giảm đau [
12], chống ung thư [
13], và bảo vệ dạ dày [
14] tác dụng. Các hoạt động sinh học khác nhau của A. lappa là do các hợp chất hoạt tính chính của nó gây ra: costunolide, dehydrocostus lactone, dihydrocostunolide, costuslactone, α-costol, saussurea lactone và costuslactone [
15]. Các nghiên cứu trước đây khẳng định rằng costunolide thể hiện đặc tính chống viêm trong lipopolysaccharide (LPS), có tác dụng kích thích đại thực bào thông qua quá trình điều hòa NF-kB và con đường protein sốc nhiệt [
16,
17]. Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu nào khảo sát hoạt tính tiềm năng của A. lappa trong điều trị thoái hóa khớp. Nghiên cứu hiện tại đã khảo sát tác dụng điều trị của A. lappa đối với thoái hóa khớp bằng cách sử dụng mô hình chuột gây ra bởi MIA (mononatri iodoacetate) và axit axetic.
Monosodium-iodoacetate (MIA) được biết đến là chất được sử dụng để tạo ra nhiều hành vi đau và các đặc điểm bệnh lý sinh lý của OA ở động vật [
18,
19,
20]. Khi được tiêm vào khớp gối, MIA làm rối loạn quá trình chuyển hóa tế bào sụn và gây ra tình trạng viêm và các triệu chứng viêm, chẳng hạn như sụn và xói mòn xương dưới sụn, các triệu chứng chính của OA [
18]. Phản ứng quằn quại gây ra bởi axit axetic được coi rộng rãi là sự mô phỏng cơn đau ngoại vi ở động vật, trong đó cơn đau do viêm có thể được đo lường một cách định lượng [
19]. Dòng tế bào đại thực bào chuột, RAW264.7, thường được sử dụng để nghiên cứu phản ứng của tế bào với tình trạng viêm. Khi được kích hoạt bởi LPS, đại thực bào RAW264 kích hoạt các con đường viêm và tiết ra một số chất trung gian gây viêm, chẳng hạn như TNF-α, COX-2, IL-1β, iNOS và IL-6 [
20]. Nghiên cứu này đã đánh giá tác dụng chống đau và chống viêm của A. lappa đối với OA trên mô hình động vật MIA, mô hình động vật bị kích thích bởi axit axetic và tế bào RAW264.7 được kích hoạt bởi LPS.
2. Vật liệu và phương pháp
2.1. Vật liệu thực vật
Rễ khô của cây A. lappa DC. được sử dụng trong thí nghiệm được mua từ Công ty TNHH Dược phẩm Epulip (Seoul, Hàn Quốc). Nó được định danh bởi Giáo sư Donghun Lee, Khoa Dược lý thảo dược, Đại học Y khoa Hàn Quốc, Đại học Gachon, và số mẫu chứng từ được lưu giữ là 18060301.
2.2. Phân tích HPLC chiết xuất A. lappa
Chiết xuất A. lappa bằng thiết bị hồi lưu (nước cất, 3 giờ ở 100 °C). Dung dịch chiết xuất được lọc và cô đặc bằng thiết bị bay hơi áp suất thấp. Chiết xuất A. lappa đạt hiệu suất 44,69% sau khi đông khô ở nhiệt độ -80 °C. Phân tích sắc ký của A. lappa được thực hiện bằng HPLC kết nối với hệ thống HPLC 1260 InfinityⅡ (Agilent, Pal Alto, CA, Hoa Kỳ). Để phân tách sắc ký, cột EclipseXDB C18 (4,6 × 250 mm, 5 µm, Agilent) được sử dụng ở 35 °C. Tổng cộng 100 mg mẫu được pha loãng trong 10 mL methanol 50% và siêu âm trong 10 phút. Các mẫu được lọc bằng bộ lọc xi lanh (Waters Corp., Milford, MA, Hoa Kỳ) có kích thước 0,45 µm. Thành phần pha động là 0,1% axit photphoric (A) và acetonitril (B), và cột được rửa giải như sau: 0–60 phút, 0%; 60–65 phút, 100%; 65–67 phút, 100%; 67–72 phút, 0% dung môi B với tốc độ dòng chảy 1,0 mL/phút. Dòng chảy được quan sát ở bước sóng 210 nm bằng cách sử dụng thể tích tiêm 10 μL. Phân tích được thực hiện ba lần.
2.3. Nhà ở và quản lý động vật
Chuột Sprague–Dawley (SD) đực 5 tuần tuổi và chuột ICR đực 6 tuần tuổi được mua từ Samtako Bio Korea (Gyeonggi-do, Hàn Quốc). Chúng được nuôi trong phòng có nhiệt độ và độ ẩm không đổi (22 ± 2 °C) và độ ẩm (55 ± 10%) với chu kỳ sáng/tối 12/12 giờ. Chúng được làm quen với điều kiện này hơn một tuần trước khi bắt đầu thí nghiệm. Chúng được cung cấp thức ăn và nước uống tự do. Các quy tắc đạo đức hiện hành về chăm sóc và xử lý động vật tại Đại học Gachon (GIACUC-R2019003) được tuân thủ nghiêm ngặt trong tất cả các quy trình thí nghiệm trên động vật. Nghiên cứu được thiết kế theo phương pháp thử nghiệm song song, mù đôi với nghiên cứu viên. Chúng tôi đã áp dụng phương pháp an tử theo hướng dẫn của Ủy ban Đạo đức Thí nghiệm trên Động vật.
2.4. Tiêm và điều trị MIA
Chuột được chia ngẫu nhiên thành 4 nhóm, cụ thể là giả dược, đối chứng, indomethacin và A. lappa. Được gây mê bằng hỗn hợp isofluorane O2 2%, chuột được tiêm 50 μL MIA (40 mg/m2; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, Hoa Kỳ) vào khớp gối để gây ra OA thực nghiệm. Các phương pháp điều trị được tiến hành như sau: nhóm đối chứng và giả dược chỉ được duy trì chế độ ăn cơ bản AIN-93G. Chỉ có nhóm indomethacin được cung cấp indomethacin (3 mg/kg) được đưa vào chế độ ăn AIN-93G và nhóm A. lappa 300 mg/kg được chỉ định vào chế độ ăn AIN-93G bổ sung A. lappa (300 mg/kg). Các phương pháp điều trị được tiếp tục trong 24 ngày kể từ ngày gây OA với liều lượng 15–17 g trên 190–210 g trọng lượng cơ thể mỗi ngày.
2.5. Đo lường trọng lượng chịu lực
Sau khi gây tê ngoài màng cứng (OA), khả năng chịu lực của chân sau chuột được đo bằng máy đo incapacitance-MeterTester600 (IITC Life Science, Woodland Hills, CA, Hoa Kỳ) theo lịch trình. Phân bố trọng lượng trên chân sau được tính toán: khả năng chịu lực (%)
