Effects of Sunbanghwalmyung-eum gamibang on MIA-Induced Osteoarthritis in Rats = Effects of Sunbanghwalmyung-eum gamibang on MIA-Induced Osteoarthritis in Rats
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2021
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학술저널
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54-55(2쪽)
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Objectives : This study was designed to investigate the effects of Sunbanghwalmyung-eum gamibang (SHG) on Monosodium iodoacetate(MIA)-induced osteoarthritis(OA) rats.
Methods : Fourty Sprague-Dawley(SD) rats were divided into 5 groups, each consisting of 8 rats. OA was induced by the injection of MIA(2 ㎎/50 ㎕) into the left knee joint cavity of SD rats except for the Normal group. : Normal group(Normal) comprised rats with normal saline injected into the left knee joint instead of MIA, and administrated orally distilled water(2 ㎖), Control group(OA) comprised MIA-induced OA rats, and administrated orally distilled water(2 ㎖), Positive comparison group(Indomethacin) comprised rats MIA-induced OA rats, and administrated orally indomethacin (2 ㎎/㎏), SHG low concentration group(SHG(2)) comprised MIA-induced OA rats, and administrated orally 2.000 ㎎/㎏ of SHG(2 ㎖), and SHG high concentration group (SHG(4)) comprised MIA-induced OA rats, and administrated orally 4.000 ㎎/㎏ of SHG(2 ㎖). Medicines were administered for 4 weeks after the injection of MIA. Hematoxylin-Eosin staining and Safranin-O staining were used to evaluate the extent of lesions in the knee cartilage. Tumor necrosis factor-α(TNF-α), interleukin-1β(IL-1β), interleukin-6(IL-6), which are inflammatory cytokines, were analyzed to investigate the anti-inflammatory effect of SHG. Matrix metalloproteinase-13(MMP-13) related to bone destruction, tissue inhibitor of metalloproteinase-1(TIMP-1) and glycosaminoglycans(GAGs) related to bone protection, were also analyzed. In addition, reactive oxygen species(ROS) and nuclear factor-erythroid 2-related factor 2(Nrf-2) were analyzed to investigate the anti-oxidative effect of SHG. Also, blood samples were taken from the rats for hematological test, biochemical test, and liver and kidney tissue from the rats were analyzed to check the safety of SHG.
Results : SHG groups(2 and 4) inhibited the matrix destruction and damage of the knee joint cartilage in SD rat model, and significantly prevented the reduction in cartilage thickness. Also, in SHG groups, the expressions of TNF-α, IL-1β, IL-6 and MMP-13 were significantly decreased, and the expressions of TIMP-1, GAGs were significantly increased compared with OA group. Moreover, the expression of ROS was significantly decreased in SHG groups, and the expression of Nrf-2 was significantly increased in Indomethacin and SHG(4) groups. But, Nrf-2 of SHG(2) group had no significant difference compared with OA group. The safety indicators(hematological test, biochemical test, liver and kidney tissue) had no significant differences among five groups.
Conclusion : These results show that SHG has cartilage protection capacity, anti-inflammatory and anti-oxidative effect. Especially, high concentration of SHG increases the expression of Nrf-2(related to anti-oxidative effect, also) for MIA-induced OA rats.
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