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Objective: This study aimed to investigate the effects of Polygonum Cuspidatum Extract (PCE) on pain, inflammatory responses and chondro-protection in osteoarthritis rats. Methods: To evaluate the efficacy of PCE in rats with arthritis induced by mon...
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The Effects of Polygonum Cuspidatum Extract on Pain, Inflammation and Chondro-protection in Osteoarthritis Induced Rats
한글로보기https://www.riss.kr/link?id=T17373990
- 저자
-
발행사항
성남 : 가천대학교 글로벌캠퍼스 일반대학원, 2026
-
학위논문사항
학위논문(박사) -- 가천대학교 글로벌캠퍼스 일반대학원 , 한의학과 , 2026. 2
-
발행연도
2026
-
작성언어
영어
-
주제어
Polygonum Cuspidatum ; PCE ; Polydatin ; Resveratrol ; Emodin ; Knee osteoarthritis ; Pain ; Cytokine
-
발행국(도시)
경기도
-
형태사항
; 26 cm
-
일반주기명
지도교수: 송호섭
-
UCI식별코드
I804:41005-200000944490
-
소장기관
- 가천대학교 중앙도서관
- 가천대학교 중앙도서관
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다국어 초록 (Multilingual Abstract)
Objective: This study aimed to investigate the effects of Polygonum Cuspidatum Extract (PCE) on pain, inflammatory responses and chondro-protection in osteoarthritis rats.
Methods: To evaluate the efficacy of PCE in rats with arthritis induced by monosodium iodoacetate (MIA), hind limb weight bearing, histological analysis of cartilage and serum inflammatory cytokine levels were measured. Pain behavior was assessed using the acetic acid–induced writhing test and the effects of PCE on inflammatory cytokine and mediator protein expression were examined in LPS stimulated RAW 264.7 macrophage cells.
Results
1. The major active components of PCE were identified as polydatin, resveratrol and emodin.
2. Seven days after MIA administration, hind limbs weight bearing in PCE treated rats significantly improved compared with the control group and the 300 mg/kg PCE group showed a similar level of improvement to the indomethacin treated group.
3. PCE and indomethacin significantly ameliorated cartilage damage in arthritic rats, with PCE showing a degree of recovery comparable to indomethacin.
4. Serum cytokine levels of IL-1β, IL-6 and TNF-α were significantly reduced in PCE treated groups compared with control and 300 mg/kg PCE decreased cytokine concentrations to levels similar to those in the indomethacin treated group.
5. In the acetic acid induced writhing test, the frequency of writhing was significantly reduced in both PCE and ibuprofen treated group. Notably, 600 mg/kg PCE resulted in a writhing frequency comparable to the ibuprofen group.
6. PCE did not induce cytotoxicity in RAW 264.7 cells.
7. In OA induced knee cartilage tissue, both PCE and indomethacin significantly decreased the mRNA expression and protein levels of COX-2, IL-1β, IL-6, NOS2, TNF-α and MMP-13.
8. In LPS stimulated RAW 264.7 cells, PCE and dexamethasone significantly inhibited in LPS stimulated RAW 264.7 cells NO production and reduced mRNA expression levels of COX-2, IL-1β, IL-6, NOS2, TNF-α, MMP-8 and MMP-13.
Conclusion: PCE significantly alleviated knee OA and pain, as well as inflammation at the cellular level and identified chondro-protection effect in animal models. Its therapeutic effects were comparable to those of indomethacin, ibuprofen and dexamethasone.
Methods: To evaluate the efficacy of PCE in rats with arthritis induced by monosodium iodoacetate (MIA), hind limb weight bearing, histological analysis of cartilage and serum inflammatory cytokine levels were measured. Pain behavior was assessed using the acetic acid–induced writhing test and the effects of PCE on inflammatory cytokine and mediator protein expression were examined in LPS stimulated RAW 264.7 macrophage cells.
Results
1. The major active components of PCE were identified as polydatin, resveratrol and emodin.
2. Seven days after MIA administration, hind limbs weight bearing in PCE treated rats significantly improved compared with the control group and the 300 mg/kg PCE group showed a similar level of improvement to the indomethacin treated group.
3. PCE and indomethacin significantly ameliorated cartilage damage in arthritic rats, with PCE showing a degree of recovery comparable to indomethacin.
4. Serum cytokine levels of IL-1β, IL-6 and TNF-α were significantly reduced in PCE treated groups compared with control and 300 mg/kg PCE decreased cytokine concentrations to levels similar to those in the indomethacin treated group.
5. In the acetic acid induced writhing test, the frequency of writhing was significantly reduced in both PCE and ibuprofen treated group. Notably, 600 mg/kg PCE resulted in a writhing frequency comparable to the ibuprofen group.
6. PCE did not induce cytotoxicity in RAW 264.7 cells.
7. In OA induced knee cartilage tissue, both PCE and indomethacin significantly decreased the mRNA expression and protein levels of COX-2, IL-1β, IL-6, NOS2, TNF-α and MMP-13.
8. In LPS stimulated RAW 264.7 cells, PCE and dexamethasone significantly inhibited in LPS stimulated RAW 264.7 cells NO production and reduced mRNA expression levels of COX-2, IL-1β, IL-6, NOS2, TNF-α, MMP-8 and MMP-13.
Conclusion: PCE significantly alleviated knee OA and pain, as well as inflammation at the cellular level and identified chondro-protection effect in animal models. Its therapeutic effects were comparable to those of indomethacin, ibuprofen and dexamethasone.
Objective: This study aimed to investigate the effects of Polygonum Cuspidatum Extract (PCE) on pain, inflammatory responses and chondro-protection in osteoarthritis rats.
Methods: To evaluate the efficacy of PCE in rats with arthritis induced by monosodium iodoacetate (MIA), hind limb weight bearing, histological analysis of cartilage and serum inflammatory cytokine levels were measured. Pain behavior was assessed using the acetic acid–induced writhing test and the effects of PCE on inflammatory cytokine and mediator protein expression were examined in LPS stimulated RAW 264.7 macrophage cells.
Results
1. The major active components of PCE were identified as polydatin, resveratrol and emodin.
2. Seven days after MIA administration, hind limbs weight bearing in PCE treated rats significantly improved compared with the control group and the 300 mg/kg PCE group showed a similar level of improvement to the indomethacin treated group.
3. PCE and indomethacin significantly ameliorated cartilage damage in arthritic rats, with PCE showing a degree of recovery comparable to indomethacin.
4. Serum cytokine levels of IL-1β, IL-6 and TNF-α were significantly reduced in PCE treated groups compared with control and 300 mg/kg PCE decreased cytokine concentrations to levels similar to those in the indomethacin treated group.
5. In the acetic acid induced writhing test, the frequency of writhing was significantly reduced in both PCE and ibuprofen treated group. Notably, 600 mg/kg PCE resulted in a writhing frequency comparable to the ibuprofen group.
6. PCE did not induce cytotoxicity in RAW 264.7 cells.
7. In OA induced knee cartilage tissue, both PCE and indomethacin significantly decreased the mRNA expression and protein levels of COX-2, IL-1β, IL-6, NOS2, TNF-α and MMP-13.
8. In LPS stimulated RAW 264.7 cells, PCE and dexamethasone significantly inhibited in LPS stimulated RAW 264.7 cells NO production and reduced mRNA expression levels of COX-2, IL-1β, IL-6, NOS2, TNF-α, MMP-8 and MMP-13.
Conclusion: PCE significantly alleviated knee OA and pain, as well as inflammation at the cellular level and identified chondro-protection effect in animal models. Its therapeutic effects were comparable to those of indomethacin, ibuprofen and dexamethasone.
국문 초록 (Abstract)
목적: 본 연구는 호장근(Polygonum Cuspidatum) 추출물(PCE)이 골관절염이 유발된 쥐에서 통증, 염증 반응 및 연골 보호 작용에 어떠한 효과 가 있는지에 대해 조사하고자 하였다.
방법: 본 연구는 MIA로 관절염이 유발된 쥐에 대한 PCE의 진통, 항염, 연골 보호 효과를 확인하기 위하여 뒷다리 체중분산, 실제 연골 해부, 혈청 내 염증성 사이토카인 측정, 아세트산으로 유도된 통증 몸부림 반 응과 LPS에 의해 자극된 RAW 264.7 세포에서 염증 유도 사이토카인 및 염증성 물질의 단백질 발현 정도를 측정하였다.
결과:
1. PCE에서 검출된 성분은 polydatin, resveratrol, emodin이었다.
2. MIA 투여 7일 후 PCE 투여군의 뒷다리 체중 분산은 대조군에 비해 유의하게 개선되었으며, 300 mg/kg PCE 투여군은 인도메타신 투여군과 유사한 정도로 개선되었다.
3. PCE와 인도메타신을 투여한 쥐에서 연골 손상이 유의하게 회복되었 으며, PCE에 의한 연골 손상의 치유 정도는 인도메타신과 유사하였다.
4. 혈청 사이토카인 IL-1β, IL-6, TNF-α를 측정한 결과 PCE 투여군은 대조군에 비해 유의한 감소를 보였고, 300 mg/kg PCE 투여군은 인도메 타신 투여군과 유사하게 혈청 사이토카인 농도를 감소시켰다.
5. 아세트산 유발 몸부림 반응을 관찰한 결과 몸부림 빈도는 PCE 투여 군과 이부프로펜 투여군에서 유의하게 감소하였고, 특히 600 mg/kg PCE 투여군은 이부프로펜 투여군과 유사한 수준으로 몸부림 횟수가 측 정되었다.
6. PCE는 RAW264.7 세포에서 세포독성을 유발하지 않았다.
7. OA가 유도된 무릎 관절 연골 조직에서 PCE와 인도메타신은 COX-2, IL-1β, IL-6, NOS2, TNF-α, MMP-13의 mRNA 발현 수준과 농도를 유 의하게 감소시켰다.
8. PCE와 덱사메타손은 LPS 자극 RAW264.7 세포에서 NO의 생성과 COX-2, IL-1β, IL-6, NOS2, TNF-α, MMP-8, MMP-13의 mRNA 발현 수준을 유의하게 감소시켰다.
결론: PCE는 무릎 골관절염을 유발한 동물모델에서 통증과 세포수준에 서의 염증을 개선하며 연골보호 효과도 확인되어 인도메타신, 이부프로 펜, 덱사메타손과 유사한 치료 효과를 나타낼 것으로 기대된다.
방법: 본 연구는 MIA로 관절염이 유발된 쥐에 대한 PCE의 진통, 항염, 연골 보호 효과를 확인하기 위하여 뒷다리 체중분산, 실제 연골 해부, 혈청 내 염증성 사이토카인 측정, 아세트산으로 유도된 통증 몸부림 반 응과 LPS에 의해 자극된 RAW 264.7 세포에서 염증 유도 사이토카인 및 염증성 물질의 단백질 발현 정도를 측정하였다.
결과:
1. PCE에서 검출된 성분은 polydatin, resveratrol, emodin이었다.
2. MIA 투여 7일 후 PCE 투여군의 뒷다리 체중 분산은 대조군에 비해 유의하게 개선되었으며, 300 mg/kg PCE 투여군은 인도메타신 투여군과 유사한 정도로 개선되었다.
3. PCE와 인도메타신을 투여한 쥐에서 연골 손상이 유의하게 회복되었 으며, PCE에 의한 연골 손상의 치유 정도는 인도메타신과 유사하였다.
4. 혈청 사이토카인 IL-1β, IL-6, TNF-α를 측정한 결과 PCE 투여군은 대조군에 비해 유의한 감소를 보였고, 300 mg/kg PCE 투여군은 인도메 타신 투여군과 유사하게 혈청 사이토카인 농도를 감소시켰다.
5. 아세트산 유발 몸부림 반응을 관찰한 결과 몸부림 빈도는 PCE 투여 군과 이부프로펜 투여군에서 유의하게 감소하였고, 특히 600 mg/kg PCE 투여군은 이부프로펜 투여군과 유사한 수준으로 몸부림 횟수가 측 정되었다.
6. PCE는 RAW264.7 세포에서 세포독성을 유발하지 않았다.
7. OA가 유도된 무릎 관절 연골 조직에서 PCE와 인도메타신은 COX-2, IL-1β, IL-6, NOS2, TNF-α, MMP-13의 mRNA 발현 수준과 농도를 유 의하게 감소시켰다.
8. PCE와 덱사메타손은 LPS 자극 RAW264.7 세포에서 NO의 생성과 COX-2, IL-1β, IL-6, NOS2, TNF-α, MMP-8, MMP-13의 mRNA 발현 수준을 유의하게 감소시켰다.
결론: PCE는 무릎 골관절염을 유발한 동물모델에서 통증과 세포수준에 서의 염증을 개선하며 연골보호 효과도 확인되어 인도메타신, 이부프로 펜, 덱사메타손과 유사한 치료 효과를 나타낼 것으로 기대된다.
목적: 본 연구는 호장근(Polygonum Cuspidatum) 추출물(PCE)이 골관절염이 유발된 쥐에서 통증, 염증 반응 및 연골 보호 작용에 어떠한 효과 가 있는지에 대해 조사하고자 하였다. 방법: 본 연구는 M...
목적: 본 연구는 호장근(Polygonum Cuspidatum) 추출물(PCE)이 골관절염이 유발된 쥐에서 통증, 염증 반응 및 연골 보호 작용에 어떠한 효과 가 있는지에 대해 조사하고자 하였다.
방법: 본 연구는 MIA로 관절염이 유발된 쥐에 대한 PCE의 진통, 항염, 연골 보호 효과를 확인하기 위하여 뒷다리 체중분산, 실제 연골 해부, 혈청 내 염증성 사이토카인 측정, 아세트산으로 유도된 통증 몸부림 반 응과 LPS에 의해 자극된 RAW 264.7 세포에서 염증 유도 사이토카인 및 염증성 물질의 단백질 발현 정도를 측정하였다.
결과:
1. PCE에서 검출된 성분은 polydatin, resveratrol, emodin이었다.
2. MIA 투여 7일 후 PCE 투여군의 뒷다리 체중 분산은 대조군에 비해 유의하게 개선되었으며, 300 mg/kg PCE 투여군은 인도메타신 투여군과 유사한 정도로 개선되었다.
3. PCE와 인도메타신을 투여한 쥐에서 연골 손상이 유의하게 회복되었 으며, PCE에 의한 연골 손상의 치유 정도는 인도메타신과 유사하였다.
4. 혈청 사이토카인 IL-1β, IL-6, TNF-α를 측정한 결과 PCE 투여군은 대조군에 비해 유의한 감소를 보였고, 300 mg/kg PCE 투여군은 인도메 타신 투여군과 유사하게 혈청 사이토카인 농도를 감소시켰다.
5. 아세트산 유발 몸부림 반응을 관찰한 결과 몸부림 빈도는 PCE 투여 군과 이부프로펜 투여군에서 유의하게 감소하였고, 특히 600 mg/kg PCE 투여군은 이부프로펜 투여군과 유사한 수준으로 몸부림 횟수가 측 정되었다.
6. PCE는 RAW264.7 세포에서 세포독성을 유발하지 않았다.
7. OA가 유도된 무릎 관절 연골 조직에서 PCE와 인도메타신은 COX-2, IL-1β, IL-6, NOS2, TNF-α, MMP-13의 mRNA 발현 수준과 농도를 유 의하게 감소시켰다.
8. PCE와 덱사메타손은 LPS 자극 RAW264.7 세포에서 NO의 생성과 COX-2, IL-1β, IL-6, NOS2, TNF-α, MMP-8, MMP-13의 mRNA 발현 수준을 유의하게 감소시켰다.
결론: PCE는 무릎 골관절염을 유발한 동물모델에서 통증과 세포수준에 서의 염증을 개선하며 연골보호 효과도 확인되어 인도메타신, 이부프로 펜, 덱사메타손과 유사한 치료 효과를 나타낼 것으로 기대된다.
목차 (Table of Contents)
- Ⅰ. Introduction 1
- Ⅱ. Materials and Methods 4
- 1. Preparation of PC Extract (PCE) 4
- 2. Analysis of PCE Utilizing High Performance Liquid Chromatography (HPLC) 5
- 3. Experimental Animals and Groups Including in vivo and in vitro 6
- Ⅰ. Introduction 1
- Ⅱ. Materials and Methods 4
- 1. Preparation of PC Extract (PCE) 4
- 2. Analysis of PCE Utilizing High Performance Liquid Chromatography (HPLC) 5
- 3. Experimental Animals and Groups Including in vivo and in vitro 6
- 4. Acetic Acid Induced Writhing Response 9
- 5. PCE Oral Administration in OA Induced Rats 10
- 6. Incapacitance Test in OA Induced Rats 11
- 7. Assessment of Chondral Degradation in OA Induced Rats 12
- 8. Serum Analysis in OA Induced Rats 14
- 9. Cell Culture 15
- 10. Cell Viability Assay 16
- 11. NO Assay 17
- 12. Measurement of mRNA Expression Levels Using qRT-PCR 18
- 13. Western Blot Assay 21
- 14. Statistical Analysis 22
- Ⅲ. Results 23
- 1. HPLC Analysis 23
- 2. Effect of PCE on Weight Bearing in OA Induced Rats 25
- 3. Effect of PCE on Cartilage Damage in the Knee Joint of OA Induced Rats 28
- 4. Effect of PCE on IL-1β in the Serum of OA Induced Rats 30
- 5. Effect of PCE on IL-6 in the Serum of OA Induced Rats 32
- 6. Effect of PCE on TNF-α in the Serum of OA Induced Rats 34
- 7. Effect of PCE on AAWR 36
- 8. Effect of PCE on Cell Viability in the Macrophage 38
- 9. Effect of PCE on NO Generation in the LPS Treated Macrophage in vitro 40
- 10. Effect of PCE on mRNA Expression of COX-2 in the LPS Treated Macrophage in vitro 42
- 11. Effect of PCE on mRNA Expression of IL-1β in the LPS Treated Macrophage in vitro 44
- 12. Effect of PCE on mRNA Expression of IL-6 in the LPS Treated Macrophage in vitro 46
- 13. Effect of PCE on mRNA Expression of NOS2 in the LPS Treated Macrophage in vitro 48
- 14. Effect of PCE on mRNA Expression of TNF-α in the LPS Treated Macrophage in vitro 50
- 15. Effect of PCE on mRNA Expression of MMP-8 in the LPS Treated Macrophage in vitro 52
- 16. Effect of PCE on mRNA Expression of MMP-13 in the LPS Treated Macrophage in vitro 54
- 17. Effect of PCE on COX-2 in the LPS Treated Macrophage in vitro 56
- 18. Effect of PCE on IL-1β in the LPS Treated Macrophage in vitro 58
- 19. Effect of PCE on IL-6 in the LPS Treated Macrophage in vitro 60
- 20. Effect of PCE on MMP-13 in the LPS Treated Macrophage in vitro 62
- 21. Effect of PCE on TNF-α in the LPS Treated Macrophage in vitro 64
- 22. Effect of PCE on COX-2 in the Cartilage of OA Induced Rats 66
- 23. Effect of PCE on IL-1β in the Cartilage of OA Induced Rats 68
- 24. Effect of PCE on IL-6 in the Cartilage of OA Induced Rats 70
- 25. Effect of PCE on NOS2 in the Cartilage of OA Induced Rats 72
- 26. Effect of PCE on TNF-α in the Cartilage of OA Induced Rats 74
- 27. Effect of PCE on MMP-13 in the Cartilage of OA Induced Rats 76
- 28. Effect of PCE on mRNA Expression of COX-2 in the Cartilage of OA Induced Rats 78
- 29. Effect of PCE on mRNA Expression of IL-1β in the Cartilage of OA Induced Rats 80
- 30. Effect of PCE on mRNA Expression of IL-6 in the Cartilage of OA Induced Rats 82
- 31. Effect of PCE on mRNA Expression of TNF-α in the Cartilage of OA Induced Rats 84
- 32. Effect of PCE on mRNA Expression of MMP-13 in the Cartilage of OA Induced Rats 86
- Ⅳ. Discussion 88
- References 93
분석정보
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