Published June 19, 2020 | Version v1
Publication Open

Anti-Inflammatory and Chondroprotective Effects of Vanillic Acid and Epimedin C in Human Osteoarthritic Chondrocytes

Creators

  • 1. University Hospital of Basel
  • 2. AO Foundation
  • 3. University of Basel
  • 4. Shenzhen Institutes of Advanced Technology
  • 5. Chinese Academy of Sciences
  • 6. Chinese University of Hong Kong
  • 7. ETH Zurich

Description

In osteoarthritis (OA), inhibition of excessively expressed pro-inflammatory cytokines in the OA joint and increasing the anabolism for cartilage regeneration are necessary. In this ex-vivo study, we used an inflammatory model of human OA chondrocytes microtissues, consisting of treatment with cytokines (interleukin 1β (IL-1β)/tumor necrosis factor α (TNF-α)) with or without supplementation of six herbal compounds with previously identified chondroprotective effect. The compounds were assessed for their capacity to modulate the key catabolic and anabolic factors using several molecular analyses. We selectively investigated the mechanism of action of the two most potent compounds Vanillic acid (VA) and Epimedin C (Epi C). After identification of the anti-inflammatory and anabolic properties of VA and Epi C, the Ingenuity Pathway Analysis showed that in both treatment groups, osteoarthritic signaling pathways were inhibited. In the treatment group with VA, nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-κB) signaling was inhibited by attenuation of the nuclear factor of kappa light polypeptide gene enhancer in B-cells inhibitor alpha (IκBα) phosphorylation. Epi C showed a significant anabolic effect by increasing the expression of collagenous and non-collagenous matrix proteins. In conclusion, VA, through inhibition of phosphorylation in NF-κB signaling pathway and Epi C, by increasing the expression of extracellular matrix components, showed significant anti-inflammatory and anabolic properties and might be potentially used in combination to treat or prevent joint OA.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في الفصال العظمي، من الضروري تثبيط السيتوكينات المؤيدة للالتهابات التي يتم التعبير عنها بشكل مفرط في مفصل الفصال العظمي وزيادة الابتناء لتجديد الغضروف. في هذه الدراسة السابقة، استخدمنا نموذجًا التهابيًا لأنسجة الخلايا الغضروفية البشرية، يتكون من العلاج بالسيتوكينات (إنترلوكين 1 β (IL -1 β)/عامل نخر الورم α (TNF - α)) مع أو بدون مكملات من ستة مركبات عشبية ذات تأثير وقائي غضروفي محدد مسبقًا. تم تقييم المركبات لقدرتها على تعديل العوامل التقويضية والابتنائية الرئيسية باستخدام العديد من التحليلات الجزيئية. لقد درسنا بشكل انتقائي آلية عمل المركبين الأكثر فعالية حمض الفانيليك (VA) و Epimedin C (Epi C). بعد تحديد الخصائص المضادة للالتهابات والابتنائية لـ VA و Epi C، أظهر تحليل مسار الإبداع أنه في كلتا المجموعتين العلاجيتين، تم تثبيط مسارات إشارات الفصال العظمي. في مجموعة العلاج مع فا، تم تثبيط العامل النووي كابا ضوء سلسلة محسن من الخلايا البائية المنشطة (نف- κB) إشارات عن طريق توهين العامل النووي من كابا ضوء عديد الببتيد محسن الجينات في الخلايا البائية المانع ألفا (IκBα) الفسفرة. أظهر Epi C تأثيرًا ابتنائيًا كبيرًا من خلال زيادة التعبير عن بروتينات المصفوفة الكولاجينية وغير الكولاجينية. في الختام، أظهرت VA، من خلال تثبيط الفسفرة في مسار إشارات NF - κB و Epi C، من خلال زيادة التعبير عن مكونات المصفوفة خارج الخلية، خصائص كبيرة مضادة للالتهابات والمنشطة ويمكن استخدامها في تركيبة لعلاج أو منع OA المفصل.

Translated Description (French)

Dans l'arthrose (OA), l'inhibition des cytokines pro-inflammatoires excessivement exprimées dans l'articulation OA et l'augmentation de l'anabolisme pour la régénération du cartilage sont nécessaires. Dans cette étude ex-vivo, nous avons utilisé un modèle inflammatoire de microtissus de chondrocytes OA humains, consistant en un traitement avec des cytokines (interleukine 1β (IL-1β)/facteur de nécrose tumorale α (TNF-α)) avec ou sans supplémentation de six composés à base de plantes ayant un effet chondroprotecteur précédemment identifié. Les composés ont été évalués pour leur capacité à moduler les facteurs cataboliques et anaboliques clés à l'aide de plusieurs analyses moléculaires. Nous avons étudié sélectivement le mécanisme d'action des deux composés les plus puissants, l'acide vanillique (VA) et l'épimédine C (Epi C). Après identification des propriétés anti-inflammatoires et anabolisantes de l'AV et de l'Epi C, l'analyse de la voie d'ingéniosité a montré que dans les deux groupes de traitement, les voies de signalisation arthrosiques étaient inhibées. Dans le groupe de traitement avec VA, la signalisation du facteur nucléaire activateur de la chaîne légère kappa des cellules B activées (NF-κB) a été inhibée par l'atténuation du facteur nucléaire activateur du gène du polypeptide léger kappa dans la phosphorylation de l'inhibiteur des cellules B alpha (IκBα). L'épi C a montré un effet anabolisant significatif en augmentant l'expression des protéines matricielles collagènes et non collagènes. En conclusion, l'AV, par l'inhibition de la phosphorylation dans la voie de signalisation NF-κB et l'Epi C, en augmentant l'expression des composants de la matrice extracellulaire, a montré des propriétés anti-inflammatoires et anabolisantes significatives et pourrait être potentiellement utilisée en combinaison pour traiter ou prévenir l'arthrose articulaire.

Translated Description (Spanish)

En la osteoartritis (OA), es necesaria la inhibición de las citocinas proinflamatorias excesivamente expresadas en la articulación OA y el aumento del anabolismo para la regeneración del cartílago. En este estudio ex vivo, utilizamos un modelo inflamatorio de microtejidos de condrocitos OA humanos, que consiste en el tratamiento con citocinas (interleucina 1β (IL-1β)/factor de necrosis tumoral α (TNF-α)) con o sin suplementación de seis compuestos herbales con efecto condroprotector previamente identificado. Los compuestos se evaluaron para determinar su capacidad para modular los factores catabólicos y anabólicos clave utilizando varios análisis moleculares. Investigamos selectivamente el mecanismo de acción de los dos compuestos más potentes, el ácido vanílico (VA) y la epimedina C (Epi C). Después de la identificación de las propiedades antiinflamatorias y anabólicas de VA y Epi C, el Ingenuity Pathway Analysis mostró que en ambos grupos de tratamiento, las vías de señalización osteoartrítica se inhibieron. En el grupo de tratamiento con VA, el potenciador de la cadena ligera kappa del factor nuclear de la señalización de células B activadas (NF-κB) se inhibió mediante la atenuación del factor nuclear del potenciador del gen del polipéptido ligero kappa en la fosforilación alfa (IκBα) del inhibidor de células B. Epi C mostró un efecto anabólico significativo al aumentar la expresión de proteínas de matriz colagenosa y no colagenosa. En conclusión, VA, a través de la inhibición de la fosforilación en la vía de señalización de NF-κB y Epi C, al aumentar la expresión de los componentes de la matriz extracelular, mostró propiedades antiinflamatorias y anabólicas significativas y podría usarse potencialmente en combinación para tratar o prevenir la OA articular.

Files

pdf.pdf

Files (9.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:ee1ada96d9497feeed926f2eb9a61c28
9.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الآثار المضادة للالتهابات والوقاية من الغضروف لحمض الفانيليك وإبيميدين سي في الخلايا الغضروفية البشرية الفصال العظمي
Translated title (French)
Effets anti-inflammatoires et chondroprotecteurs de l'acide vanillique et de l'épimédine C dans les chondrocytes arthrosiques humains
Translated title (Spanish)
Efectos antiinflamatorios y condroprotectores del ácido vanílico y la epimedina C en condrocitos osteoartríticos humanos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3036913614
DOI
10.3390/biom10060932

Is supplement to
https://openalex.org/W4390442286 (Other)
https://openalex.org/W4254031061 (Other)
https://openalex.org/W333390027 (Other)
https://openalex.org/W2744996719 (Other)
https://openalex.org/W2483272449 (Other)
https://openalex.org/W2167766891 (Other)
https://openalex.org/W2163350691 (Other)
https://openalex.org/W2038465575 (Other)
https://openalex.org/W2006797139 (Other)
https://openalex.org/W1536238977 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1487036716
  • https://openalex.org/W1488112431
  • https://openalex.org/W1491827713
  • https://openalex.org/W1505431563
  • https://openalex.org/W1529396499
  • https://openalex.org/W1558367558
  • https://openalex.org/W1592352685
  • https://openalex.org/W1963518763
  • https://openalex.org/W1966772446
  • https://openalex.org/W1968097552
  • https://openalex.org/W1969721611
  • https://openalex.org/W1970456030
  • https://openalex.org/W1973354681
  • https://openalex.org/W1974086503
  • https://openalex.org/W1983345459
  • https://openalex.org/W1988036581
  • https://openalex.org/W1990558601
  • https://openalex.org/W1991849733
  • https://openalex.org/W1993990835
  • https://openalex.org/W1997957358
  • https://openalex.org/W2001320403
  • https://openalex.org/W2010802338
  • https://openalex.org/W2013021465
  • https://openalex.org/W2013601771
  • https://openalex.org/W2017720269
  • https://openalex.org/W2017869529
  • https://openalex.org/W2018185552
  • https://openalex.org/W2019530105
  • https://openalex.org/W2029355740
  • https://openalex.org/W2030205108
  • https://openalex.org/W2035805526
  • https://openalex.org/W2038773696
  • https://openalex.org/W2045910665
  • https://openalex.org/W2048746173
  • https://openalex.org/W2061410906
  • https://openalex.org/W2064711537
  • https://openalex.org/W2065427271
  • https://openalex.org/W2069196819
  • https://openalex.org/W2080310146
  • https://openalex.org/W2081130105
  • https://openalex.org/W2083894326
  • https://openalex.org/W2085708522
  • https://openalex.org/W2086189875
  • https://openalex.org/W2086262311
  • https://openalex.org/W2088583888
  • https://openalex.org/W2088994179
  • https://openalex.org/W2094115539
  • https://openalex.org/W2095056299
  • https://openalex.org/W2099540110
  • https://openalex.org/W2100772783
  • https://openalex.org/W2101471525
  • https://openalex.org/W2103224375
  • https://openalex.org/W2106877484
  • https://openalex.org/W2107277218
  • https://openalex.org/W2108373994
  • https://openalex.org/W2109802259
  • https://openalex.org/W2110881992
  • https://openalex.org/W2111217844
  • https://openalex.org/W2113587361
  • https://openalex.org/W2115185894
  • https://openalex.org/W2122734862
  • https://openalex.org/W2125447796
  • https://openalex.org/W2127046046
  • https://openalex.org/W2129680140
  • https://openalex.org/W2130513475
  • https://openalex.org/W2132612143
  • https://openalex.org/W2135919238
  • https://openalex.org/W2137652355
  • https://openalex.org/W2138934663
  • https://openalex.org/W2142405038
  • https://openalex.org/W2142801671
  • https://openalex.org/W2148387062
  • https://openalex.org/W2161887455
  • https://openalex.org/W2162331245
  • https://openalex.org/W2165386780
  • https://openalex.org/W2180091926
  • https://openalex.org/W2270040952
  • https://openalex.org/W2279898688
  • https://openalex.org/W2326522084
  • https://openalex.org/W2341368314
  • https://openalex.org/W2412729699
  • https://openalex.org/W2530654928
  • https://openalex.org/W2558824683
  • https://openalex.org/W2571949771
  • https://openalex.org/W2621295622
  • https://openalex.org/W2668593039
  • https://openalex.org/W2734661554
  • https://openalex.org/W2773484266
  • https://openalex.org/W2773963777
  • https://openalex.org/W2784111805
  • https://openalex.org/W2792098893
  • https://openalex.org/W2792701691
  • https://openalex.org/W2794322839
  • https://openalex.org/W2795036324
  • https://openalex.org/W2803490652
  • https://openalex.org/W2803864198
  • https://openalex.org/W2889947704
  • https://openalex.org/W2891162085
  • https://openalex.org/W2908155605
  • https://openalex.org/W2912624893
  • https://openalex.org/W2924286835
  • https://openalex.org/W2941727130
  • https://openalex.org/W2951710934
  • https://openalex.org/W2955831913
  • https://openalex.org/W2961082130
  • https://openalex.org/W2969724402
  • https://openalex.org/W2983388165
  • https://openalex.org/W2995845450
  • https://openalex.org/W3001770784
  • https://openalex.org/W3005979964
  • https://openalex.org/W3007541218
  • https://openalex.org/W3007774485
  • https://openalex.org/W4211069396