樹脂抽出物の抗炎症性組成物は、ラットのモノヨードアセテート誘発性変形性関節炎における疼痛を緩和し、軟骨を保護する

An Anti-Inflammatory Composition of Resin Extracts Alleviates Pain and Protects Cartilage in Monoiodoacetate-Induced Osteoarthritis in Rats.

• Venkata Krishnaraju Alluri
• Sreenath Kundimi
• Krishanu Sengupta
• Trimurtulu Golakoti
• Eswar Kumar Kilari

抄録

ガム樹脂抽出物に含まれる活性化合物であるボスウェル酸は強力な抗炎症剤であり、5-リポキシゲナーゼ（5-LOX）の特異的な非レドックス阻害剤である。ここでは、ガム樹脂の酸性画分と非酸性画分を含むユニークな組成物であるLI13019F1（別名セラトリン®）の抗変形性関節症（OA）効果を紹介します。この組成物は、5-LOX活性を強力に阻害し、その半値最大阻害濃度（IC）は43.35±4.90g/mLであった。また、LI13019F1は、ヒト血液由来細胞におけるロイコトリエンB（IC：7.80±2.40g/mL）およびプロスタグランジンE（IC：6.19±0.52g/mL）の産生を強力に抑制した。また、LI13019F1は12.38±0.423g/mLのICでTNF-産生を抑制した。また、LI13019F1の投与量は、平均して1、2.5、5g/mLで、それぞれ34.62％、47.66％、62.29％のSW1353ヒト軟骨肉腫細胞をIL-1によるSOX-9の枯渇から保護した。さらに、28日間の前臨床試験では、モノヨードアセテート（MIA-）誘発ラットにおけるLI13019F1の疼痛緩和効果が評価されました。試験終了時には、LI13019F1を150mg/kg投与したラットにおいて、体重支持力がそれぞれ55.17±5.81g（<0.05）、66.22±6.30g（<0.05）となり、モノヨードアセテート（MIA：31.22±7.15g）と比較して有意な改善が認められました。同時に、LI13019F1-150およびLI13019F1-300ラットは、圧力に対する疼痛感受性の閾値を実質的に（<0.05）増加させた（それぞれ26.98±2.36および28.06±2.72グラムの力；対MIA：18.63&#xB1;7.15グラム）。対MIAでは18.63±5.82）、熱刺激後に手を離すまでの潜伏時間が増加（<0.05）した（それぞれ23.61±2.73および28.18±1.90秒；対MIAでは16.56±1.22秒）。また、サフラニン-Oグリーン染色した関節軟骨の組織学的観察から、LI13019F1はMIAにより誘発された軟骨の構造的損傷を抑制し、細胞外マトリックス（ECM）成分の損失を減少させることが明らかになった。結論として、今回の観察から、ガム樹脂抽出物の新規組成物であるLI13019F1は、げっ歯類モデルにおいて、MIAの損傷作用から関節軟骨を保護し、痛みを軽減することが示唆された。

The boswellic acids, the active compounds in gum resin extract, are potent anti-inflammatory agents and are specific nonredox inhibitors of 5-Lipoxygenase (5-LOX). Here, we present the anti-osteoarthritis (OA) efficacy of LI13019F1 (also known as Serratrin®), a unique composition containing the acidic and nonacidic fractions of gum resin. This composition strongly inhibited 5-LOX activity with the half-maximal inhibitory concentration (IC) of 43.35 ± 4.90 g/mL. Also, LI13019F1 strongly inhibited the leukotriene B (IC, 7.80 ± 2.40 g/mL) and prostaglandin E (IC, 6.19 ± 0.52 g/mL) productions in human blood-derived cells. Besides, LI13019F1 reduced TNF- production with the IC of 12.38 ± 0.423 g/mL. On average, 1, 2.5, and 5 g/mL doses of LI13019F1 protected 34.62, 47.66, and 62.29% SW1353 human chondrosarcoma cells from IL-1 induced SOX-9 depletion, respectively. Further, a 28-day preclinical proof-of-concept study evaluated the pain relief efficacy of LI13019F1 in monoiodoacetate- (MIA-) induced rats. At the end of the study, 150 and 300 mg/kg doses of LI13019F1 supplemented rats showed significant improvements (55.17 ± 5.81 g ( < 0.05), and 66.22 ± 6.30 g ( < 0.05), respectively, vs. MIA: 31.22 ± 7.15 g) in body-weight-bearing capacities. Concurrently, LI13019F1-150 and LI13019F1-300 rats substantially ( < 0.05) increased the threshold of pain sensitivity to pressure (26.98 ± 2.36 and 28.06 ± 2.72-gram force, respectively; vs. 18.63 ± 5.82 in MIA) and increased ( < 0.05) the latent time to withdraw the paw after a thermal stimulus (23.61 ± 2.73 and 28.18 ± 1.90 sec, respectively; vs. 16.56 ± 1.22 sec. in MIA). Besides, the histological observations on Safranin-O green stained articular cartilage revealed that LI13019F1 also prevented the MIA-induced structural damage of the cartilage and reduced the loss of the extracellular matrix (ECM) components in the experimental rats. In conclusion, the present observations suggest that LI13019F1, a new composition of gum resin extracts, reduces pain and protects articular cartilage from the damaging action of MIA in a rodent model.

Copyright © 2020 Venkata Krishnaraju Alluri et al.