The Effect of <italic style="font-style: italic">Qishao Tongbi Capsule </italic>（芪芍通痹胶囊） on the Wnt/β-catenin Pathway in a Rat Model of Intervertebral Disc Degeneration

XUE Yumen; XU Xilin; HAN Wei; XU Jiaben; XU Wenting; LIU Zelin; ZHANG Xiaofeng

doi:10.13288/j.11-2166/r.2025.01.013

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The Effect of Qishao Tongbi Capsule （芪芍通痹胶囊） on the Wnt/β-catenin Pathway in a Rat Model of Intervertebral Disc Degeneration

更新时间：2024-12-31

- The Effect of Qishao Tongbi Capsule （芪芍通痹胶囊） on the Wnt/β-catenin Pathway in a Rat Model of Intervertebral Disc Degeneration
- Journal of Traditional Chinese Medicine Vol. 66, Issue 1, Pages: 79-88(2025)
- 作者机构：
  
  1.黑龙江中医药大学附属第二医院，黑龙江省哈尔滨市南岗区果戈里大街411号，150000
  2.黑龙江中医药大学附属第三医院
  3.黑龙江中医药大学
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13288/j.11-2166/r.2025.01.013
  CLC：
- Received：17 August 2024，
  
  Revised：2024-09-29，
  
  Published：02 January 2025
- 稿件说明：
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薛玉满,徐西林,韩巍等.芪芍通痹胶囊对腰椎间盘退行性改变模型大鼠Wnt/β-catenin通路的影响[J].中医杂志,2025,66(01):79-88.

XUE Yumen,XU Xilin,HAN Wei,et al.The Effect of Qishao Tongbi Capsule （芪芍通痹胶囊） on the Wnt/β-catenin Pathway in a Rat Model of Intervertebral Disc Degeneration[J].Journal of Traditional Chinese Medicine,2025,66(01):79-88.
薛玉满,徐西林,韩巍等.芪芍通痹胶囊对腰椎间盘退行性改变模型大鼠Wnt/β-catenin通路的影响[J].中医杂志,2025,66(01):79-88. DOI： 10.13288/j.11-2166/r.2025.01.013.

XUE Yumen,XU Xilin,HAN Wei,et al.The Effect of Qishao Tongbi Capsule （芪芍通痹胶囊） on the Wnt/β-catenin Pathway in a Rat Model of Intervertebral Disc Degeneration[J].Journal of Traditional Chinese Medicine,2025,66(01):79-88. DOI： 10.13288/j.11-2166/r.2025.01.013.

摘要

目的

探讨芪芍通痹胶囊治疗腰椎间盘退行性改变（IDD）的可能作用机制。

方法

75只SD大鼠随机分为对照组，模型组，芪芍通痹低、高剂量组，芪芍通痹高剂量+激动剂组，每组15只。除对照组外，其余各组采用纤维环穿刺法制备大鼠IDD模型。造模后芪芍通痹低、高剂量组大鼠给予芪芍通痹胶囊0.2、0.8 g/（kg·d）灌胃；芪芍通痹高剂量+激动剂组给予芪芍通痹胶囊0.8 g/（kg·d）和SKL2001溶液10 mg/（kg·d）灌胃；对照组、模型组给予10 ml/（kg·d）蒸馏水灌胃，各组均每天1次，连续灌胃4周。最后一次给药后采用X射线和MRI检测各组IDD程度；HE染色、番红O-固绿染色观察椎间盘组织形态；免疫组化染色法观察椎间盘组织蛋白多糖、Ⅱ型胶原（COL Ⅱ）、基质金属蛋白酶3（MMP-3）蛋白水平；Western Blot法检测椎间盘髓核组织细胞外基质（ECM）相关蛋白［蛋白多糖、COL Ⅱ、MMP-3、基质金属蛋

白酶9（MMP-9）、基质金属蛋白酶13（MMP-13）］、衰老相关蛋白（P53、P21、P16）、凋亡相关蛋白［B细胞淋巴瘤/白血病2（BCL-2）、BCL-2相关X蛋白（BAX）、剪切型天冬氨酸-半胱氨酸蛋白酶3（Cleaved Caspase-3）］、Wnt/β-catenin通路相关蛋白［Wnt3a、糖原合酶激酶-3β（GSK-3β）、β-catenin］水平；RT-qPCR检测椎间盘组织

Wnt3a

、

GSK

3β

、

catenin

mRNA表达。

结果

与模型组比较，芪芍通痹低、高剂量组大鼠椎间盘高度指数（DHI）升高，MRI Pfirrmann分级降低，IDD程度明显减轻，椎间盘髓核和纤维环结构完整性升高，髓核细胞数量增多，椎间盘髓核组织中蛋白多糖、COL Ⅱ、BCL-2、GSK-3β蛋白水平升高，MMP-3、MMP-9、MMP-13、P53、P21、P16、BAX、Cleaved Caspase-3、Wnt3a、β-catenin蛋白水平降低，

Wnt3a、β

catenin

mRNA表达降低，

GSK

3β

mRNA表达升高（

＜0.05）；与芪芍通痹低剂量组比较，芪芍通痹高剂量组大鼠DHI升高，MRI Pfirrmann分级降低（

＜0.05），IDD程度进一步减轻，椎间盘髓核和纤维环结构完整性更高，髓核细胞数量进一步增多，椎间盘髓核组织中蛋白多糖、COL Ⅱ、BCL-2、GSK-3β蛋白水平升高，MMP-3、MMP-9、MMP-13、P53、P21、P16、BAX、Cleaved Caspase-3、Wnt3a、β-catenin蛋白水平降低，

Wnt3a、β

catenin

mRNA表达降低，

GSK

3β

mRNA表达升高（

＜0.05）；与芪芍通痹高剂量组比较，芪芍通痹高剂量+激动剂组DHI降低，MRI Pfirrmann分级升高（

＜0.05），IDD程度明显加重，椎间盘髓核和纤维环结构完整性降低，髓核细胞数量减少，椎间盘髓核组织蛋白多糖、COL Ⅱ、BCL-2、GSK-3β蛋白水平降低，MMP-3、MMP-9、MMP-13、P53、P21、P16、BAX、Cleaved Caspase-3蛋白水平升高，

GSK

3β

mRNA表达降低（

＜0.05）。

结论

芪芍通痹胶囊能够抑制IDD大鼠椎间盘髓核细胞衰老、凋亡和ECM降解，其可能通过抑制Wnt/β-catenin通路发挥作用。

Abstract

Objective

To explore the possible mechanism of

Qishao Tongbi Capsule

（芪芍通痹胶囊， QTC） in the treatment of intervertebral disc degeneration （IDD）.

Methods

Seventy-five rats were randomly divided into control group， model group， low-dose QTC group， high-dose QTC group， high-dose QTC +agonist group， with 15 rats in each group. Except for the control group， all other groups were subjected to a fibrous ring puncture to prepare an IDD model. After modeling， rats in low-dose QTC group a

nd high-dose QTC group were given QTC at doses of 0.2 and 0.8 g/（kg·d） by gavage， respectively. Rats in high-dose QTC+ agonist group was given QTC at 0.8 g/（kg·d） and SKL2001 solution at 10 mg/（kg·d） by gavage. The control group and model group were given 10 ml/（kg·d） distilled water by gavage. All treatments were given once a day for 4 consecutive weeks. After treatment， X-ray and magnetic resonance imaging （MRI） were used to detect IDD degree. Hematoxylin-eosin （HE） staining and Safranin O-Fast Green staining were used to observe the morphological changes of the intervertebral disc tissue. Immunohistochemical staining was performed to examine the levels of proteoglycan， type Ⅱ collagen （COL Ⅱ）， and matrix metalloproteinase-3 （MMP-3） in the intervertebral disc tissue. Western blotting was used to detect the extracellular matrix （ECM）-related proteins （proteoglycan， COL Ⅱ， MMP-3， MMP-9， MMP-13）， aging-related proteins （P53， P21， P16）， apoptosis related proteins， including B-cell lymphoma/leukemia 2 （BCL-2）， BCL-2 related X protein （BAX）， Cleaved Caspase-3， and Wnt/β-catenin pathway related proteins such as Wnt3a， glycogen synthase kinase-3β （GSK-3β） and β-catenin in the intervertebral disc nucleus pulposus （NP） tissue. Reverse Transcription Quantitative Polymerase Chain Reaction （RT-qPCR） was used to assess the mRNA expression of

Wnt3a

，

GSK

3β

， and

catenin

in intervertebral disc tissue.

Results

Compared with the model group， rats in the low-dose QTC group and high-dose QTC group exhibited improved DHI， decreased Pfirmann grading， and alleviated IDD. The structural integrity of the NP and annulus fibrosus increased， and the number of the NP increased. The levels of proteoglycan， COL Ⅱ， BCL-2 and GSK-3β

increased， while the levels of MMP-3， MMP-9， MMP-13， P53， P21， P16， BAX， Cleaved Caspase-3， Wnt3a and

β-catenin protein decreased. The mRNA expression of

Wnt3a

and

catenin

mRNA decreased， while

GSK

3β

mRNA expression increased （

＜0.05）. Compared with the low-dose QTC group， the high-dose QTC group showed further improvements in DHI， decrease in Pfirrmann grading （

＜0.05）， and greater alleviation of IDD. The structural integrity of NP and annulus fibrosus was further enhanced， and the number of NP cells further increased. The levels of proteoglycan， COL Ⅱ， BCL-2 and GSK-3β were higher， while the levels of MMP-3， MMP-9， MMP-13， P53， P21， P16， BAX， Cleaved Caspase-3， Wnt3a and β-catenin were lower. The mRNA expression of Wnt3a and

catenin

decreased， while

GSK

3β

mRNA expression increased （

＜0.05）. Compared with the high-dose QTC group， the high-dose QTC +agonist group showed a decrease of DHI， an increase of Pfirmann grading （

＜0.05）， significant aggravation of IDD， reduction in structural integrity of the NP and annulus fibrosus， a decrease of NP cell count， lower levels of proteoglycan， COL Ⅱ， BCL-2 and GSK-3β， and higher levels of MMP-3， MMP-9， MMP-13， P53， P21， P16， BAX and Cleaved Caspase-3. Additionally，

GSK

3β

mRNA expression decreased （

＜0.05）.

Conclusion

QTC can inhibit NP cell aging， apoptosis， and ECM degradation in IDD rats， and its therapeutic effect may be mediated through the inhibition of the Wnt/β-catenin pathway.

关键词

Keywords

references

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