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Metabolomic and transcriptomic analyses of the anti-rheumatoid arthritis potential of xylopic acid in a bioinspired lipoprotein nanoformulation

类风湿性关节炎 关节炎 药理学 代谢物 代谢组学 炎性关节炎 炎症 生物化学 医学 化学 免疫学 生物 生物信息学
作者
Raphael N. Alolga,Yaw Opoku‐Damoah,David A. Alagpulinsa,Feng-Qing Huang,Gaoxiang Ma,María A.S.C. Chávez León,Kudzai Chifodya,Xiaojian Yin,Yang Ding
出处
期刊:Biomaterials [Elsevier]
卷期号:268: 120482-120482 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.biomaterials.2020.120482
摘要

Xylopic acid (XA), a diterpene kaurene and the major active ingredient of the African spice Xylopia aethiopica (Annonaceae), is reported to possess anti-inflammatory and analgesic properties. Here, we investigated the therapeutic potential of XA for rheumatoid arthritis (RA), a debilitating autoimmune inflammatory disease characterized by joint damage, in the complete Freund's adjuvant (CFA)-induced arthritis model in rats. We synthesized bioinspired reconstituted high-density lipoprotein (rHDL) nanoparticles loaded with purified XA crystals (rHDL/XA) that passively accumulate in inflamed joints of CFA-induced arthritic rats. Treatment with rHDL/XA minimized mononuclear cell infiltration of CFA-induced arthritic sites and ameliorated disease burden. Metabolomic and transcriptomic analyses revealed that the major molecular pathways perturbed following CFA-induced arthritis correlated with amino acid and lipid metabolism, which were restored to normal states by rHDL/XA treatment. This work demonstrates the anti-RA potential of XA in a nanoformulation and uncovers its underlying therapeutic mechanisms at the transcript and metabolite levels.
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