Javascript është aktualisht i çaktivizuar në shfletuesin tuaj. Disa veçori të kësaj faqeje interneti nuk do të funksionojnë kur Javascript është i çaktivizuar.
Regjistrohuni me të dhënat tuaja specifike dhe ilaçin specifik që ju intereson dhe ne do ta përputhim informacionin që jepni me artikujt në bazën tonë të të dhënave të gjerë dhe do t'ju dërgojmë menjëherë një kopje PDF me email.
Granulat Ban-Lan-Gen zbusin kolitin kronik recidivues të shkaktuar nga sulfati i natriumit dekstran tek minjtë duke moduluar mikrobiotën e zorrëve dhe duke rivendosur prodhimin e derivuar të SCFA-së të zorrëve. GLP-1 i derivuar.
Jiao Peng,1-3,*Li Xi,4,*Zheng Lin,3,5 Duan Lifang,1 Gao Zhengxian,2,5 Diehu,1 Li Jie,6 Li Xiaofeng,6 Shen Xiangchun,5 Xiao Haitao21 Departamenti i Farmacisë i Spitalit Universitar të Pekinit, Shenzhen, Republika Popullore e Kinës; 2 Qendra e Shkencave Shëndetësore e Universitetit të Shenzhen, Shkolla e Farmacisë, Shenzhen, Republika Popullore e Kinës; 3 Qendra e Kërkimit të Teknologjisë Inxhinierike të Mjekësisë Etnike dhe Mjekësisë Tradicionale Kineze e Universitetit Mjekësor Guizhou, Ministria e Arsimit, Laboratori Kyç i Farmacisë Provinciale Guizhou, Universiteti Mjekësor Guizhou, Guiyang, Republika Popullore e Kinës; 4 Departamenti i Gastroenterologjisë, Spitali Shenzhen i Universitetit të Pekinit, Shenzhen, Republika Popullore e Kinës; 5 Shkolla e Farmacisë, Universiteti Mjekësor Guizhou, Laboratori Kyç Shtetëror i Funksionit dhe Zbatimit të Bimëve Mjekësore, Guiyang; 6 Departamenti i Mjekësisë Laboratorike, Spitali Shenzhen i Universitetit të Pekinit, Shenzhen, Kinë [email protected] Shen Xiangchun, Shkolla e Farmacisë, Universiteti Mjekësor Guizhou, Guizhou, Republika Popullore e Kinës, 550004, Email [email protected] Objektivi: Terapia e bazuar në GLP-1 është një mundësi e re trajtimi për sëmundjen inflamatore të zorrëve. Granulat Ban-Lan-Gen (BLG) janë një formulë e njohur antivirale e TCM që shfaq aktivitet të mundshëm anti-inflamator në trajtimin e gjendjeve të ndryshme inflamatore. Megjithatë, efekti i saj anti-inflamator në kolit dhe mekanizmi i veprimit të saj janë ende të paqarta. METODAT: Për të përcaktuar kolitin kronik recidivues të shkaktuar nga sulfati i natriumit dekstran (DSS) tek minjtë. Indekset e aktivitetit të sëmundjes, shënuesit histologjikë të dëmtimit dhe nivelet e citokinës proinflamatore u kryen për të vlerësuar efektin mbrojtës të BLG. Efektet e BLG në mikrobiotën e zorrëve dhe zorrët u karakterizuan nga nivelet e GLP-1 në serum dhe shprehja e Gcg në zorrën e trashë, GPR41 dhe GRP43, përbërja e mikrobiotës së zorrëve, nivelet e SCFA-ve fekale dhe çlirimi i GLP-1. Nga qelizat primare epiteliale të zorrës së trashë të miut, prodhimi i GLP-1 i derivuar nga SCFA. Rezultatet: Trajtimi me BLG uli ndjeshëm humbjen e peshës trupore, DAI-në, shkurtimin e zorrës së trashë, dëmtimin e indeve të zorrës së trashë dhe nivelet e citokinës proinflamatore të TNF-α, IL-1β dhe IL-6 në indin e zorrës së trashë. Përveç kësaj, trajtimi me BLG mund të rivendosë ndjeshëm shprehjen e Gcg në zorrën e trashë, GPR41 dhe GRP43 dhe nivelet e GLP-1 në serum tek minjtë me kolit, dhe duke rritur bakteret që prodhojnë SCFA si Akkermansia dhe Prevotellaceae_UCG-001, dhe duke zvogëluar bollëkun e baktereve si Eubacterium_xylanophilum_group, Ruminococcaceae_UCG-014, Intestinimonas dhe Oscillibacter. Përveç kësaj, trajtimi me BLG mund të rrisë ndjeshëm nivelin e SCFA-ve në feçet e minjve me kolit. Në të njëjtën kohë, eksperimentet in vitro treguan gjithashtu se ekstrakti fekal i minjve të trajtuar me BLG mund të stimulojë shumë qelizat primare të vogla epiteliale të zorrës së trashë Murine që sekretojnë GLP-1. Përfundime: Këto gjetje sugjerojnë që BLG ka një efekt anti-kolit. BLG ka potencialin të zhvillohet si terapi, të paktën pjesërisht duke moduluar mikrobiotën e zorrëve dhe duke rivendosur prodhimin e GLP-1 të derivuar nga SCFA të zorrëve. Barna premtuese për kolitin kronik recidivues. Fjalë kyçe: kolit, granula Ban-Lan-Gen, mikrobiota e zorrëve, acide yndyrore me zinxhir të shkurtër, GLP-1.
Koliti ulceroz (UL) është një sëmundje inflamatore afatgjatë e zorrës së trashë dhe rektumit, e karakterizuar nga diarre e përsëritur, dhimbje barku, humbje peshe dhe jashtëqitje me gjak mukopurulente.1 Kohët e fundit, prevalenca e UL-së është rritur në vendet me incidencë të ulët më parë, përfshirë Kinën, me popullaritetin në rritje të stileve të jetesës perëndimore.2 Kjo rritje paraqet probleme të mëdha për shëndetin publik dhe ka implikime serioze për aftësinë e pacientëve për të punuar dhe cilësinë e jetës. Veçanërisht, patogjeneza e UL-së mbetet kryesisht e paqartë, por pranohet përgjithësisht se gjenetika, faktorët mjedisorë, mikrobiota e zorrëve dhe sistemi imunitar kontribuojnë të gjithë në zhvillimin e UL-së.3 Edhe tani, nuk ka kurë për UL-në, dhe qëllimi i trajtimit është klinikisht të kontrollojë simptomat klinike, të nxisë dhe të ruajë remisionin, të promovojë shërimin mukozal dhe të zvogëlojë përsëritjen. Trajtimet klasike përfshijnë aminosalicilate, kortikosteroide, imunosupresantë dhe biologjikë. Megjithatë, këto barna nuk mund të arrijnë efektin e dëshiruar për shkak të efekteve të tyre të ndryshme anësore.4 Kohët e fundit, shumë studime rastesh kanë treguar se mjekësia tradicionale kineze (TCM) ka treguar potencial të madh në ndihmën për të lehtësuar UL-në me toksicitet të ulët, duke sugjeruar se zhvillimi i terapive të reja të mjekësisë tradicionale kineze është një strategji premtuese trajtimi për kolitin ulceroz.5-7
Granulat Banlangen (BLG) janë një preparat tradicional kinez i mjekësisë i bërë nga ekstrakti ujor i rrënjës së Banlangen.8 Përveç efikasitetit të tij antiviral, BLG shfaq aktivitet të mundshëm anti-inflamator në trajtimin e gjendjeve të ndryshme inflamatore.9,10 Përveç kësaj, glukozinolatet (R,S-goitrina, progoitrina, epiprorubina dhe glukozidi janë izoluar dhe identifikuar nga ekstraktet ujore të Radix isatidis) dhe nukleozidet (hipoksantina, adenozina, uridina dhe guanozina) dhe alkaloide indigo si indigo dhe indirubina.11,12 Studimet e mëparshme kanë dokumentuar mirë se komponimet adenozina, uridina dhe indirubina shfaqin efekte të fuqishme anti-kolit në modele të ndryshme shtazore të kolitit.13-17 Megjithatë, nuk janë kryer studime të bazuara në prova për të vlerësuar efikasitetin e BLG në kolit. Në studimin e tanishëm, ne hetuam efektin mbrojtës të BLG në kolitin kronik recidivues të shkaktuar nga sulfati i natriumit dekstran (DSS) në minjtë C57BL/6 dhe gjetëm se administrimi oral i BLG-së dobësoi ndjeshëm zorrën e trashë me recidivë kronike të shkaktuar nga DSS te minjtë. Inflamacioni, mekanizmat e tij rregullues shoqërohen me modulimin e mikrobiotës së zorrëve dhe rivendosjen e prodhimit të peptidit-1 të ngjashëm me glukagonin (GLP-1) të derivuar nga zorrët.
Granulat BLG (pa sheqer, të miratuara nga NMPA Z11020357; Beijing Tongrentang Technology Development Co., Ltd., Pekin, Kinë; numri i serisë: 20110966) u blenë nga farmacitë. DSS (Pesha Molekulare: 36,000–50,000 Dalton) u ble nga MP Biologicals (Santa Ana, SHBA). Sulfasalazina (SASP) (pastërti ≥ 98%), hematoksilina dhe eozina u blenë nga Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, SHBA). Setet e analizave TNF-α, IL-1β dhe IL-6 luminex Elisa për minjtë u blenë nga sistemet R&D (Minneapolis, MN, SHBA). Acidi acetik, acidi propionik dhe acidi butirik u blenë nga Aladdin Industries (Shanghai, Kinë). Acidi 2-etilbutirik u ble nga Merck KGaA (Darmstadt, Gjermani).
Minjtë meshkuj C57BL/6, 6-8 javësh (pesha trupore 18-22 g) u blenë nga Beijing Wetahe Laboratory Animal Technology Co., Ltd. (Pekin, Kinë) dhe u vendosën në një mjedis prej 22 ± 2 °C me cikël 12-orësh dritë/errësirë. Minjtë u ushqyen me një dietë standarde brejtësish me qasje të lirë në ujë të pijshëm për një javë për t'u ambientuar me mjedisin e ri. Minjtë u ndanë më pas rastësisht në katër grupe: grupi i kontrollit, grupi model DSS, grupi i trajtuar me SASP (200 mg/kg, oral) dhe grupi i trajtuar me BLG (1 g/kg, oral). Siç tregohet në Figurën 1A, sipas studimit tonë të mëparshëm, koliti kronik eksperimental recidivues u induktua te minjtë nga tre cikle me 1.8% DSS për 5 ditë, i ndjekur nga ujë i distiluar për 7 ditë, sipas studimit tonë të mëparshëm. 18 minj në grupet e trajtuara me SASP dhe BLG u trajtuan me SASP dhe BLG, përkatësisht, çdo ditë duke filluar nga dita 0. Sipas eksperimenteve paraprake, doza e BLG... u caktua në 1 g/kg. Ndërkohë, doza e SASP u caktua në 200 mg/Kg sipas literaturës.4 Grupet e kontrollit dhe modelit DSS morën të njëjtin vëllim uji gjatë gjithë eksperimentit.
Figura 1 BLG përmirëson kolitin kronik recidivues të shkaktuar nga DSS te minjtë. (A) Dizajni eksperimental i kolitit kronik recidivues dhe trajtimi, (B) ndryshimi i peshës trupore, (C) rezultati i indeksit të aktivitetit të sëmundjes (DAI), (D) gjatësia e zorrës së trashë, (E) imazhi përfaqësues i zorrës së trashë, (F) Ngjyrosja H&E e zorrës së trashë (zmadhimi, ×100) dhe (G) rezultati histologjik. Të dhënat paraqiten si mesatare ± SEM (n = 6).##p < 0.01 ose ###p < 0.001 kundrejt grupit të kontrollit (Con); *p < 0.05 ose **p < 0.01 ose ***p < 0.001 kundrejt grupit DSS.
Pesha trupore, konsistenca e jashtëqitjes dhe gjakderdhja rektale u regjistruan çdo ditë. Indeksi i aktivitetit të sëmundjes (DAI) u përcaktua duke kombinuar rezultatet e peshës trupore, konsistencës së jashtëqitjes dhe gjakderdhjes rektale siç është përshkruar më parë.19 Në fund të eksperimentit, të gjithë minjtë u eutanizuan dhe gjaku, feçet dhe zorra e trashë u mblodhën për eksperimente të mëtejshme.
Indi i zorrës së trashë u fiksua me formalinë dhe u nguli në parafinë. Seksionet 5 mikronë u bënë dhe u ngjyrosën me hematoksilinë-eozinë (H&E), pastaj u verbuan dhe u shënuan siç është përshkruar më parë.19
ARN-ja totale e indit të zorrës së trashë u nxor me reagentin Trizol (Invitrogen, Carlsbad, CA), e ndjekur nga nxjerrja e ADNc-së me transkriptazë të kundërt (TaKaRa, Kusatsu, Shiga, Japoni). PCR sasiore u krye duke përdorur një sistem PCR në kohë reale me SYBR Green Master (Roche, Basel, Zvicër). Transkriptet e gjenit të synuar u normalizuan në β-aktinë dhe të dhënat u analizuan duke përdorur metodën 2-ΔΔCT. Sekuencat e prajmerëve të gjenit janë paraqitur në Tabelën 1.
Izolimi dhe kultura primare e qelizave epiteliale të zorrës së trashë të miut u kryen siç është përshkruar më parë.20 Shkurtimisht, zorrët e trasha të minjve 6-8 javësh u hoqën fillimisht pas sakrificës me zhvendosje cervikale, pastaj u hapën gjatësisht, u trajtuan me Hanks Balanced Salt Solution (HBSS, pa kalcium dhe magnez) dhe u prenë në copa të vogla 0.5-1 mm. Më pas, indet u tretën me 0.4 mg/mL kolagenazë XI (Sigma, Poole, UK) në medium të lirë DMEM dhe u centrifuguan në 300 xg për 5 minuta në temperaturën e dhomës. Risuspendoni peletin në medium DMEM (të plotësuar me 10% serum fetal të gjedhit, 100 Njësi/mL penicilinë dhe 100 µg/mL streptomicinë) në 37 °C dhe kalojeni nëpër një rrjetë najloni (madhësia e poreve ~250 µm). Alikuotat e qelizave epiteliale të zorrës së trashë u vendosën në enë me fund qelqi dhe u inkubuan me acid acetik, acid propionik, acid butirik dhe miu. ekstrakte fekale për 2 orë në 37°C, 5% CO2.
Indi i zorrës së trashë u homogjenizua me PBS, dhe nivelet e citokinave IL-6, TNF-α dhe IL-1β në indin e zorrës së trashë u zbuluan duke përdorur kite analize ELISA luminex (R&D systems, Minneapolis, MN, SHBA). Po kështu, nivelet e GLP-1 në serum dhe në mjedisin e kulturës së qelizave primare epiteliale të zorrës së trashë murine u përcaktuan me një kite ELISA (Bioswamp, Wuhan, Kinë) sipas udhëzimeve të prodhuesit.
ADN-ja totale nga feçet u nxor duke përdorur një kit për nxjerrjen e ADN-së (Tiangen, Kinë). Cilësia dhe sasia e ADN-së u matën në raportet përkatësisht 260 nm/280 nm dhe 260 nm/230 nm. Më pas, duke përdorur secilën ADN të nxjerrë si shabllon, u përdorën prajmerë specifikë 338F (ACTCCTACGGGAGGCAGCAG) dhe 806R (GGACTACHVGGTWTCTAAT) për të amplifikuar rajonet V3-V4 të gjenit 16S rRNA në rajone të ndryshme. Produktet PCR u pastruan duke përdorur QIAquick Gel Extraction Kit (QIAGEN, Gjermani), u kuantifikuan me PCR në kohë reale dhe u sekuencuan duke përdorur platformën e sekuencimit IlluminaMiseq PE300 (Illumina Inc., CA, SHBA). Për analizën bioinformatike, përpunimi i të dhënave u krye duke ndjekur protokollet e raportuara më parë.21,22 Shkurt, përdorni Cutadapt (V1.9.1) për të filtruar skedarët ekspres të papërpunuar. OTU-të u grupuan. duke përdorur UPARSE (versioni 7.0.1001) me një kufi ngjashmërie prej 97%, dhe UCHIME u përdor për të hequr sekuencat kimerike. Analiza dhe klasifikimi i përbërjes së komunitetit u kryen duke përdorur klasifikuesin RDP (http://rdp.cme.msu.edu/) bazuar në bazën e të dhënave të gjenit të ARN-së ribozomale SILVA.
Nivelet e acideve yndyrore me zinxhir të shkurtër (acidi acetik, acidi propionik dhe acidi butirik) u matën siç është përshkruar më parë nga Tao et al., me disa modifikime.23 Shkurtimisht, 100 mg feçe u pezulluan fillimisht në 0.4 mL ujë të deionizuar, e më pas u shtuan 0.1 mL acid sulfurik 50% dhe 0.5 mL acid 2-etilbutirik (standard i brendshëm), pastaj u homogjenizuan dhe u ngrohën në 4°C. Centrifugohet në 12,000 rpm për 15 minuta në C. Supernatanti u nxor me 0.5 mL eter dhe u injektua në GC për analizë. Për analizën e kromatografisë së gazit (GC), mostrat u analizuan duke përdorur një kromatograf gazi GC-2010 Plus (Shimadzu, Inc.) të pajisur me një detektor jonizimi me flakë (FID). Ndarja u arrit duke përdorur një kolonë ZKAT-624, 30 m × 0.53 mm × 0.3 μm (Lanzhou Zhongke Antai Analytical Technology Co., Ltd., Kinë). Të dhënat u morën duke përdorur softuerin e tretësirës GC (Shimadzu, Inc.). Raporti i ndarjes ishte 10:1, gazi bartës ishte azot dhe shkalla e rrjedhjes ishte 6 mL/min. Vëllimi i injektimit ishte 1 μL. Temperatura e injektorit dhe detektorit ishte 300°C. Temperatura e furrës u mbajt në 140°C për 13.5 minuta, pastaj u rrit në 250°C me një shkallë prej 120°C/min; temperatura u mbajt për 5 minuta.
Të dhënat paraqiten si mesatare ± gabim standard i mesatares (SEM). Rëndësia e të dhënave u vlerësua me anë të ANOVA-s njëkahëshe, e ndjekur nga testi i shumëfishtë i Duncan-it. Për të gjitha llogaritjet u përdor softueri GraphPad Prism 5.0 (GraphPad Software Inc., San Diego, CA, SHBA) dhe p < 0.05 u konsiderua statistikisht i rëndësishëm.
Dihet mirë që koliti kolital kronik recidivues është një sëmundje kronike e kolitit recidivues me dhimbje të forta barku, diarre dhe gjakderdhje. Prandaj, koliti kronik recidivues i shkaktuar nga DSS te minjtë u krijua për të vlerësuar efikasitetin anti-kolit të BLG (Fig. 1A). Krahasuar me grupin e kontrollit, minjtë në grupin e modelit DSS kishin ulur ndjeshëm peshën e trupit dhe DAI më të lartë, dhe këto ndryshime u përmbysën ndjeshëm pas 24 ditësh trajtimi me BLG (Figura 1B dhe C). Shkurtimi i zorrës së trashë është një shenjë dalluese e rëndësishme e kolitit kolit. Siç tregohet në Figurat 1D dhe E, gjatësitë e zorrës së trashë të minjve që morën DSS u shkurtuan ndjeshëm, por u lehtësuan nga trajtimi me BLG. Më pas, u krye analiza histopatologjike për të vlerësuar inflamacionin e zorrës së trashë. Imazhet e ngjyrosura me H&E dhe rezultatet patologjike treguan se administrimi i DSS prishi ndjeshëm arkitekturën e zorrës së trashë dhe rezultoi në shkatërrimin e kriptave, ndërsa trajtimi me BLG uli ndjeshëm shkatërrimin e kriptave dhe rezultatet patologjike (Figura 1F dhe G). Veçanërisht, efekti mbrojtës i BLG në një dozë prej 1 g/Kg ishte i krahasueshëm me atë të SASP në një dozë prej 200 mg/Kg. Në tërësi, këto gjetje sugjerojnë që BLG është efektive në zvogëlimin e ashpërsisë së kolitit kronik recidivues të shkaktuar nga DSS tek minjtë.
TNF-α, IL-1β dhe IL-6 janë shënjues të rëndësishëm inflamatorë të inflamacionit të zorrës së trashë. Siç tregohet në Figurën 2A, DSS shkaktoi një rritje të konsiderueshme në shprehjen e gjenit të TNF-α, IL-1β dhe IL-6 në zorrën e trashë krahasuar me grupin e kontrollit. Administrimi i BLG mund t'i përmbysë ndjeshëm këto ndryshime të ndërmjetësuara nga DSS. Më pas, ne përdorëm ELISA për të përcaktuar nivelet e citokinave inflamatore TNF-α, IL-1β dhe IL-6 në indin e zorrës së trashë. Rezultatet treguan gjithashtu se nivelet e TNF-α, IL-1β dhe IL-6 në zorrën e trashë u rritën ndjeshëm tek minjtë e trajtuar me DSS, ndërsa trajtimi me BLG i lehtësoi këto rritje (Figura 2B).
Figura 2 BLG pengon shprehjen e gjeneve dhe prodhimin e citokinave proinflamatore TNF-α, IL-1β dhe IL-6 në zorrën e trashë të minjve të trajtuar me DSS. (A) Shprehja e gjeneve në zorrën e trashë e TNF-α, IL-1β dhe IL-6; (B) nivelet e proteinave në zorrën e trashë të TNF-α, IL-1β dhe IL-6. Të dhënat paraqiten si mesatare ± SEM (n = 4–6).#p < 0.05 ose ##p < 0.01 ose ###p < 0.001 kundrejt grupit të kontrollit (Con); *p < 0.05 ose **p < 0.01 kundrejt grupit DSS.
Disbioza e zorrëve është kritike në patogjenezën e kolitit ulceroz (UC).24 Për të hetuar nëse BLG modulon mikrobiotën e zorrëve të minjve të trajtuar me DSS, u krye sekuencimi i ARN-së 16S r për të analizuar komunitetin bakterial të përmbajtjes së zorrëve. Diagrami Venn tregon se të tre grupet ndajnë 385 OTU. Në të njëjtën kohë, secili grup kishte OTU unike (Fig. 3A). Për më tepër, indeksi Chao1 dhe indeksi Shannon i treguar në Figurën 3B dhe C treguan se diversiteti i komunitetit të mikrobiotës së zorrëve u zvogëlua në minjtë e trajtuar me BLG, pasi indeksi Shannon u zvogëlua ndjeshëm në grupin e trajtuar me BLG. Analiza e komponentëve kryesorë (PCA) dhe analiza e koordinatave kryesore (PCoA) u përdorën për të përcaktuar modelet e grupimit midis tre grupeve dhe treguan se struktura e komunitetit të minjve të trajtuar me DSS ishte e ndarë qartë pas trajtimit me BLG (Figura 3D dhe E). Këto të dhëna sugjerojnë se trajtimi me BLG ndikoi ndjeshëm në strukturën e komunitetit të minjve me kolit të shkaktuar nga DSS.
Figura 3 BLG ndryshon diversitetin e mikrobiotës së zorrëve te minjtë me kolit të shkaktuar nga DSS. (A) Diagrami Venn i OTU, (B) Indeksi Chao1, (C) Indeksi i pasurisë së Shannon, (D) Grafiku i pikëzimit të Analizës së Komponentëve Kryesorë (PCA) të OTU, (E) Pikët e Analizës së Koordinatave Kryesore të OTU (PCoA) Figura. Të dhënat paraqiten si mesatare ± SEM (n = 6).**p < 0.01 kundrejt grupit DSS.
Për të vlerësuar ndryshimet specifike në mikrobiotën fekale, ne analizuam përbërjen e mikrobiotës së zorrëve në të gjitha nivelet taksonomike. Siç tregohet në Figurën 4A, filat kryesore në të gjitha grupet ishin Firmicutes dhe Bacteroidetes, të ndjekura nga Verrucomicrobia. Bollëku relativ i raporteve Firmicutes dhe Firmicutes/Bacteroidetes u rrit ndjeshëm në komunitetet mikrobike fekale të minjve të trajtuar me DSS krahasuar me minjtë e kontrollit, dhe këto ndryshime u përmbysën ndjeshëm pas trajtimit BLG. Në veçanti, trajtimi BLG rriti ndjeshëm bollëkun relativ të Verrucobacterium në feçet e minjve me kolit të shkaktuar nga DSS. Në nivel familjeje, komunitetet mikrobike fekale u pushtuan nga Lachnospiriaceae, Muribaculaceae, Akkermansiaceae, Ruminococcaceae dhe Prevotellaceae (Fig. 4B). Krahasuar me grupin DSS, pakësimi i BLG rriti bollëkun e Akkermansiaceae, por uli bollëkun e Lachnospiraceae dhe Ruminococcaceae. Veçanërisht, në nivel gjinie, fekali Mikrobiota ishte e zënë nga Lachnospira_NK4A136_group, Akkermansia dhe Prevotellaceae_UCG-001 (Fig. 4C). Ky zbulim tregoi gjithashtu se trajtimi me BLG përmbysi në mënyrë efektive çekuilibrin e mikrobiotës në përgjigje të sfidës DSS, e karakterizuar nga një rënie në Eubacterium_xylanophilum_group, Ruminococcaceae_UCG-014, Intestinimonas dhe Oscillibacter, dhe një rritje në Akkermansia dhe Prevotellaceae_UCG-001.
Figura 4 BLG ndryshon bollëkun e mikrobiotës së zorrëve te minjtë me kolit të shkaktuar nga DSS. (A) Bollëku i mikrobiotës së zorrëve në nivelin e filumit; (B) Bollëku i mikrobiotës së zorrëve në nivelin e familjes; (C) Bollëku i mikrobiotës së zorrëve në nivelin e gjinisë. Të dhënat paraqiten si mesatare ± SEM (n = 6).#p < 0.05 ose ###p < 0.001 kundrejt grupit të kontrollit (Con); *p < 0.05 ose **p < 0.01 ose ***p < 0.001 kundrejt grupit DSS.
Duke pasur parasysh që acidet yndyrore me zinxhir të shkurtër (SCFA) janë metabolitët kryesorë të Akkermansia dhe Prevotellaceae_UCG-001, ndërsa acetati, propionati dhe butirati janë SCFA-të më të bollshme në lumenin e zorrëve, 25-27 ne jemi ende në studimin tonë. Siç tregohet në Figurën 5, përqendrimet e acetatit, propionatit dhe butiratit në fekale u ulën ndjeshëm në grupin e trajtuar me DSS, ndërsa trajtimi me BLG mund ta shtypte kryesisht këtë reduktim.
Figura 5. BLG rrit nivelet e SCFA-ve në jashtëqitjet e minjve me kolit të shkaktuar nga DSS. (A) Përmbajtja e acidit acetik në jashtëqitje; (B) përmbajtja e acidit propionik në jashtëqitje; (C) përmbajtja e acidit butirik në jashtëqitje. Të dhënat paraqiten si mesatare ± SEM (n = 6).#p < 0.05 ose ##p < 0.01 kundrejt grupit të kontrollit (Con); *p < 0.05 ose **p < 0.01 kundrejt grupit DSS.
Ne llogaritëm më tej koeficientin e korrelacionit Pearson midis SCFA-së diferenciale në nivel gjinie dhe mikrobiotës fekale. Siç tregohet në Figurën 6, Akkermansia ishte e lidhur pozitivisht me prodhimin e acidit propionik (Pearson = 0.4866) dhe acidit butirik (Pearson = 0.6192). Në të kundërt, si Enteromonas ashtu edhe Oscillobacter ishin të lidhura negativisht me prodhimin e acetatit, me koeficientë Pearson prej 0.4709 dhe 0.5104, përkatësisht. Po kështu, Ruminococcaceae_UCG-014 ishte e lidhur negativisht me prodhimin e acidit propionik (Pearson = 0.4508) dhe acidit butirik (Pearson = 0.5842), përkatësisht.
Figura 6 Analiza e korrelacionit Pearson midis SCFA-ve diferenciale dhe mikrobeve të zorrës së trashë. (A) Enteromonas me acid acetik; (B) Bacil i konkusionit me acid acetik; (C) Akkermansia kundrejt acidit propionik; (D) Ruminococcus_UCG-014 me acid propionik; (E) Akkermansia me acid butirik; (F) ) Ruminococcus _UCG-014 me acid butirik.
Peptidi-1 i ngjashëm me glukagonin (GLP-1) është një produkt post-përkthyes specifik i llojit të qelizës i proglukagonit (Gcg) me veti anti-inflamatore.28 Siç tregohet në Figurën 7, DSS shkaktoi një rënie të ndjeshme në shprehjen e mRNA-së së Gcg. Trajtimi me zorrë të trashë dhe BLG mund të përmbysë ndjeshëm uljen e Gcg të shkaktuar nga DSS krahasuar me grupin e kontrollit (Fig. 7A). Në të njëjtën kohë, niveli i GLP-1 në serum u ul ndjeshëm në grupin e trajtuar me DSS, dhe trajtimi me BLG mund ta parandalonte kryesisht këtë ulje (Fig. 7B). Meqenëse acidet yndyrore me zinxhir të shkurtër mund të stimulojnë sekretimin e GLP-1 përmes aktivizimit të receptorit 43 të shoqëruar me proteinën G (GRP43) dhe receptorit 41 të shoqëruar me proteinën G (GRP41), ne gjithashtu shqyrtuam GPR41 dhe GRP43 në zorrën e trashë të minjve me kolit dhe zbuluam se shprehja e mRNA-së në zorrën e trashë e GRP43 dhe GPR41 u ul ndjeshëm pas sfidës me DSS, dhe trajtimi me BLG mund t'i shpëtonte në mënyrë efektive këto ulje (Figura 7C dhe D).
Figura 7 BLG rrit nivelet e GLP-1 në serum dhe shprehjen e ARNi-së së Gcg, GPR41 dhe GRP43 në zorrën e trashë në minjtë e trajtuar me DSS. (A) Shprehja e ARNi-së së Gcg në indet e zorrës së trashë; (B) Niveli i GLP-1 në serum; (C) Shprehja e ARNi-së së GPR41 në indet e zorrës së trashë; (D) Shprehja e ARNi-së së GPR43 në indet e zorrës së trashë. Të dhënat paraqiten si mesatare ± SEM (n = 5–6).#p < 0.05 ose ##p < 0.01 kundrejt grupit të kontrollit (Con); *p < 0.05 kundrejt grupit DSS.
Meqenëse trajtimi me BLG mund të rriste nivelet e GLP-1 në serum, shprehjen e mRNA-së së Gcg në kolon dhe nivelet e SCFA-së në fekale te minjtë e trajtuar me DSS, ne shqyrtuam më tej acetatin, propionatin dhe butiratin, si dhe nga minjtë kontrollues (F-Con), kolitin DSS (F-Con) -DSS) dhe kolitin e trajtuar me BLG (F-BLG) mbi çlirimin e GLP-1 nga qelizat primare epiteliale të kolonit të miut. Siç tregohet në Figurën 8A, qelizat primare epiteliale të kolonit të miut të trajtuara me 2 mM acid acetik, acid propionik dhe acid butirik, përkatësisht, stimuluan ndjeshëm çlirimin e GLP-1, në përputhje me studimet e mëparshme.29,30 Po kështu, të gjitha F-Con, F-DSS dhe F-BLG (ekuivalente me 0.25 g feçe) stimuluan shumë çlirimin e GLP-1 nga qelizat primare epiteliale të kolonit të miut. Veçanërisht, sasia e GLP-1 e çliruar nga qelizat primare epiteliale të kolonit të miut të trajtuara me F-DSS ishte shumë më e ulët se ajo e Qelizat primare epiteliale të zorrës së trashë të miut të trajtuara me F-Con dhe F-BLG. (Figura 8B). Këto të dhëna sugjerojnë që trajtimi me BLG riktheu ndjeshëm prodhimin e GLP-1 të derivuar nga SCFA-të e zorrëve.
Figura 8 SCFA e nxjerrë nga BLG stimulon çlirimin e GLP-1 nga qelizat primare epiteliale të zorrës së trashë murine. (A) Acidi acetik, acidi propionik dhe acidi butirik stimuluan çlirimin e GLP-1 nga qelizat primare epiteliale të zorrës së trashë murine; (B) ekstraktet fekale F-Con, F-DSS dhe F-BLG stimuluan qelizat primare epiteliale të zorrës së trashë murine Sasia e GLP-1 e çliruar. Alikuotet e qelizave epiteliale të zorrës së trashë u vendosën në enë Petri me fund qelqi dhe u trajtuan me 2 mM acid acetik, acid propionik, acid butirik dhe ekstrakte fekale F-Con, F-DSS dhe F-BLG (ekuivalente me 0.25 g feçe), përkatësisht. 2 orë në 37°C, përkatësisht 5% CO2. Sasia e GLP-1 e çliruar nga qelizat primare epiteliale të zorrës së trashë murine u zbulua me anë të ELISA-s. Të dhënat paraqiten si mesatare ± SEM (n = 3).#p < 0.05 ose ##p < 0.01 kundrejt testit bosh ose F-Con; *p < 0.05 kundrejt F-DSS.
Shkurtimet: Ace, acid acetik; Pro, acid propionik; megjithatë, acid butirik; F-Con, ekstrakt fekal nga minjtë e kontrollit; F-DSS, ekstrakt fekal nga minjtë me kolit; F-BLG, nga zorra e trashë e trajtuar me BLG. Ekstraktet fekale të minjve inflamatorë.
E listuar nga Organizata Botërore e Shëndetësisë si një sëmundje refraktare, koliti ulceroz po bëhet një rrezik global; Megjithatë, metodat efektive për parashikimin, parandalimin dhe trajtimin e sëmundjes janë ende të kufizuara. Prandaj, ekziston një nevojë urgjente për të eksploruar dhe zhvilluar strategji të reja terapeutike të sigurta dhe efektive për kolitin ulceroz (KUL). Përgatitjet e mjekësisë tradicionale kineze janë një mundësi premtuese sepse shumë përgatitje të mjekësisë tradicionale kineze janë treguar të jenë efektive në trajtimin e KUL-së në popullatën kineze gjatë shekujve, dhe të gjitha janë organikë biologjikë dhe materiale natyrore që janë kryesisht të padëmshme për njerëzit dhe kafshët.31,32 Ky studim synonte të kërkonte një përgatitje të sigurt dhe efektive të mjekësisë tradicionale kineze për trajtimin e KUL-së dhe të eksploronte mekanizmin e veprimit të saj. BLG është një formulë bimore kineze e njohur që përdoret për të trajtuar gripin.8,33 Puna në laboratorin tonë dhe të tjerë ka treguar se indigo, një produkt i përpunuar i mjekësisë tradicionale kineze nga e njëjta lëndë e parë si BLG, shfaq efikasitet të konsiderueshëm në trajtimin e KUL-së tek njerëzit dhe kafshët.4,34 Megjithatë, efektet anti-kolit të BLG dhe efektet e tij. Mekanizmi është i paqartë. Në studimin aktual, rezultatet tona tregojnë se BLG zbut në mënyrë efektive inflamacionin e zorrës së trashë të shkaktuar nga DSS, i cili shoqërohet me modulimin e mikrobiotës së zorrëve. dhe rivendosjen e prodhimit të GLP-1 të derivuar nga zorrët.
Dihet mirë që koliti kolital ulceroz (ULC) karakterizohet nga periudha recidivuese me karakteristika tipike klinike, të tilla si humbja e peshës, diarreja, gjakderdhja rektale dhe dëmtimi i gjerë i mukozës së zorrës së trashë.35 Kështu, koliti kronik recidivues u administrua duke administruar tre cikle DSS 1.8% për pesë ditë, të ndjekura nga shtatë ditë pirje uji. Siç tregohet në Figurën 1B, humbja e luhatshme e peshës dhe rezultatet DAI treguan induksion të suksesshëm të kolitit kronik recidivues. Minjtë në grupin e trajtuar me BLG treguan një rikuperim në rritje nga dita 8, e cila ishte dukshëm e ndryshme nga dita 24. Të njëjtat ndryshime u vunë re edhe në rezultatin DAI, duke sugjeruar një përmirësim në përmirësimin klinik të kolitit. Sa i përket dëmtimit të zorrës së trashë dhe statusit inflamator, gjatësia e zorrës së trashë, dëmtimi i indeve të zorrës së trashë dhe shprehja e gjeneve dhe prodhimi i citokinave proinflamatore TNF-α, IL-1β dhe IL-6 në indet e zorrës së trashë u përmirësuan gjithashtu shumë pas trajtimit me BLG. Së bashku, këto rezultate tregojnë qartë se BLG është efektiv në trajtimin e kolitit kronik recidivues tek minjtë.
Si i ushtron BLG efektet e saj farmakologjike? Studime të shumta të mëparshme kanë treguar se mikrobiota e zorrëve luan një rol kyç në patogjenezën e kolitit ulceroz (ULC), dhe terapitë e bazuara në mikrobiomë dhe të synuara nga mikrobioma janë shfaqur si një strategji shumë tërheqëse për trajtimin e UL-së. Në studimin e tanishëm, ne demonstruam se trajtimi me BLG rezultoi në ndryshime të rëndësishme në përbërjen e mikrobiotës së zorrëve, duke sugjeruar që efekti mbrojtës i BLG kundër kolitit të shkaktuar nga DSS lidhet me modulimin e mikrobiotës së zorrëve. Ky vëzhgim është në përputhje me idenë se riprogramimi i homeostazës së mikrobiotës së zorrëve është një qasje e rëndësishme për të kuptuar efikasitetin e përgatitjeve të TCM-së.36,37 Veçanërisht, Akkermansia është një bakter Gram-negativ dhe rreptësisht anaerob që jeton në shtresën e mukusit të zorrëve, i cili degradon mukinat, prodhon acid propionik, stimulon diferencimin e qelizave të kupës dhe ruan funksionin e integritetit të barrierës së mukozës.26 Të dhëna të shumta klinike dhe shtazore sugjerojnë se Akkermansia është shumë e lidhur me mukozën e shëndetshme,38 dhe administrimin oral të Akkermansia spp. mund të përmirësojë ndjeshëm inflamacionin mukozal.39 Të dhënat tona aktuale sugjerojnë që bollëku relativ i Akkermansia rritet ndjeshëm pas trajtimit me BLG. Përveç kësaj, Prevotellaceae_UCG-001 është një bakter që prodhon SCFA.27 Studime të shumta treguan se Prevotellaceae_UCG-001 u gjet në bollëk të ulët relativ në jashtëqitjet e kafshëve me kolit.40,41 Të dhënat tona aktuale tregojnë gjithashtu se trajtimi me BLG mund të rrisë ndjeshëm bollëkun relativ të Prevotellaceae_UCG-001 në zorrën e trashë të minjve të trajtuar me DSS. Në të kundërt, Oscillibacter është një bakter mezofilik, rreptësisht anaerob.42 raportoi se bollëku relativ i Oscillibacter u rrit ndjeshëm në minjtë UC dhe ishte në korrelacion të konsiderueshëm pozitiv me nivelet e IL-6 dhe IL-1β dhe rezultatet patologjike.43,44 Veçanërisht, trajtimi me BLG uli ndjeshëm bollëkun relativ të Oscillibacter në jashtëqitjet e minjve të trajtuar me DSS. Veçanërisht, këto baktere të ndryshuara nga BLG ishin bakteret që prodhonin më shumë SCFA. Studime të shumta të mëparshme kanë demonstruar efektet e mundshme të dobishme të SCFA-të në inflamacionin e zorrës së trashë dhe mbrojtjen e integritetit të epitelit të zorrëve.45,46 Të dhënat tona të tanishme vunë re gjithashtu se përqendrimet e acetatit, propionatit dhe butiratit të SCFA-së në feçet e trajtuara me DSS u rritën shumë te minjtë e trajtuar me BLG. Të marra së bashku, këto gjetje tregojnë qartë se trajtimi me BLG mund të përmirësojë në mënyrë efektive bakteret që prodhojnë SCFA të induktuara nga DSS te minjtë me kolit kronik recidivues.
GLP-1 është një inkretinë e prodhuar kryesisht në ileum dhe zorrë të trashë dhe luan një rol të rëndësishëm në vonimin e zbrazjes gastrike dhe uljen e glukozës në gjak pas ngrënies.47 Provat sugjerojnë që dipeptidil peptidaza (DPP)-4, një agonist i receptorit GLP-1 dhe një nanomedicinë GLP-1 mund të lehtësojnë në mënyrë efektive inflamacionin e zorrëve tek minjtë.48-51 Siç është raportuar në studimet e mëparshme, përqendrimet e larta të SCFA-ve u shoqëruan me nivelet plazmatike të GLP-1 tek njerëzit dhe minjtë. 52 Të dhënat tona aktuale tregojnë se pas trajtimit me BLG, nivelet serike të GLP-1 dhe shprehja e mRNA-së së Gcg u rritën ndjeshëm. Po kështu, sekretimi i GLP-1 u rrit ndjeshëm në kulturat e zorrës së trashë pas stimulimit me ekstrakte fekale nga minjtë me kolit të trajtuar me BLG krahasuar me stimulimin me ekstrakte fekale nga minjtë me kolit të trajtuar me DSS. Si ndikojnë SCFA-të në lirimin e GLP-1? Gwen Tolhurst et al. raportoi se SCFA mund të stimulojë sekretimin e GLP-1 përmes GRP43 dhe GPR41.29 Të dhënat tona aktuale tregojnë gjithashtu se trajtimi me BLG rrit ndjeshëm shprehjen e mRNA-së të GRP43 dhe GPR41 në zorrën e trashë të minjve të trajtuar me DSS. Këto të dhëna sugjerojnë që trajtimi me BLG mund të rivendosë prodhimin e GLP-1 të promovuar nga SCFA duke aktivizuar GRP43 dhe GPR41.
BLG është një ilaç afatgjatë pa recetë (OTC) në Kinë. Doza maksimale e toleruar e BLG te minjtë Kunming është 80g/Kg, dhe nuk është vërejtur toksicitet akut.53 Aktualisht, doza e rekomanduar e BLG (pa sheqer) te njerëzit është 9-15 g/ditë (3 herë në ditë). Studimi ynë tregoi se BLG në 1g/Kg përmirësoi kolitin kronik recidivues të shkaktuar nga DSS te minjtë. Kjo dozë është afër dozës së BLG të përdorur klinikisht. Studimi ynë zbuloi gjithashtu se mekanizmi i veprimit të tij ndërmjetësohet, të paktën pjesërisht, nga ndryshimet në mikrobiotën e zorrëve, konkretisht bakteret që prodhojnë SCFA, të tilla si Akkermansia dhe Prevotellaceae_UCG-001, për të rivendosur prodhimin e GLP-1 të derivuar nga zorrët. Këto gjetje sugjerojnë që BLG meriton konsideratë të mëtejshme si një agjent terapeutik i mundshëm për trajtimin klinik të kolitit. Megjithatë, mekanizmi i saktë me të cilin modulon mikrobiotën e zorrëve mbetet për t'u konfirmuar nga minjtë me mungesë të mikrobiotës dhe transplantimi i baktereve fekale.
Ace, acid acetik; por, acid butirik; BLG, pandan; DSS, sulfat natriumi dekstran; DAI, indeksi i aktivitetit të sëmundjes; DPP, dipeptidil peptidaza; FID, detektor jonizimi me flakë; F-Con, kontroll Ekstrakte fekale të minjve; F-DSS, ekstrakte fekale të minjve me kolit DSS; F-BLG, ekstrakte fekale të minjve me kolit të trajtuar me BLG; GLP-1, peptid-1 i ngjashëm me glukagonin; Gcg, glukagon; kromatografi gazi, kromatografi gazi; GRP43, receptori i lidhur me proteinën G 43; GRP41, receptori i lidhur me proteinën G 41; H&E, hematoksilinë-eozinë; HBSS, Tretësirë ​​e Balancuar e Kripës së Hanks; OTC, OTC; PCA, analiza kryesore e përbërësve; PCoA, analiza kryesore e koordinatave; Pro, acid propionik; SASP, sulfasalazinë; SCFA, acide yndyrore me zinxhir të shkurtër; mjekësi kineze, mjekësi tradicionale kineze; kolit ulceroz.
Të gjitha protokollet eksperimentale u miratuan nga Komiteti i Etikës së Kafshëve i Qendrës Mjekësore të Universitetit të Shkencës dhe Teknologjisë Shenzhen-Hong Kong të Universitetit të Pekinit (Shenzhen, Kinë) sipas Udhëzimeve Institucionale dhe Rregulloreve të Kafshëve (numri i etikës A2020157).
Të gjithë autorët dhanë kontribute të rëndësishme në konceptimin dhe dizajnin, mbledhjen e të dhënave ose analizën dhe interpretimin e të dhënave; morën pjesë në hartimin e artikullit ose në rishikimin kritik të përmbajtjes së rëndësishme intelektuale; ranë dakord ta dorëzonin dorëshkrimin në revistën aktuale; miratuan përfundimisht versionin për botim; ishin përgjegjës për të gjitha aspektet e punës.
Ky punim u mbështet nga Fondacioni Kombëtar i Shkencave Natyrore të Kinës (81560676 dhe 81660479), projekti i klasit të parë i Universitetit të Shenzhen-it (86000000210), Fondi i Komitetit të Inovacionit të Shkencës dhe Teknologjisë së Shenzhen-it (JCYJ20210324093810026), dhe Fondi i Kërkimit të Shkencës dhe Teknologjisë Mjekësore të Provincës Guangdong (A2020157 dhe A2020272), Farmacia e Universitetit Mjekësor Guizhou, Provinca Guizhou, e Financuar nga Laboratori Kryesor (YWZJ2020-01) dhe Spitali i Universitetit të Pekinit, Shenzhen (JCYJ2018009).
1. Tang B, Zhu J, Zhang B, et al. Potenciali terapeutik i triptolidit si një agjent anti-inflamator në kolitin eksperimental të shkaktuar nga sulfati i natriumit dekstran te minjtë. pre-immune.2020;11:592084.doi: 10.3389/fimmu.2020.592084
2. Kaplan GG. Barra globale e IBD: nga viti 2015 deri në vitin 2025. Nat Rev Gastroenterol Hepatol.2015;12:720–727.doi: 10.1038/nrgastro.2015.150
3. Peng J, Zheng TT, Li Xue, et al. Alkaloide me origjinë bimore: modifikues premtues të sëmundjeve në sëmundjet inflamatore të zorrëve. Prepharmacology.2019;10:351.doi:10.3389/fphar.2019.00351
4. Xiao Haiteng, Peng Jie, Wen B, et al. Indigo Naturalis pengon stresin oksidativ të zorrës së trashë dhe përgjigjet Th1/Th17 në kolitin e shkaktuar nga DSS te minjtë. Oxid Med Cell Longev.2019;2019:9480945.doi: 10.1155/2019/9480945
5. Chen M, Ding Y, Tong Z. Efikasiteti dhe siguria e Sophora flavescens (Sophora flavescens) mjekësisë bimore kineze në trajtimin e kolitit ulceroz: prova klinike dhe mekanizma të mundshëm. Prepharmacology.2020;11:603476.doi:10.3389/fphar.2020.603476
6. Cao Fang, Liu Jie, Sha Benxing, Pan HF. Produkte natyrale: ilaçe eksperimentalisht efektive për trajtimin e sëmundjes inflamatore të zorrëve. Curr Pharmaceuticals.2019;25:4893–4913.doi: 10.2174/1381612825666191216154224
7. Zhang C, Jiang M, Lu A. Reflektime mbi trajtimin ndihmës të kolitit ulceroz me mjekësinë tradicionale kineze. Clinical Rev Allergy Imunization. 2013; 44: 274–283. doi: 10.1007/s12016-012-8328-9
8. Li Zhongteng, Li Li, Chen TT, et al. Efikasiteti dhe siguria e granulave Banlangen në trajtimin e gripit sezonal: një protokoll studimi për një provë të kontrolluar të rastësishme. trial.2015;16:126.doi: 10.1186/s13063-015-0645-x