Javascript er óvirkt í vafranum þínum. Sumir eiginleikar þessarar vefsíðu virka ekki þegar JavaScript er óvirkt.
Skráðu þig með þínum eigin upplýsingum og lyfi sem þú hefur áhuga á og við munum para upplýsingarnar sem þú gefur upp við greinar í umfangsmiklum gagnagrunni okkar og senda þér PDF eintak strax í tölvupósti.
Ban-Lan-Gen korn draga úr langvinnri, endurtekinni ristilbólgu af völdum dextran natríumsúlfats í músum með því að stjórna þarmaflórunni og endurheimta framleiðslu á SCFA afleiddu GLP-1 í þörmum.
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 Haitao 21 Lyfjafræðideild sjúkrahúss Peking-háskóla í Shenzhen, Shenzhen, Alþýðulýðveldið Kína; 2 Lyfjafræðideild heilbrigðisvísindamiðstöðvar Shenzhen-háskóla, Shenzhen, Alþýðulýðveldið Kína; 3 Rannsóknarmiðstöð verkfræðitækni og hefðbundinnar kínverskrar læknisfræði og þróunar og notkunar læknaháskólans í Guizhou, menntamálaráðuneytið, Lykilrannsóknarstofa lyfjafræðideildar Guizhou-héraðs, læknaháskólinn í Guiyang, Alþýðulýðveldið Kína; 4 Meltingarfærafræðideild, sjúkrahús Peking-háskóla í Shenzhen, Shenzhen, Alþýðulýðveldið Kína; 5 Lyfjafræðideild læknaháskólans í Guizhou, Lykilrannsóknarstofa ríkisins um virkni og notkun lækningajurta, Guiyang; 6. Læknadeild rannsóknarstofu, Peking-háskólasjúkrahúsið í Shenzhen, Shenzhen, Kína [email protected] Shen Xiangchun, Lyfjafræðideild, Guizhou læknaháskólinn, Guizhou, Alþýðulýðveldið Kína, 550004, Netfang [email protected] Markmið: GLP-1 byggð meðferð er nýr meðferðarmöguleiki við bólgusjúkdómum í þörmum. Ban-Lan-Gen (BLG) korn eru þekkt veirueyðandi formúla í TCM sem sýnir mögulega bólgueyðandi virkni við meðferð ýmissa bólgusjúkdóma. Hins vegar eru bólgueyðandi áhrif þess á ristilbólgu og verkunarháttur þess enn óljós. AÐFERÐIR: Að ákvarða langvinna endurtekna ristilbólgu af völdum dextran natríumsúlfats (DSS) í músum. Vísitölur um sjúkdómsvirkni, vefjafræðileg merki um skaða og bólguvaldandi frumuboðefni voru gerðar til að meta verndandi áhrif BLG. Áhrif BLG á þarmaflóruna og meltingarveginn voru einkennd með GLP-1 gildum í sermi og tjáningu Gcg, GPR41 og GRP43 í ristli, samsetningu þarmaflórunnar, SCFA gildi í hægðum og losun GLP-1 frá Framleiðsla GLP-1 úr ristilþekjufrumum músa sem eru unnin með SCFA. Niðurstöður: BLG meðferð dró verulega úr þyngdartapi, DAI, styttingu ristils, vefjaskemmdum í ristli og bólguvaldandi frumuboðefnum af TNF-α, IL-1β og IL-6 í ristilvef. Að auki getur BLG meðferð endurheimt verulega tjáningu Gcg, GPR41 og GRP43 í ristli og sermisþéttni GLP-1 í ristilbólgumúsum, og með því að auka SCFA-framleiðandi bakteríur eins og Akkermansia og Prevotellaceae_UCG-001, og draga úr fjölda baktería eins og Eubacterium_xylanophilum_group, Ruminococcaceae_UCG-014, Intestinimonas og Oscillibacter. Að auki getur BLG meðferð aukið verulega magn SCFA í saur ristilbólgumúsa. Á sama tíma sýndu in vitro tilraunir einnig að saurþykkni úr BLG-meðhöndluðum músum getur örvað verulega seytun GLP-1 frá litlum músaþekjufrumum í ristli. Niðurstöður: Þessar niðurstöður benda til þess að BLG hafi áhrif gegn ristilbólgu. BLG hefur möguleika á að þróast sem meðferð, að minnsta kosti að hluta til með því að stjórna þarmaflórunni og endurheimta framleiðslu GLP-1 í þörmum sem er unnin úr stuttum fitusýrum (SCFA). Þetta eru efnileg lyf við langvinnri endurtekinni ristilbólgu. Lykilorð: ristilbólga, Ban-Lan-Gen korn, þarmaflóra, stuttkeðju fitusýrur, GLP-1.
Sáraristilbólga (UC) er langvinnur bólgusjúkdómur í ristli og endaþarmi sem einkennist af endurteknum niðurgangi, kviðverkjum, þyngdartapi og slímhúðuðum blóðugum hægðum.1 Undanfarið hefur tíðni UC aukist í löndum þar sem tíðni UC var áður lág, þar á meðal Kína, með vaxandi vinsældum vestræns lífsstíls.2 Þessi aukning veldur alvarlegum vandamálum fyrir lýðheilsu og hefur alvarlegar afleiðingar fyrir vinnugetu sjúklinga og lífsgæði. Athyglisvert er að meingerð UC er enn að mestu óljós, en það er almennt viðurkennt að erfðafræði, umhverfisþættir, þarmaflóran og ónæmiskerfið stuðla öll að þróun UC.3 Jafnvel nú er engin lækning við UC og markmið meðferðar er klínískt að stjórna klínískum einkennum, valda og viðhalda bata, stuðla að græðslu slímhúðar og draga úr endurkomu. Hefðbundnar meðferðir eru meðal annars amínósalisýlat, barksterar, ónæmisbælandi lyf og líftæknilyf. Hins vegar geta þessi lyf ekki náð tilætluðum áhrifum vegna ýmissa aukaverkana þeirra.4 Nýlega hafa margar rannsóknir sýnt að hefðbundin kínversk læknisfræði (TCM) hefur sýnt mikla möguleika til að hjálpa... til að lina sáraristilbólgu með litlum eituráhrifum, sem bendir til þess að þróun nýrra meðferða í hefðbundinni hefðbundinni meðferð sé efnileg meðferðaráætlun við sáraristilbólgu.5-7
Banlangen Granules (BLG) er hefðbundin kínversk lækningablanda sem er gerð úr vatnsútdrætti úr Banlangen rót.8 Auk veirueyðandi virkni sinnar sýnir BLG mögulega bólgueyðandi virkni við meðferð ýmissa bólgusjúkdóma.9,10 Að auki hafa glúkósínólöt (R,S-goitrín, prógoitrín, epiprórúbín og glúkósíð verið einangruð og greind úr vatnskenndum útdrætti af Radix isatidis) og núkleósíð (hýpoxantín, adenósín, úridín og gúanósín) og indigóalkalóíðar eins og indigó og indirúbín.11,12 Fyrri rannsóknir hafa vel skjalfest að efnasamböndin adenósín, úridín og indirúbín sýna öflug áhrif gegn ristilbólgu í mismunandi dýralíkönum af ristilbólgu.13-17 Hins vegar hafa engar vísindalegar rannsóknir verið gerðar til að meta virkni BLG við ristilbólgu. Í þessari rannsókn rannsökuðum við verndandi áhrif BLG á langvinna, endurtekna ristilbólgu af völdum dextran natríumsúlfats (DSS) í C57BL/6 músum. og kom í ljós að inntaka BLG dró verulega úr DSS-völdum langvinnum, endurkomnum bólgu í ristli hjá músum. Stjórnunarferlar þess tengjast stjórnun þarmaflórunnar og endurreisn framleiðslu glúkagonlíks peptíðs-1 (GLP-1) úr þörmum.
BLG korn (sykurlaust, NMPA-samþykkt Z11020357; Beijing Tongrentang Technology Development Co., Ltd., Peking, Kína; lotunúmer: 20110966) voru keypt í apótekum. DSS (sameindaþyngd: 36.000–50.000 Dalton) var keypt frá MP Biologicals (Santa Ana, Bandaríkjunum). Súlfasalazín (SASP) (≥ 98% hreinleiki), hematoxýlín og eósín voru keypt frá Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, Bandaríkjunum). Mús TNF-α, IL-1β og IL-6 luminex Elisa prófunarbúnaður voru keyptur frá R&D systems (Minneapolis, MN, Bandaríkjunum). Ediksýra, própíónsýra og smjörsýra voru keypt frá Aladdin Industries (Shanghai, Kína). 2-etýlsmjörsýra var keypt frá Merck KGaA (Darmstadt, Þýskalandi).
Sex til átta vikna gamlar karlkyns C57BL/6 mýs (líkamsþyngd 18-22 g) voru keyptar frá Beijing Wetahe Laboratory Animal Technology Co., Ltd. (Peking, Kína) og hýstar í umhverfi við 22 ± 2°C með 12 klst. ljós/myrkur hringrás. Mýsnar voru fóðraðar með venjulegu nagdýrafæði með frjálsum aðgangi að drykkjarvatni í eina viku til að aðlagast nýja umhverfinu. Mýsnar voru síðan skipt af handahófi í fjóra hópa: samanburðarhóp, DSS líkanhóp, SASP meðhöndlaður hópur (200 mg/kg, til inntöku) og BLG meðhöndlaður hópur (1 g/kg, til inntöku). Eins og sést á mynd 1A, samkvæmt fyrri rannsókn okkar, var tilraunakennd langvinn endurtekin ristilbólga framkölluð í músum með þremur lotum af 1,8% DSS í 5 daga, og síðan eimuðu vatni í 7 daga, samkvæmt fyrri rannsókn okkar.18 Mýs í SASP og BLG meðhöndlaða hópunum voru meðhöndlaðar með SASP og BLG, talið í sömu röð, á hverjum degi frá degi 0. Samkvæmt bráðabirgðatilraunum var skammturinn af BLG var stillt á 1 g/kg. Á sama tíma var skammturinn af SASP stilltur á 200 mg/kg samkvæmt heimildum.4 Viðmiðunarhópurinn og DSS líkanhópurinn fengu sama magn af vatni allan tímann sem tilraunin stóð yfir.
Mynd 1: BLG bætir DSS-völdum langvinnum, endurteknum ristilbólgum í músum. (A) Tilraunagerð fyrir langvinna, endurtekna ristilbólgu og meðferð, (B) breyting á líkamsþyngd, (C) stig sjúkdómsvirknivísitölu (DAI), (D) lengd ristils, (E) dæmigerð mynd af ristli, (F) H&E litun á ristli (stækkun, ×100) og (G) vefjafræðileg stig. Gögn eru kynnt sem meðaltal ± staðalfrávik (n = 6). ##p < 0,01 eða ###p < 0,001 samanborið við samanburðarhóp (Con); *p < 0,05 eða **p < 0,01 eða ***p < 0,001 samanborið við DSS hóp.
Líkamsþyngd, samkvæmni hægða og endaþarmsblæðingar voru skráðar daglega. Sjúkdómsvirknisvísitala (DAI) var ákvörðuð með því að sameina stig líkamsþyngdar, samkvæmni hægða og endaþarmsblæðinga eins og áður hefur verið lýst.19 Í lok tilraunarinnar voru allar mýs aflífaðar og blóði, saur og ristli safnað fyrir frekari tilraunir.
Ristilvefur var formalínfestur og settur í paraffín. 5 míkróna sneiðar voru teknar og litaðar með hematoxýlín-eósíni (H&E), síðan blindaðar og metnar eins og áður hefur verið lýst.19
Heildar RNA úr ristilvef var dregið út með Trizol hvarfefni (Invitrogen, Carlsbad, Kaliforníu), og síðan cDNA útdráttur með öfugri umritun (TaKaRa, Kusatsu, Shiga, Japan). Megindleg PCR var framkvæmd með rauntíma PCR kerfi með SYBR Green Master (Roche, Basel, Sviss). Markgenaumrit voru staðluð fyrir β-aktín og gögn voru greind með 2-ΔΔCT aðferðinni. Genagrunnaröðin er sýnd í töflu 1.
Einangrun og ræktun á frumþekjufrumum úr ristli músa og ræktun þeirra var framkvæmd eins og áður hefur verið lýst.20 Í stuttu máli voru ristlar úr 6-8 vikna gömlum músum fyrst skornir út eftir aflífun með hálsliðrun, síðan opnaðir langsum, meðhöndlaðir með Hanks Balanced Salt Solution (HBSS, án kalsíums og magnesíums) og skornir í 0,5-1 mm litla bita. Því næst voru vefirnir meltir með 0,4 mg/ml kollagenasa XI (Sigma, Poole, Bretlandi) í frjálsu DMEM miðli og skilvindaðir við 300 xg í 5 mínútur við stofuhita. Enduruppleystu kúluna í DMEM miðli (bættu við 10% fósturkúasermi, 100 einingum/ml penisillíni og 100 µg/ml streptómýsíni) við 37°C og settir í gegnum nylonnet (porastærð ~250 µm). Skammtar af þekjufrumum úr ristli voru settir í skálar með glerbotni og ræktaðir með ediksýru, própíónsýru, smjörsýru og músa... saurútdrættir í 2 klukkustundir við 37°C, 5% CO2.
Ristilvefur var jafnblandaður með PBS og magn frumuboðefna IL-6, TNF-α og IL-1β í ristilvef var mælt með luminex ELISA prófunarbúnaði (R&D systems, Minneapolis, MN, Bandaríkjunum). Á sama hátt voru GLP-1 gildi í sermi og ræktunarmiðli frumþekjufrumna í ristli músum ákvörðuð með ELISA búnaði (Bioswamp, Wuhan, Kína) samkvæmt leiðbeiningum framleiðanda.
Heildar DNA úr saur var dregið út með DNA útdráttarbúnaði (Tiangen, Kína). Gæði og magn DNA voru mæld í hlutföllunum 260 nm/280 nm og 260 nm/230 nm, talið í sömu röð. Í kjölfarið, með því að nota hvert útdregið DNA sem sniðmát, voru sértækir praimerar 338F (ACTCCTACGGGAGGCAGCAG) og 806R (GGACTACHVGGGTWTCTAAT) notaðir til að magna V3-V4 svæði 16S rRNA gensins á mismunandi svæðum. PCR afurðir voru hreinsaðar með QIAquick Gel Extraction Kit (QIAGEN, Þýskalandi), magngreindar með rauntíma PCR og raðgreindar með IlluminaMiseq PE300 raðgreiningarpallinum (Illumina Inc., CA, Bandaríkjunum). Fyrir lífupplýsingagreiningu var gagnavinnsla framkvæmd samkvæmt áður birtum aðferðum.21,22 Í stuttu máli, notaðu Cutadapt (V1.9.1) til að sía hráar hraðskrár. OTU voru flokkaðar með UPARSE (útgáfa 7.0.1001) með 97% líkindamörkum og UCHIME var notað til að fjarlægja kímæraraðir. Greining á samsetningu samfélagsins og flokkun var framkvæmd með RDP flokkaranum (http://rdp.cme.msu.edu/) byggðum á SILVA ríbósóm RNA genagagnagrunninum.
Magn stuttkeðjufitusýra (ediksýru, própíónsýru og smjörsýru) var mælt eins og áður hefur verið lýst af Tao o.fl., með nokkrum breytingum.23 Í stuttu máli voru 100 mg af saur fyrst sett í 0,4 ml af afjónuðu vatni, síðan 0,1 ml af 50% brennisteinssýru og 0,5 ml af 2-etýlsmjörsýru (innri staðall), síðan blandað saman og hitað við 4°C. Skilvindið við 12.000 snúninga á mínútu í 15 mínútur við C. Yfirborðsvökvinn var dreginn út með 0,5 ml af eter og sprautaður inn í gasgreiningartækið til greiningar. Fyrir gasgreiningu (GC) voru sýnin greind með GC-2010 Plus gasgreiningartæki (Shimadzu, Inc.) útbúið með logajónunarnema (FID). Aðskilnaður var náð með ZKAT-624 dálki, 30 m × 0,53 mm × 0,3 μm (Lanzhou Zhongke Antai Analytical Technology Co., Ltd., Kína). Gögnum var aflað með GC lausnarhugbúnaði (Shimadzu, Inc.). Skiptingarhlutfallið var 10:1, burðargasið var köfnunarefni og rennslishraðinn var 6 ml/mín. Inndælingarrúmmálið var 1 μL. Hitastig inndælingartækis og nema var 300°C. Ofnhitastigið var haldið við 140°C í 13,5 mínútur og síðan aukið í 250°C með hraðanum 120°C/mín; hitastigið var haldið í 5 mínútur.
Gögnin eru kynnt sem meðaltal ± staðalvilla meðaltalsins (SEM). Marktækni gagna var metin með einhliða ANOVA og síðan með fjölsviðsprófi Duncans. GraphPad Prism 5.0 hugbúnaður (GraphPad Software Inc., San Diego, Kaliforníu, Bandaríkjunum) var notaður fyrir alla útreikninga og p < 0,05 var talið tölfræðilega marktækt.
Það er vel þekkt að sáraristilbólga er langvinnur endurtekinn ristilbólgusjúkdómur með miklum kviðverkjum, niðurgangi og blæðingum. Þess vegna var DSS-framkölluð langvinn endurtekin ristilbólga í músum sett á fót til að meta virkni BLG gegn ristilbólgu (Mynd 1A). Í samanburði við samanburðarhópinn höfðu mýs í DSS líkanhópnum marktækt minnkað líkamsþyngd og hærra DAI, og þessar breytingar gengu marktækt til baka eftir 24 daga BLG meðferð (Mynd 1B og C). Stytting ristils er mikilvægt einkenni sáraristilbólga. Eins og sést á myndum 1D og E, styttist ristillengd músa sem fengu DSS marktækt, en BLG meðferðin létti á henni. Í kjölfarið var vefjameinafræðileg greining framkvæmd til að meta ristilbólgu. H&E litaðar myndir og meinafræðileg stig sýndu að DSS gjöf raskaði verulega uppbyggingu ristilsins og leiddi til eyðingar á ristli, en BLG meðferð dró verulega úr eyðingu á ristli og meinafræðilegum stigum (Mynd 1F og G). Athyglisvert er að verndandi áhrif BLG í skammti upp á 1 g/kg voru sambærileg við SASP í skammti upp á 200 mg/kg. Samanlagt benda þessar niðurstöður til þess að BLG sé áhrifaríkt við að draga úr alvarleika DSS-völdum langvinnri, endurtekinni ristilbólgu hjá músum.
TNF-α, IL-1β og IL-6 eru mikilvægir bólgumerki í ristli. Eins og sést á mynd 2A olli DSS marktækri aukningu á genatjáningu TNF-α, IL-1β og IL-6 í ristli samanborið við samanburðarhópinn. Gjöf BLG getur snúið þessum DSS-miðlaðu breytingum verulega við. Næst notuðum við ELISA til að ákvarða magn bólguvaldandi frumuboðanna TNF-α, IL-1β og IL-6 í ristilvef. Niðurstöðurnar sýndu einnig að magn TNF-α, IL-1β og IL-6 í ristli jókst marktækt hjá músum sem meðhöndlaðar voru með DSS, en BLG meðferð dró úr þessari aukningu (mynd 2B).
Mynd 2 BLG hamlar genatjáningu og framleiðslu bólguvaldandi frumuboðefna TNF-α, IL-1β og IL-6 í ristli músa sem fengu DSS. (A) Genatjáning TNF-α, IL-1β og IL-6 í ristli; (B) Próteinmagn TNF-α, IL-1β og IL-6 í ristli. Gögn eru kynnt sem meðaltal ± staðalfrávik (n = 4–6). #p < 0,05 eða ##p < 0,01 eða ###p < 0,001 samanborið við samanburðarhóp (Con); *p < 0,05 eða **p < 0,01 samanborið við DSS hóp.
Þarmaóþægindi eru mikilvæg í meingerð sáraristilbólgu.24 Til að kanna hvort BLG hefur áhrif á þarmaflóruna í músum sem fengu DSS var 16S rRNA raðgreining framkvæmd til að greina bakteríusamfélag þarmainnihalds. Venn-línuritið sýnir að hóparnir þrír deila 385 OTU-einingum. Á sama tíma hafði hver hópur einstaka OTU-einingar (Mynd 3A). Ennfremur sýndu Chao1-vísitalan og Shannon-vísitalan, sem sýndir eru á mynd 3B og C, að fjölbreytileiki þarmaflórunnar minnkaði í músum sem fengu BLG, þar sem Shannon-vísitalan minnkaði verulega í hópnum sem fékk BLG. Aðalþáttagreining (PCA) og aðalhnitagreining (PCoA) voru notuð til að ákvarða klasamyndun milli hópanna þriggja og sýndu að samfélagsbygging músa sem fengu DSS var greinilega aðskilin eftir BLG-meðferð (Mynd 3D og E). Þessi gögn benda til þess að BLG-meðferð hafi haft marktæk áhrif á samfélagsbyggingu músa með DSS-völdum ristilbólgu.
Mynd 3. BLG breytir fjölbreytileika þarmaflórunnar í músum með DSS-völdum ristilbólgu. (A) Venn-rit af OTU, (B) Chao1-vísitala, (C) Shannon-auðgunarvísitala, (D) Principal Component Analysis (PCA) stigatöflu af OTU, (E) Mynd af OTU Principal Coordinate Analysis (PCoA) stigatöflu. Gögn eru kynnt sem meðaltal ± staðalfrávik (n = 6). **p < 0,01 samanborið við DSS hóp.
Til að meta sértækar breytingar á saurflórunni greindum við samsetningu þarmaflórunnar á öllum flokkunarstigum. Eins og sést á mynd 4A voru helstu fylkingarnar í öllum hópunum Firmicutes og Bacteroidetes, síðan Verrucomicrobia. Hlutfallslegt magn Firmicutes og Firmicutes/Bacteroidetes jókst marktækt í saurflórusamfélögum músa sem fengu DSS samanborið við samanburðarmýs, og þessar breytingar gengu marktækt til baka eftir BLG meðferð. Sérstaklega jók BLG meðferð marktækt hlutfallslegt magn Verrucobacterium í saur músa með DSS-völdum ristilbólgu. Á heimilisstigi voru saurflórusamfélögin upptekin af Lachnospiriaceae, Muribaculaceae, Akkermansiaceae, Ruminococcaceae og Prevotellaceae (Mynd 4B). Í samanburði við DSS hópinn jók fækkun BLG magn Akkermansiaceae, en minnkaði magn Lachnospiraceae og Ruminococcaceae. Athyglisvert er að á ættkvíslarstigi, Saurflóran var upptekin af Lachnospira_NK4A136_hópnum, Akkermansia og Prevotellaceae_UCG-001 (Mynd 4C). Þessi niðurstaða sýndi einnig að BLG meðferð sneri á áhrifaríkan hátt við ójafnvægi í örveruflórunni sem svar við DSS-áreitni, sem einkennist af fækkun Eubacterium_xylanophilum_hópsins, Ruminococcaceae_UCG-014, Intestinimonas og Oscillibacter, og aukningu á Akkermansia og Prevotellaceae_UCG-001.
Mynd 4. BLG breytir magni þarmaflórunnar í músum með DSS-framkallaða ristilbólgu. (A) Magn þarmaflórunnar á fylkingarstigi; (B) Magn þarmaflórunnar á fjölskyldustigi; (C) Magn þarmaflórunnar á ættkvíslarstigi. Gögn eru kynnt sem meðaltal ± staðalfrávik (n = 6). #p < 0,05 eða ###p < 0,001 samanborið við samanburðarhóp (Con); *p < 0,05 eða **p < 0,01 eða ***p < 0,001 samanborið við DSS hóp.
Þar sem stuttkeðjufitusýrur (SCFA) eru helstu umbrotsefni Akkermansia og Prevotellaceae_UCG-001, en asetat, própíónat og bútýrat eru algengustu SCFA í þarmaholinu,25-27 erum við enn í rannsókninni okkar. Eins og sést á mynd 5 minnkaði styrkur asetats, própíónats og bútýrats í saur marktækt í hópnum sem fékk DSS, en BLG-meðferð gat að mestu leyti bælt niður þessa minnkun.
Mynd 5. BLG eykur magn SCFA í saur músa með DSS-framkallaða ristilbólgu. (A) Ediksýruinnihald í saur; (B) própíónsýruinnihald í saur; (C) smjörsýruinnihald í saur. Gögn eru kynnt sem meðaltal ± staðalfrávik (n = 6). #p < 0,05 eða ##p < 0,01 samanborið við samanburðarhóp (Con); *p < 0,05 eða **p < 0,01 samanborið við DSS hóp.
Við reiknuðum einnig Pearson fylgnistuðulinn milli mismunandi SCFA á ættkvíslarstigi og saurflóru. Eins og sést á mynd 6, var Akkermansia jákvætt tengd framleiðslu própíónsýru (Pearson = 0,4866) og smjörsýru (Pearson = 0,6192). Aftur á móti voru bæði Enteromonas og Oscillobacter neikvætt tengd asetatframleiðslu, með Pearson stuðlum upp á 0,4709 og 0,5104, talið í sömu röð. Á sama hátt var Ruminococcaceae_UCG-014 neikvætt tengd framleiðslu própíónsýru (Pearson = 0,4508) og smjörsýru (Pearson = 0,5842), talið í sömu röð.
Mynd 6 Pearson fylgnigreining milli mismunandi SCFA og ristilörvera. (A) Enteromonas með ediksýru; (B) Heilahristingsbaktería með ediksýru; (C) Akkermansia samanborið við própíónsýru; (D) Ruminococcus_UCG-014 með própíónsýru; (E) Akkermansia með smjörsýru; (F) Ruminococcus _UCG-014 með smjörsýru.
Glúkagonlíkt peptíð-1 (GLP-1) er frumugerðasértæk eftirþýðingarafurð próglúkagons (Gcg) með bólgueyðandi eiginleika.28 Eins og sést á mynd 7 olli DSS marktækri lækkun á Gcg mRNA tjáningu. Meðferð með ristli og BLG gat snúið verulega við DSS-völdum Gcg lækkunum samanborið við samanburðarhópinn (Mynd 7A). Á sama tíma minnkaði magn GLP-1 í sermi marktækt í hópnum sem fékk DSS og BLG meðferð gat að mestu leyti komið í veg fyrir þessa lækkun (Mynd 7B). Þar sem stuttkeðju fitusýrur geta örvað GLP-1 seytingu með virkjun G-próteintengdra viðtaka 43 (GRP43) og G-próteintengdra viðtaka 41 (GRP41), skoðuðum við einnig GPR41 og GRP43 í ristli músa með ristilbólgu og komumst að því að mRNA tjáning GRP43 og GPR41 í ristli minnkaði marktækt eftir DSS áskorun og BLG meðferð gat á áhrifaríkan hátt bjargað þessari lækkun (Mynd 7C og D).
Mynd 7. BLG eykur GLP-1 gildi í sermi og mRNA tjáningu Gcg, GPR41 og GRP43 í ristli í músum sem fengu DSS meðferð. (A) Gcg mRNA tjáning í ristilvef; (B) GLP-1 gildi í sermi; (C) GPR41 mRNA tjáning í ristilvef; (D) GPR43 mRNA tjáning í ristilvef. Gögn eru kynnt sem meðaltal ± staðalfrávik (n = 5–6). #p < 0,05 eða ##p < 0,01 samanborið við samanburðarhóp (Con); *p < 0,05 samanborið við DSS hóp.
Þar sem BLG meðferð gæti aukið GLP-1 gildi í sermi, tjáningu Gcg mRNA í ristli og gildi SCFA í saur í DSS-meðhöndluðum músum, skoðuðum við frekar asetat, própíónat og bútýrat sem og frá samanburðarmúsum (F-Con), DSS ristilbólgu (F-Con)-DSS) og BLG-meðhöndluðum ristilbólgu (F-BLG) á losun GLP-1 úr frumþekjufrumum í ristli músa. Eins og sést á mynd 8A, örvuðu frumþekjufrumur í ristli músa sem meðhöndlaðar voru með 2 mM ediksýru, própíónsýru og smjörsýru, talið í sömu röð, verulega losun GLP-1, í samræmi við fyrri rannsóknir.29,30 Á sama hátt örvuðu allar F-Con, F-DSS og F-BLG (jafngildir 0,25 g af saur) mjög losun GLP-1 úr frumþekjufrumum í ristli músa. Athyglisvert er að magn GLP-1 sem losað var úr frumþekjufrumum í ristli músa sem meðhöndlaðar voru með F-DSS var mun lægra en magn F-Con. og F-BLG-meðhöndlaðar frumþekjufrumur í ristli músa. (Mynd 8B). Þessar niðurstöður benda til þess að BLG-meðferð hafi endurheimt verulega framleiðslu GLP-1 í þörmum sem er unnin úr SCFA.
Mynd 8: SCFA, sem er unnið úr BLG, örvar losun GLP-1 úr frumþekjufrumum í ristli músa. (A) Ediksýra, própíónsýra og smjörsýra örvuðu losun GLP-1 úr frumþekjufrumum í ristli músa; (B) saurútdrættir F-Con, F-DSS og F-BLG örvuðu frumþekjufrumur í ristli músa. Magn losaðs GLP-1. Skammtar af ristilþekjufrumum voru settir í petriskálar með glerbotni og meðhöndlaðir með 2 mM ediksýru, própíónsýru, smjörsýru og saurútdrætti F-Con, F-DSS og F-BLG (jafngildir 0,25 g af saur), talið í sömu röð. 2 klukkustundir við 37°C, 5% CO2, talið í sömu röð. Magn GLP-1 sem losnaði úr frumþekjufrumum í ristli músa var mælt með ELISA. Gögn eru kynnt sem meðaltal ± SEM (n = 3). #p < 0,05 eða ##p < 0,01 samanborið við auða eða F-Con; *p < 0,05 samanborið við F-DSS.
Skammstafanir: Ace, ediksýra; Pro, própíónsýra; hins vegar smjörsýra; F-Con, saurþykkni úr samanburðarmúsum; F-DSS, saurþykkni úr ristilbólgumúsum; F-BLG, úr BLG-meðhöndluðum ristli. Saurþykkni úr bólgusjúkum músum.
Sársaukafullur sáraristi er að verða hættulegur sjúkdómur, sem Alþjóðaheilbrigðismálastofnunin hefur sett á lista sinn yfir þrálátan sjúkdóm; Hins vegar eru árangursríkar aðferðir til að spá fyrir um, koma í veg fyrir og meðhöndla sjúkdóminn enn takmarkaðar. Því er brýn þörf á að kanna og þróa nýjar öruggar og árangursríkar meðferðaraðferðir við sáraristilbólgu. Hefðbundnar kínverskar lækningaaðferðir eru efnilegur kostur þar sem margar hefðbundnar kínverskar lækningaaðferðir hafa reynst árangursríkar við meðferð sáraristilbólgu hjá kínverskum íbúum í gegnum aldirnar, og þær eru allar lífrænar lífrænar og náttúrulegar efni sem eru að mestu leyti skaðlausar fyrir menn og dýr.31,32 Þessi rannsókn miðaði að því að leita að öruggri og árangursríkri hefðbundinni kínverskri lækningaaðferð til meðferðar á sáraristilbólgu og kanna verkunarháttur hennar. BLG er þekkt kínversk jurtablanda sem notuð er til að meðhöndla inflúensu.8,33 Vinna í rannsóknarstofu okkar og öðrum hefur sýnt að indigo, unnin hefðbundin kínversk lækningavara úr sama hráefni og BLG, sýnir verulega virkni við meðferð sáraristilbólgu hjá mönnum og dýrum.4,34 Hins vegar eru áhrif BLG gegn ristilbólgu og áhrif þess óljós. Verkunarháttur þess er óljós. Í núverandi rannsókn sýna niðurstöður okkar að BLG dregur á áhrifaríkan hátt úr DSS-völdum ristilbólgu, sem tengist stjórnun á meltingarvegi. örveruflóra og endurreisn GLP-1 framleiðslu í þörmum.
Það er vel þekkt að sáraristilbólga einkennist af endurteknum tímabilum með dæmigerðum klínískum einkennum, svo sem þyngdartapi, niðurgangi, endaþarmsblæðingum og miklum slímhúðarskemmdum í ristli.35 Þannig var langvinn endurtekið ristilbólga gefin með því að gefa þrjár lotur af 1,8% DSS í fimm daga, og síðan sjö daga drykkjarvatn. Eins og sést á mynd 1B bentu sveiflur í þyngdartapi og DAI-stigum til árangursríkrar örvunar langvinnrar endurtekiðrar ristilbólgu. Mýs í hópnum sem meðhöndlaðar voru með BLG sýndu uppsveiflu frá degi 8, sem var marktækt frábrugðið degi 24. Sömu breytingar sáust einnig í DAI-stiginu, sem bendir til bættrar klínískrar bata á ristilbólgu. Hvað varðar ristilskaða og bólguástand, batnaði einnig verulega lengd ristils, ristilvefsskemmdir og genatjáning og framleiðsla bólguvaldandi frumuboða TNF-α, IL-1β og IL-6 í ristilvef eftir BLG-meðferð. Samanlagt sýna þessar niðurstöður greinilega að BLG er áhrifaríkt við meðferð langvinnrar endurtekiðrar ristilbólgu hjá músum.
Hvernig hefur BLG lyfjafræðileg áhrif sín? Fjölmargar fyrri rannsóknir hafa sýnt að þarmaflóran gegnir lykilhlutverki í meingerð sáraristilbólgu og meðferðir sem byggja á örveruflórunni og örveruflórunni hafa komið fram sem mjög aðlaðandi stefna við meðferð sáraristilbólgu. Í þessari rannsókn sýndum við fram á að BLG meðferð leiddi til verulegra breytinga á samsetningu þarmaflórunnar, sem bendir til þess að verndandi áhrif BLG gegn DSS-völdum ristilbólgu tengjast stjórnun þarmaflórunnar. Þessi athugun er í samræmi við þá hugmynd að endurforritun á jafnvægi þarmaflórunnar sé mikilvæg nálgun til að skilja virkni hefðbundinna hefðbundinna lyfja.36,37 Athyglisvert er að Akkermansia er gram-neikvæð og stranglega loftfirrt baktería sem lifir í slímhúðarlagi þarmans, sem brýtur niður slím, framleiðir própíónsýru, örvar sérhæfingu bikarfrumna og viðheldur slímhúðinni.26 Fjölmargar klínískar og dýrarannsóknir benda til þess að Akkermansia sé mjög tengd heilbrigðri slímhúð38 og inntöku Akkermansia spp. getur bætt slímhúðarbólgu verulega.39 Núverandi gögn okkar benda til þess að hlutfallslegur fjöldi Akkermansia aukist verulega eftir BLG meðferð. Að auki er Prevotellaceae_UCG-001 baktería sem framleiðir SCFA.27 Fjölmargar rannsóknir sýndu að Prevotellaceae_UCG-001 fannst í litlu magni í saur dýra með ristilbólgu.40,41 Núverandi gögn okkar sýna einnig að BLG meðferð getur aukið hlutfallslegan fjölda Prevotellaceae_UCG-001 verulega í ristli músa sem fengu DSS meðferð. Aftur á móti er Oscillibacter miðsækin, stranglega loftfirrt baktería.42 greindi frá því að hlutfallslegur fjöldi Oscillibacter jókst verulega í UC músum og var marktækt jákvætt í tengslum við IL-6 og IL-1β gildi og meinafræðileg stig.43,44 Athyglisvert er að BLG meðferð minnkaði verulega hlutfallslegan fjölda Oscillibacter í saur músa sem fengu DSS meðferð. Athyglisvert er að þessar BLG-breyttu bakteríur voru mest SCFA-framleiðandi bakteríurnar. Fjölmargar fyrri rannsóknir hafa sýnt fram á hugsanleg jákvæð áhrif SCFA. á bólgu í ristli og verndun heilleika þarmaþekju.45,46 Núverandi gögn okkar sýndu einnig að styrkur SCFA asetats, própíónats og bútýrats í DSS-meðhöndluðum hægðum jókst verulega hjá BLG-meðhöndluðum músum. Samanlagt sýna þessar niðurstöður greinilega að BLG-meðferð getur á áhrifaríkan hátt aukið DSS-framkallaða SCFA-framleiðandi bakteríur í músum með langvinna endurtekna ristilbólgu.
GLP-1 er incretin sem aðallega er framleitt í smágörn og ristli og gegnir mikilvægu hlutverki í að seinka magatæmingu og lækka blóðsykur eftir máltíð.47 Vísbendingar benda til þess að dípeptídýl peptídasi (DPP)-4, GLP-1 viðtakaörvi og GLP-1 nanólyf geti á áhrifaríkan hátt dregið úr bólgu í þörmum hjá músum.48-51 Eins og greint hefur verið frá í fyrri rannsóknum tengdist hár styrkur SCFA plasmagildum GLP-1 hjá mönnum og músum.52 Núverandi gögn okkar sýna að eftir BLG meðferð jókst sermisgildi GLP-1 og tjáning Gcg mRNA verulega. Á sama hátt jókst GLP-1 seyting verulega í ristilræktun eftir örvun með saurútdrætti úr BLG-meðhöndluðum ristilbólgumúsum samanborið við örvun með saurútdrætti úr DSS-meðhöndluðum ristilbólgumúsum.Hvernig hafa SCFA áhrif á losun GLP-1?Gwen Tolhurst o.fl. greint frá því að SCFA geti örvað seytingu GLP-1 í gegnum GRP43 og GPR41.29 Núverandi gögn okkar sýna einnig að BLG meðferð eykur verulega mRNA tjáningu GRP43 og GPR41 í ristli músa sem meðhöndlaðar eru með DSS. Þessi gögn benda til þess að BLG meðferð geti endurheimt SCFA-örvaða GLP-1 framleiðslu með því að virkja GRP43 og GPR41.
BLG er langtímalyf án lyfseðils í Kína. Hámarks þolanlegur skammtur af BLG í Kunming músum er 80 g/kg og engin bráð eituráhrif hafa sést.53 Eins og er er ráðlagður skammtur af BLG (án sykurs) hjá mönnum 9-15 g/dag (3 sinnum á dag). Rannsókn okkar sýndi að BLG við 1 g/kg bætti DSS-völdum langvinnum, endurteknum ristilbólgum í músum. Þessi skammtur er nálægt BLG skammtinum sem notaður er klínískt. Rannsókn okkar leiddi einnig í ljós að verkunarháttur þess er miðluð, að minnsta kosti að hluta til, með breytingum á þarmaflórunni, sérstaklega SCFA-framleiðandi bakteríum, svo sem Akkermansia og Prevotellaceae_UCG-001, til að endurheimta GLP-1 framleiðslu í þörmum. Þessar niðurstöður benda til þess að BLG eigi skilið frekari skoðunar sem hugsanlegt lyf við klínískri meðferð við ristilbólgu. Hins vegar er nákvæmur verkunarháttur þess sem það notar til að stjórna þarmaflórunni enn ekki staðfestur hjá músum með örveruskort og ígræðslu saursbaktería.
Ás, ediksýra; en, smjörsýra; BLG, pandan; DSS, dextran natríumsúlfat; DAI, sjúkdómsvirknisvísitala; DPP, dípeptídýl peptídasi; FID, logajónunarnemi; F-Con, samanburðarhópur Saurútdrættir úr músum; F-DSS, saurútdrættir úr DSS ristilbólgumúsum; F-BLG, saurútdrættir úr BLG-meðhöndluðum ristilbólgumúsum; GLP-1, glúkagonlíkt peptíð-1; Gcg, glúkagon; gasgreining, gasgreining; GRP43, G próteintengdur viðtaki 43; GRP41, G próteintengdur viðtaki 41; H&E, hematoxýlín-eósín; HBSS, Hanks' jafnvægissaltlausn; OTC, OTC; PCA, aðalþáttagreining; PCoA, aðalhnitgreining; Pro, própíónsýra; SASP, súlfasalazín; SCFA, stuttkeðju fitusýrur; kínversk læknisfræði, hefðbundin kínversk læknisfræði; UC, sáraristilbólga.
Allar tilraunaaðferðir voru samþykktar af siðanefnd dýra við Peking-háskóla og Shenzhen-Hong Kong-háskólann í vísindum og tækni (Shenzhen, Kína) samkvæmt stofnanaleiðbeiningum og reglugerð um dýr (siðanúmer A2020157).
Allir höfundar lögðu verulegan þátt í hugmyndavinnu og hönnun, gagnaöflun eða gagnagreiningu og túlkun; tóku þátt í drögum að greininni eða gagnrýninni endurskoðun á mikilvægu huglægu efni; samþykktu að senda handritið til núverandi tímarits; samþykktu að lokum útgáfuna til birtingar; báru ábyrgð á öllum þáttum verksins.
Þessi vinna var styrkt af Náttúruvísindasjóði Kína (81560676 og 81660479), fyrsta flokks verkefni Shenzhen-háskóla (86000000210), sjóði vísinda- og tækninýsköpunarnefndar Shenzhen (JCYJ20210324093810026) og rannsóknarsjóði læknisvísinda og tækni í Guangdong-héraði (A2020157 og A2020272), lyfjafræðiháskólans í Guizhou, styrkt af Key Laboratory (YWZJ2020-01) og sjúkrahúsi Peking-háskóla í Shenzhen (JCYJ2018009).
1. Tang B, Zhu J, Zhang B, o.fl. Meðferðarmöguleikar tríptólíðs sem bólgueyðandi efnis við tilraunakenndri ristilbólgu í músum af völdum dextran natríumsúlfats. pre-immune.2020;11:592084.doi: 10.3389/fimmu.2020.592084
2. Kaplan GG. Alþjóðleg byrði IBD: frá 2015 til 2025. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2015;12:720–727.doi: 10.1038/nrgastro.2015.150
3. Peng J, Zheng TT, Li Xue, o.fl. Plöntuafleiddir alkalóíðar: efnilegir sjúkdómsbreytendur í bólgusjúkdómum í þörmum. Prepharmacology.2019;10:351.doi:10.3389/fphar.2019.00351
4. Xiao Haiteng, Peng Jie, Wen B, o.fl. Indigo Naturalis hamlar oxunarálagi í ristli og Th1/Th17 svörun í DSS-völdum ristilbólgum í músum. Oxid Med Cell Longev. 2019;2019:9480945.doi: 10.1155/2019/9480945
5. Chen M, Ding Y, Tong Z. Virkni og öryggi kínverskrar náttúrulyfjafræðinnar Sophora flavescens (Sophora flavescens) við meðferð sáraristilbólgu: klínískar sannanir og hugsanlegir verkunarháttar. Prepharmacology.2020;11:603476.doi:10.3389/fphar.2020.603476
6. Cao Fang, Liu Jie, Sha Benxing, Pan HF. Náttúrulegar vörur: Tilraunakennt lyf til meðferðar á bólgusjúkdómi í þörmum. Curr Pharmaceuticals. 2019;25:4893–4913.doi: 10.2174/1381612825666191216154224
7. Zhang C, Jiang M, Lu A. Hugleiðingar um viðbótarmeðferð við sáraristilbólgu með hefðbundinni kínverskri læknisfræði. Clinical Rev Allergy Immunization. 2013;44:274–283.doi: 10.1007/s12016-012-8328-9
8. Li Zhongteng, Li Li, Chen TT, o.fl. Virkni og öryggi Banlangen korna við meðferð árstíðabundinnar inflúensu: rannsóknaráætlun fyrir slembiraðaða samanburðarrannsókn. trial.2015;16:126.doi: 10.1186/s13063-015-0645-x