Javaskripto estas nuntempe malŝaltita en via retumilo. Kelkaj funkcioj de ĉi tiu retejo ne funkcios kiam Javaskripto estas malŝaltita.
Registriĝu per viaj specifaj detaloj kaj specifa drogo, kiu vin interesas, kaj ni kunigos la informojn, kiujn vi provizas, kun artikoloj en nia ampleksa datumbazo kaj tuj retpoŝtos al vi PDF-kopion.
Ban-Lan-Gen-granuloj malfortigas dekstranan natrian sulfat-induktitan kronikan recidivan koliton en musoj per modulado de intesta mikrobioto kaj restarigo de intesta SCFA Derived-GLP-1-produktado.
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 Universitato de Pekingo, Hospitalo en Ŝenĵeno, Fako de Farmacio, Ŝenĵeno, Ĉina Popola Respubliko; 2 Universitato de Ŝenĵeno, Centro pri Sanscienco, Lernejo de Farmacio, Ŝenĵeno, Ĉina Popola Respubliko; 3 Medicina Universitato de Gujĝoŭo, Esplorcentro pri Inĝenieristika Teknologio por Disvolviĝo kaj Apliko de Etna Medicino kaj Tradicia Ĉina Medicino, Ministerio pri Edukado, Gujĝoŭo, Ŝlosila Laboratorio de Farmacio, Medicina Universitato de Gujĝoŭo, Guijango, Ĉina Popola Respubliko; 4 Fako de Gastroenterologio, Universitato de Pekingo, Hospitalo en Ŝenĵeno, Ŝenĵeno, Ĉina Popola Respubliko; 5 Lernejo de Farmacio, Medicina Universitato de Gujĝoŭo, Ŝtata Ŝlosila Laboratorio pri Funkcio kaj Apliko de Kuracplantoj, Guijango; 6 Fako de Laboratoria Medicino, Pekina Universitato, Shenzhen-Hospitalo, Shenzhen, Ĉinio [email protected] Shen Xiangchun, Lernejo de Farmacio, Gujĝoŭa Medicina Universitato, Gujĝoŭo, Ĉina Popola Respubliko, 550004, Retpoŝto [email protected] Celo: GLP-1-bazita terapio estas nova kuraceblo por inflama intesta malsano. Ban-Lan-Gen (BLG)-granuloj estas konata antivirusa TCM-formulo, kiu montras eblan kontraŭinflaman agadon en la kuracado de diversaj inflamaj kondiĉoj. Tamen, ĝia kontraŭinflama efiko sur kolito kaj ĝia agadmekanismo ankoraŭ ne estas klaraj. METODOJ: Establi dekstranan natrian sulfaton (DSS)-induktitan kronikan recidivan koliton en musoj. Malsanaj agad-indeksoj, histologiaj markiloj de vundo kaj proinflamatoriaj citokinaj niveloj estis faritaj por taksi la protektan efikon de BLG. La efikoj de BLG sur la intesta mikrobioto kaj intesto estis karakterizitaj per serumaj GLP-1-niveloj kaj kolona esprimo de Gcg, GPR41 kaj GRP43, intesta mikrobiota konsisto, fekaj SCFA-niveloj kaj GLP-1-liberigo de primara intesto. musaj kojlaj epiteliaj ĉeloj (SCFA-derivita GLP-1) produktado. Rezultoj: BLG-traktado signife reduktis korpopezperdon, DAI (dilucian indukto-acidojn), kojlan mallongigon, kojlan histodifekton, kaj proinflamatoriajn citokinajn nivelojn de TNF-α, IL-1β, kaj IL-6 en kojla histo. Krome, BLG-traktado povas signife restarigi kojlan Gcg, GPR41 kaj GRP43 esprimon kaj serumajn GLP-1 nivelojn en kojlaj musoj, kaj per pliigo de SCFA-produktantaj bakterioj kiel Akkermansia kaj Prevotellaceae_UCG-001, kaj redukto de la abundo de bakterioj kiel Eubacterium_xylanophilum_group, Ruminococcaceae_UCG-014, Intestinimonas kaj Oscillibacter. Krome, BLG-traktado povas signife pliigi la nivelon de SCFA-oj en la fekaĵoj de kojlaj musoj. Samtempe, in vitro eksperimentoj ankaŭ montris, ke la feka ekstrakto de BLG-traktitaj musoj povas multe stimuli la sekrecion de GLP-1 de primaraj malgrandaj musaj kojlaj epiteliaj ĉeloj. Konkludoj: Ĉi tiuj trovoj sugestas, ke BLG havas kontraŭkolitan efikon. BLG havas la potencialon esti evoluigita kiel terapio, almenaŭ parte per modulado de intesta mikrobiomo kaj restarigo de intesta SCFA-derivita GLP-1-produktado. Promesplenaj medikamentoj por kronika revenanta kolito. Ŝlosilvortoj: kolito, Ban-Lan-Gen-granuloj, intesta mikrobiomo, mallongĉenaj grasacidoj, GLP-1
Ulceriga kolito (UC) estas longdaŭra inflama malsano de la dika intesto kaj rekto, karakterizita per ripetiĝanta diareo, abdomena doloro, pezoperdo kaj mukopurulenta sanga fekaĵo.1 Lastatempe, la tropezo de UC pliiĝis en antaŭe malalt-incidencaj landoj, inkluzive de Ĉinio, kun la kreskanta populareco de okcidentaj vivstiloj.2 Ĉi tiu pliiĝo prezentas gravajn problemojn por publika sano kaj havas gravajn implicojn por la kapablo de pacientoj labori kaj vivkvalito. Rimarkinde, la patogenezo de UC restas plejparte neklara, sed estas ĝenerale akceptita, ke genetiko, mediaj faktoroj, la intesta mikrobioto kaj la imunsistemo ĉiuj kontribuas al la evoluo de UC.3 Eĉ nun, ne ekzistas kuraco por UC, kaj la celo de traktado estas klinike kontroli klinikajn simptomojn, indukti kaj konservi remision, antaŭenigi mukozan resaniĝon kaj redukti ripetiĝon. Klasikaj traktadoj inkluzivas aminosalicilatojn, kortikosteroidojn, imunosupresilojn kaj biologiaĵojn. Tamen, ĉi tiuj medikamentoj ne povas atingi la deziratan efikon pro siaj diversaj kromefikoj.4 Lastatempe, multaj kazesploroj montris, ke tradicia ĉina medicino (TCM) montris grandan potencialon por helpi por mildigi ulceran koliton kun malalta tokseco, sugestante ke la disvolviĝo de novaj TCM-terapioj estas promesplena kuracstrategio por ulcerita kolito.5-7
Banlangen Granules (BLG) estas tradicia ĉina medicina preparaĵo farita el la akva ekstrakto de Banlangen-radiko.8 Aldone al sia antivirusa efikeco, BLG montras eblan kontraŭinflaman agadon en la traktado de diversaj inflamaj kondiĉoj.9,10 Krome, glukozinolatoj (R,S-goitrino, progoitrino, epiprorubino kaj glukozido estis izolitaj kaj identigitaj el akvaj ekstraktoj de Radix isatidis) kaj nukleozidoj (hipoksantino, adenozino, uridino kaj guanozino) kaj indigaj alkaloidoj kiel indigo kaj indirubino.11,12 Antaŭaj studoj bone dokumentis, ke la kombinaĵoj adenozino, uridino kaj indirubino montras potencajn kontraŭkolitajn efikojn en malsamaj bestaj modeloj de kolito.13-17 Tamen, neniuj evidentec-bazitaj studoj estis faritaj por taksi la efikecon de BLG en kolito. En la nuna studo, ni esploris la protektan efikon de BLG sur dekstrana natria sulfato (DSS)-induktita kronika revenanta kolito en C57BL/6-musoj kaj trovis, ke Buŝa dono de BLG signife malfortigis DSS-induktitan kronikan recidivan kolonon en musoj. Inflamo, ĝiaj reguligaj mekanismoj estas asociitaj kun modulado de intesta mikrobioto kaj restarigo de intest-derivita glukagono-simila peptido-1 (GLP-1) produktado.
BLG-granuletoj (senaj sukeraj, NMPA-aprobitaj Z11020357; Beijing Tongrentang Technology Development Co., Ltd., Pekino, Ĉinio; arnumero: 20110966) estis aĉetitaj de apotekoj. DSS (Molekula Pezo: 36,000–50,000 Daltonoj) estis aĉetita de MP Biologicals (Santa Ana, Usono). Sulfasalazino (SASP) (≥ 98% pureco), hematoksilino kaj eozino estis aĉetitaj de Sigma-Aldrich (Sankta Luiso, Misurio, Usono). Musaj TNF-α, IL-1β kaj IL-6 luminex Elisa-analizaj ilaroj estis aĉetitaj de R&D systems (Minneapolis, Minesoto, Usono). Aceta acido, propiona acido kaj buterata acido estis aĉetitaj de Aladdin Industries (Ŝanhajo, Ĉinio). 2-Etilbuterata acido estis aĉetita de Merck KGaA (Darmstadt, Germanio).
6-8-semajnaj masklaj C57BL/6 musoj (korpopezo 18-22 g) estis aĉetitaj de Beijing Wetahe Laboratory Animal Technology Co., Ltd. (Pekino, Ĉinio) kaj loĝigitaj en medio de 22 ± 2 °C kun 12-hora lumo/malluma ciklo. Musoj estis nutritaj per norma ronĝula dieto kun libera aliro al trinkakvo dum unu semajno por alklimatiĝi al la nova medio. La musoj estis poste hazarde dividitaj en kvar grupojn: kontrolgrupo, DSS-modelgrupo, SASP-traktita grupo (200 mg/kg, buŝa) kaj BLG-traktita grupo (1 g/kg, buŝa). Kiel montrite en Figuro 1A, laŭ nia antaŭa studo, eksperimenta kronika revenanta kolito estis induktita en musoj per tri cikloj de 1.8% DSS dum 5 tagoj, sekvitaj de distilita akvo dum 7 tagoj, laŭ nia antaŭa studo. 18 Musoj en la SASP kaj BLG-traktitaj grupoj estis traktitaj per SASP kaj BLG, respektive, ĉiutage komencante de tago 0. Laŭ preparaj eksperimentoj, la dozo de BLG estis fiksita je 1 g/kg. Dume, la dozo de SASP estis fiksita je 200 mg/Kg laŭ la literaturo.4 La kontrolgrupoj kaj DSS-modelgrupoj ricevis la saman kvanton da akvo dum la tuta eksperimento.
Figuro 1 BLG plibonigas DSS-induktitan kronikan revenantan koliton en musoj. (A) Eksperimenta dezajno de kronika revenanta kolito kaj kuracado, (B) ŝanĝo de korpopezo, (C) indekso de malsana aktiveco (DAI) poentaro, (D) longo de la dika intesto, (E) reprezenta bildo de la dika intesto, (F) H&E-kolorigo de la dika intesto (pligrandigo, ×100) kaj (G) histologia poentaro. Datumoj estas prezentitaj kiel meznombro ± SEM (n = 6). ##p < 0.01 aŭ ###p < 0.001 kontraŭ kontrola (Kontra) grupo; *p < 0.05 aŭ **p < 0.01 aŭ ***p < 0.001 kontraŭ DSS-grupo.
Korpopezo, feka konsistenco, kaj rektala sangado estis registritaj ĉiutage. La malsan-aktiveca indico (DAI) estis determinita kombinante poentarojn de korpopezo, feka konsistenco, kaj rektala sangado kiel priskribite antaŭe.19 Ĉe la fino de la eksperimento, ĉiuj musoj estis eŭtanaziigitaj kaj sango, fekaĵoj kaj kolono estis kolektitaj por pliaj eksperimentoj.
La kojla histo estis fiksita per formalino kaj enigita en parafinon. 5-mikrometraj sekcioj estis faritaj kaj koloritaj per hematoksilino-eozino (H&E), poste blindigitaj kaj taksitaj kiel antaŭe priskribite.19
Totala RNA de la kojla histo estis ekstraktita per Trizol-reakciilo (Invitrogen, Carlsbad, Kalifornio), sekvata de cDNA-ekstraktado per inversa transkriptazo (TaKaRa, Kusatsu, Shiga, Japanio). Kvanta PCR estis farita uzante realtempan PCR-sistemon kun SYBR Green Master (Roche, Bazelo, Svislando). Celgenaj transskribaĵoj estis normaligitaj al β-aktino kaj datumoj estis analizitaj uzante la 2-ΔΔCT-metodon. La genaj enkondukaj sekvencoj estas montritaj en Tabelo 1.
Primara izolado kaj kulturo de musaj kolonaj epiteliaj ĉeloj estis faritaj kiel antaŭe priskribite.20 Mallonge, kolonoj de 6-8 semajnoj aĝaj musoj estis unue eltranĉitaj post ofero per cervika dislokigo, poste laŭlonge malfermitaj, traktitaj per Hanks Balanced Salt Solution (HBSS, sen kalcio kaj magnezio) kaj tranĉitaj en 0,5-1 mm da malgrandaj pecoj. Poste, histoj estis digestitaj per 0,4 mg/mL kolagenazo XI (Sigma, Poole, UK) en libera DMEM-medio kaj centrifugitaj je 300 xg dum 5 minutoj je ĉambra temperaturo. Resuspendu la precipitaĵon en DMEM-medio (suplementita per 10% feta bova serumo, 100 Unuoj/mL penicilino, kaj 100 µg/mL streptomicino) je 37 °C kaj trairu nilonan reton (pora grandeco ~250 µm). Alikvotoj de kolonaj epiteliaj ĉeloj estis metitaj en vitrofundajn pladojn kaj kovitaj kun acetata acido, propionata acido, buterata acido, kaj musaj fekaĵaj ekstraktoj por... 2 horojn je 37°C, 5% CO2.
Kojla histo estis homogenigita per PBS, kaj la niveloj de citokinoj IL-6, TNF-α kaj IL-1β en la kojla histo estis detektitaj uzante luminex ELISA-analizajn ilarojn (R&D systems, Minneapolis, MN, Usono). Simile, la niveloj de GLP-1 en serumo kaj kulturmedio de primaraj musaj kojlaj epiteliaj ĉeloj estis determinitaj per ELISA-ilaro (Bioswamp, Vuhano, Ĉinio) laŭ la instrukcioj de la fabrikanto.
Totala DNA el fekaĵoj estis ekstraktita uzante DNA-ekstraktan ilaron (Tiangen, Ĉinio). La kvalito kaj kvanto de DNA estis mezuritaj laŭ la proporcioj de 260 nm/280 nm kaj 260 nm/230 nm, respektive. Poste, uzante ĉiun ekstraktitan DNA kiel ŝablonon, specifaj prajmeroj 338F (ACTCCTACGGGAGGCAGCAG) kaj 806R (GGACTACHVGGGTWTCTAAT) estis uzitaj por amplifiki la V3-V4 regionojn de la 16S rRNA-geno en malsamaj regionoj. PCR-produktoj estis purigitaj uzante la QIAquick Gel Extraction Kit (QIAGEN, Germanio), kvantigitaj per realtempa PCR, kaj sekvencitaj uzante la sekvencan platformon IlluminaMiseq PE300 (Illumina Inc., Kalifornio, Usono). Por bioinformadika analizo, datumprilaborado estis farita laŭ antaŭe raportitaj protokoloj.21,22 Mallonge, uzu Cutadapt (V1.9.1) por filtri krudajn ekspresdosierojn. OTU-oj estis grupigitaj uzante UPARSE. (versio 7.0.1001) kun similec-limigo de 97%, kaj UCHIME estis uzata por forigi ĥimerajn sekvencojn. Analizo kaj klasifiko de komunuma konsisto estis faritaj uzante la RDP-klasifikilon (http://rdp.cme.msu.edu/) bazitan sur la ribosomal RNA-gena datumbazo SILVA.
Niveloj de mallongĉenaj grasacidoj (acetata acido, propionata acido, kaj buterata acido) estis mezuritaj kiel antaŭe priskribite de Tao et al., kun kelkaj modifoj.23 Mallonge, 100 mg da fekaĵoj estis unue suspenditaj en 0.4 mL da dejonigita akvo, sekvate de 0.1 mL da 50% sulfata acido kaj 0.5 mL da 2-etilbuterata acido (interna normo), poste homogenigitaj kaj varmigitaj je 4 °C. Centrifugi je 12.000 rpm dum 15 minutoj je C. La supernatant estis ekstraktita per 0,5 mL da etero kaj injektita en la GC por analizo. Por gasa kromatografio (GC), specimenoj estis analizitaj uzante GC-2010 Plus gaskromatografon (Shimadzu, Inc.) ekipitan per flama joniga detektilo (FID). Apartigo estis atingita uzante ZKAT-624 kolumnon, 30 m × 0,53 mm × 0,3 μm (Lanzhou Zhongke Antai Analytical Technology Co., Ltd., Ĉinio). Datumoj estis akiritaj uzante GC-solvan programaron (Shimadzu, Inc.). La disiga proporcio estis 10:1, la portanta gaso estis nitrogeno, kaj la flukvanto estis 6 mL/min. La injekta volumeno estis 1 μL. La injektilo kaj detektila temperaturo estis 300 °C. La forna temperaturo estis tenata je 140 °C dum 13,5 minutoj, poste pliigita al 250 °C kun rapideco de 120 °C/min; la temperaturo estis tenata dum 5 minutoj.
Datumoj estas prezentitaj kiel meznombro ± norma eraro de la meznombro (SEM). La signifo de la datumoj estis taksita per unudirekta ANOVA sekvata de la multintervala testo de Duncan. La programaro GraphPad Prism 5.0 (GraphPad Software Inc., San-Diego, Kalifornio, Usono) estis uzata por ĉiuj kalkuloj kaj p < 0.05 estis konsiderata statistike signifa.
Estas bone konate, ke ulceroza kolito (UC) estas kronika revenanta kojlita malsano kun severa abdomena doloro, diareo kaj sangado. Tial, DSS-induktita kronika revenanta kolito en musoj estis establita por taksi la kontraŭ-kojlitan efikecon de BLG (Fig. 1A). Kompare kun la kontrolgrupo, musoj en la DSS-modelgrupo havis signife reduktitan korpopezon kaj pli altan DAI, kaj ĉi tiuj ŝanĝoj estis signife inversigitaj post 24 tagoj da BLG-traktado (Figuro 1B kaj C). Mallongiĝo de la kolono estas grava karakterizaĵo de UC. Kiel montrite en Figuroj 1D kaj E, la kolonolongoj de musoj, kiuj ricevis DSS, estis signife mallongigitaj, sed estis malpezigitaj per BLG-traktado. Poste, histopatologia analizo estis farita por taksi la kolonan inflamon. H&E-kolorigitaj bildoj kaj patologiaj poentaroj montris, ke DSS-dono signife interrompis la kolonan arkitekturon kaj rezultigis kriptan detruon, dum BLG-traktado signife reduktis kriptan detruon kaj patologiajn poentarojn (Figuro 1F kaj G). Rimarkinde, la protekta efiko de BLG je dozo de 1 g/Kg estis komparebla al tiu de SASP je... dozo de 200 mg/Kg. Sume, ĉi tiuj trovoj sugestas, ke BLG efikas en reduktado de la severeco de DSS-induktita kronika revenanta kolito en musoj.
TNF-α, IL-1β kaj IL-6 estas gravaj inflamaj indikiloj de kojla inflamo. Kiel montrite en Figuro 2A, DSS induktis signifan pliiĝon en la gena esprimo de TNF-α, IL-1β kaj IL-6 en la dika intesto kompare kun la kontrolgrupo. Administrado de BLG povas signife inversigi ĉi tiujn DSS-mediaciitajn ŝanĝojn. Poste, ni uzis ELISA por determini la nivelojn de la inflamaj citokinoj TNF-α, IL-1β, kaj IL-6 en la dika histo. La rezultoj ankaŭ montris, ke la kojlaj niveloj de TNF-α, IL-1β, kaj IL-6 estis signife pliigitaj en musoj traktitaj per DSS, dum BLG-traktado mildigis ĉi tiujn pliiĝojn (Figuro 2B).
Figuro 2 BLG inhibas genan esprimon kaj produktadon de la proinflamaj citokinoj TNF-α, IL-1β kaj IL-6 en la dika intesto de DSS-traktitaj musoj. (A) Dika gena esprimo de TNF-α, IL-1β kaj IL-6; (B) dikaj proteinaj niveloj de TNF-α, IL-1β kaj IL-6. Datumoj estas prezentitaj kiel meznombro ± SEM (n = 4–6). #p < 0,05 aŭ ##p < 0,01 aŭ ###p < 0,001 kontraŭ kontrola (Kontraŭ) grupo; *p < 0,05 aŭ **p < 0,01 kontraŭ DSS-grupo.
Intesta disbiozo estas kritika en la patogenezo de ulceroza kolito (UC).24 Por esplori ĉu BLG modulas la intestan mikrobioton de DSS-traktitaj musoj, 16S rRNA sekvencado estis farita por analizi la bakterian komunumon de la intesta enhavo. La Venn-diagramo montras, ke la tri grupoj dividas 385 OTUojn. Samtempe, ĉiu grupo havis unikajn OTUojn (Fig. 3A). Krome, la Chao1-indekso kaj Shannon-indekso montritaj en Figuro 3B kaj C montris, ke la komunuma diverseco de la intesta mikrobioto estis reduktita en BLG-traktitaj musoj, ĉar la Shannon-indekso estis signife malpliigita en la BLG-traktita grupo. Analizo de ĉefaj komponantoj (PCA) kaj analizo de ĉefaj koordinatoj (PCoA) estis uzitaj por determini agregaciajn ŝablonojn inter la tri grupoj kaj montris, ke la komunuma strukturo de DSS-traktitaj musoj estis klare apartigita post BLG-traktado (Figuro 3D kaj E). Ĉi tiuj datumoj sugestas, ke BLG-traktado signife influis la komunuman strukturon de musoj kun DSS-induktita kolito.
Figuro 3 BLG ŝanĝas la diversecon de intesta mikrobioto en musoj kun DSS-induktita kolito. (A) Venn-diagramo de OTU, (B) Chao1-indekso, (C) Shannon-riĉeca indekso, (D) Ĉefa Komponanta Analizo (PCA) poentaro-diagramo de OTU, (E) OTU Ĉefa Koordinata Analizo (PCoA) poentaro Figuro. Datumoj estas prezentitaj kiel meznombro ± SEM (n = 6). **p < 0.01 kontraŭ DSS-grupo.
Por taksi specifajn ŝanĝojn en la feka mikrobioto, ni analizis la konsiston de la intesta mikrobioto je ĉiuj taksonomiaj niveloj. Kiel montrite en Figuro 4A, la ĉefaj filumoj en ĉiuj grupoj estis Firmicutes kaj Bacteroidetes, sekvataj de Verrucomicrobia. La relativaj abundecoj de Firmicutes kaj Firmicutes/Bacteroidetes-proporcioj estis signife pliigitaj en la fekaj mikrobaj komunumoj de DSS-traktitaj musoj kompare kun kontrolmusoj, kaj ĉi tiuj ŝanĝoj estis signife inversigitaj post BLG-traktado. Aparte, BLG-traktado signife pliigis la relativan abundecon de Verrucobacterium en la fekaĵoj de musoj kun DSS-induktita kolito. Ĉe la domanara nivelo, fekaj mikrobaj komunumoj estis okupitaj de Lachnospiriaceae, Muribaculaceae, Akkermansiaceae, Ruminococcaceae kaj Prevotellaceae (Fig. 4B). Kompare kun la DSS-grupo, malplenigo de BLG pliigis la abundecon de Akkermansiaceae, sed malpliigis la abundecon de Lachnospiraceae kaj Ruminococcaceae. Rimarkinde, ĉe la genra nivelo, la feka... mikrobioto estis okupita de Lachnospira_NK4A136_group, Akkermansia kaj Prevotellaceae_UCG-001 (Fig. 4C). Ĉi tiu trovo ankaŭ montris, ke BLG-traktado efike inversigis la mikrobiotan malekvilibron responde al DSS-defio, karakterizita per malkresko en Eubacterium_xylanophilum_group, Ruminococcaceae_UCG-014, Intestinimonas kaj Oscillibacter, kaj pliiĝo en Akkermansia kaj Prevotellaceae_UCG-001.
Figuro 4 BLG ŝanĝas la abundon de intesta mikrobioto en DSS-induktitaj kolitmusoj. (A) Abundo de intesta mikrobioto je la filuma nivelo; (B) Abundo de intesta mikrobioto je la familia nivelo; (C) Abundo de intesta mikrobioto je la genra nivelo. Datumoj estas prezentitaj kiel meznombro ± SEM (n = 6). #p < 0,05 aŭ ###p < 0,001 kontraŭ kontrola (Kontraŭ) grupo; *p < 0,05 aŭ **p < 0,01 aŭ ***p < 0,001 kontraŭ DSS-grupo.
Konsiderante, ke mallongĉenaj grasacidoj (SCFAoj) estas la ĉefaj metabolitoj de Akkermansia kaj Prevotellaceae_UCG-001, dum acetato, propionato kaj butirato estas la plej abundaj SCFAoj en la intesta kavaĵo,25-27 ni ankoraŭ estas en nia studo. Kiel montrite en Figuro 5, la fekaj koncentriĝoj de acetato, propionato kaj butirato estis signife reduktitaj en la DSS-traktita grupo, dum BLG-traktado povis plejparte subpremi ĉi tiun redukton.
Figuro 5. BLG pliigas la nivelojn de SCFA-oj en la fekaĵoj de musoj kun DSS-induktita kolito. (A) Enhavo de acetata acido en fekaĵoj; (B) Enhavo de propionata acido en fekaĵoj; (C) Enhavo de buterata acido en fekaĵoj. Datumoj estas prezentitaj kiel meznombro ± SEM (n = 6). #p < 0,05 aŭ ##p < 0,01 kontraŭ kontrola (Kontraŭ) grupo; *p < 0,05 aŭ **p < 0,01 kontraŭ DSS-grupo.
Ni plue kalkulis la korelacian koeficienton de Pearson inter genro-nivelaj diferencaj SCFA-oj kaj feka mikrobioto. Kiel montrite en Figuro 6, Akkermansia estis pozitive korelaciita kun la produktado de propiona acido (Pearson = 0.4866) kaj buterata acido (Pearson = 0.6192). Kontraste, kaj Enteromonas kaj Oscillobacter estis negative asociitaj kun acetata produktado, kun Pearson-koeficientoj de 0.4709 kaj 0.5104, respektive. Simile, Ruminococcaceae_UCG-014 estis negative korelaciita kun la produktado de propiona acido (Pearson = 0.4508) kaj buterata acido (Pearson = 0.5842), respektive.
Figuro 6 Analizo de korelacio de Pearson inter diferencigaj SCFA-oj kaj kojlaj mikroboj. (A) Enteromonas kun acetata acido; (B) Cerbokomocia bacilo kun acetata acido; (C) Akkermansia kontraŭ propionata acido; (D) Ruminococcus_UCG-014 kun propionata acido; (E) Akkermansia kun buterata acido; (F) Ruminococcus_UCG-014 kun buterata acido.
Glukagono-simila peptido-1 (GLP-1) estas ĉeltipo-specifa post-tradukada produkto de proglukagono (Gcg) kun kontraŭinflamaj ecoj.28 Kiel montrite en Figuro 7, DSS induktis signifan malpliiĝon en Gcg mRNA-esprimo. Kolona kaj BLG-traktado povis signife inversigi la DSS-induktitan Gcg-redukton kompare kun la kontrolgrupo (Fig. 7A). Samtempe, la nivelo de GLP-1 en serumo estis signife reduktita en la DSS-traktita grupo, kaj BLG-traktado povis plejparte malhelpi ĉi tiun redukton (Fig. 7B). Ĉar mallongĉenaj grasacidoj povas stimuli GLP-1-sekrecion per G-proteino-kuplita receptoro 43 (GRP43) kaj G-proteino-kuplita receptoro 41 (GRP41) aktivigo, ni ankaŭ ekzamenis GPR41 kaj GRP43 en la kolono de kolitaj musoj kaj trovis, ke la kolona mRNA-esprimo de GRP43 kaj GPR41 estis signife malpliigita post DSS-defio, kaj BLG-traktado povis efike savi ĉi tiujn malpliiĝojn (Figuro 7C kaj D).
Figuro 7 BLG pliigas serumajn GLP-1-nivelojn kaj kojlan Gcg, GPR41 kaj GRP43 mRNA-esprimon en DSS-traktitaj musoj. (A) Gcg mRNA-esprimo en kojla histo; (B) GLP-1-nivelo en serumo; (C) GPR41 mRNA-esprimo en kojla histo; (D) GPR43 mRNA-esprimo en kojla histo. Datumoj estas prezentitaj kiel meznombro ± SEM (n = 5–6). #p < 0.05 aŭ ##p < 0.01 kontraŭ kontrola (Kon) grupo; *p < 0.05 kontraŭ DSS-grupo.
Ĉar BLG-traktado povus pliigi serumajn GLP-1-nivelojn, kolonan Gcg mRNA-esprimon, kaj fekajn SCFA-nivelojn en DSS-traktitaj musoj, ni plue ekzamenis acetaton, propionaton, kaj butiraton same kiel de kontrolmusoj (F-Con), DSS-kolito (F-Con)-DSS) kaj BLG-traktitaj kolito (F-BLG) pri la liberigo de GLP-1 el primaraj musaj kolonaj epiteliaj ĉeloj. Kiel montrite en Figuro 8A, primaraj musaj kolonaj epiteliaj ĉeloj traktitaj per 2 mM acetata acido, propionata acido, kaj buterata acido, respektive, signife stimulis GLP-1-liberigon, konforme al antaŭaj studoj.29,30 Simile, ĉiuj F-Con, F-DSS, kaj F-BLG (ekvivalentaj al 0.25 g da fekaĵoj) multe stimulis la liberigon de GLP-1 el primaraj musaj kolonaj epiteliaj ĉeloj. Rimarkinde, la kvanto de GLP-1 liberigita de F-DSS-traktitaj primaraj musaj kolonaj epiteliaj ĉeloj estis multe pli malalta ol tiu de F-Con kaj F-BLG-traktitaj primaraj... musaj kolonaj epiteliaj ĉeloj (Figuro 8B). Ĉi tiuj datumoj sugestas, ke BLG-traktado signife restarigis intestan SCFA-derivitan GLP-1-produktadon.
Figuro 8 BLG-derivita SCFA stimulas GLP-1-liberigon el primaraj musaj kojlaj epiteliaj ĉeloj. (A) Acetata acido, propionata acido, kaj buterata acido stimulis la liberigon de GLP-1 el primaraj musaj kojlaj epiteliaj ĉeloj; (B) fekaj ekstraktoj F-Con, F-DSS kaj F-BLG stimulis primarajn musajn kojlajn epiteliajn ĉelojn. Kvanto de GLP-1 liberigita. Alikvotoj de kojlaj epiteliaj ĉeloj estis metitaj en vitrofundajn petri-pladojn kaj traktitaj per 2 mM acetata acido, propionata acido, buterata acido, kaj fekaj ekstraktoj F-Con, F-DSS, kaj F-BLG (ekvivalenta al 0.25 g da fekaĵoj), respektive. 2 horojn je 37°C, 5% CO2, respektive. La kvanto de GLP-1 liberigita el primaraj musaj kojlaj epiteliĉeloj estis detektita per ELISA. Datumoj estas prezentitaj kiel meznombro ± SEM (n = 3). #p < 0,05 aŭ ##p < 0,01 kontraŭ malplena testo aŭ F-Con; *p < 0,05 kontraŭ F-DSS.
Mallongigoj: Aso, acetata acido; Pro, propionata acido; tamen, buterata acido; F-Con, feka ekstrakto el kontrolmusoj; F-DSS, feka ekstrakto el kojlitaj musoj; F-BLG, el BLG-traktita dika intesto. Fekaj ekstraktoj de inflamaj musoj.
Listigita de la Monda Organizaĵo pri Sano kiel rezistema malsano, ulceroza kolito fariĝas tutmonda danĝero; tamen, efikaj metodoj por antaŭdiri, preventi kaj trakti la malsanon estas ankoraŭ limigitaj. Tial, ekzistas urĝa bezono esplori kaj evoluigi novajn sekurajn kaj efikajn terapiajn strategiojn por ulceroza kolito (UC). Tradiciaj ĉinaj medikamentaj preparoj estas promesplena opcio ĉar multaj tradiciaj ĉinaj medikamentaj preparoj montriĝis efikaj en la traktado de UC en la ĉina loĝantaro dum la jarcentoj, kaj ili ĉiuj estas biologiaj organikaĵoj kaj naturaj materialoj, kiuj estas plejparte sendanĝeraj por homoj kaj bestoj.31,32 Ĉi tiu studo celis serĉi sekuran kaj efikan tradician ĉinan medikamentan preparon por la traktado de UC kaj esplori ĝian agadmekanismon. BLG estas konata ĉina herba formulo uzata por trakti la gripon.8,33 Laboro en nia laboratorio kaj aliaj montris, ke indigo, prilaborita tradicia ĉina medikamenta produkto el la sama kruda materialo kiel BLG, montras signifan efikecon en la traktado de UC en homoj kaj bestoj.4,34 Tamen, la kontraŭkolajtaj efikoj de BLG kaj ĝiaj efikoj La mekanismo estas neklara. En la nuna studo, niaj rezultoj montras, ke BLG efike malfortigas DSS-induktitan kojlan inflamon, kiu estas asociita kun modulado de intesta mikrobioto kaj restarigo de intest-derivita GLP-1-produktado.
Estas bone konate, ke ulceroza kolito karakteriziĝas per refalantaj periodoj kun tipaj klinikaj trajtoj, kiel ekzemple malpeziĝo, diareo, rektala sangado kaj ampleksa difekto de la kolona mukozo.35 Tiel, kronika refalanta kolito estis administrita per tri cikloj de 1.8% DSS dum kvin tagoj, sekvataj de sep tagoj da trinkakvo. Kiel montrite en Figuro 1B, fluktuanta malpeziĝo kaj DAI-poentaroj indikis sukcesan indukton de kronika refalanta kolito. Musoj en la grupo traktita per BLG montris supreniran resaniĝon ekde la 8-a tago, kiu estis signife malsama ol la 24-a tago. La samaj ŝanĝoj ankaŭ estis observitaj en la DAI-poentaro, sugestante plibonigon en la klinika plibonigo de kolito. Rilate al kolona lezo kaj inflama stato, la longo de la kolona lezo, la hista difekto de la kolona histo, kaj gena esprimo kaj produktado de la proinflamatoriaj citokinoj TNF-α, IL-1β kaj IL-6 en la kolona histo ankaŭ multe pliboniĝis post BLG-traktado. Sume, ĉi tiuj rezultoj klare montras, ke BLG estas efika en la traktado de kronika refalanta kolito en musoj.
Kiel BLG efektivigas siajn farmakologiajn efikojn? Multaj antaŭaj studoj montris, ke la intesta mikrobioto ludas ŝlosilan rolon en la patogenezo de ulceroza kolito (UC), kaj mikrobiom-bazitaj kaj mikrobiom-celitaj terapioj aperis kiel tre alloga strategio por la traktado de UC. En la nuna studo, ni montris, ke BLG-traktado rezultigis signifajn ŝanĝojn en la konsisto de la intesta mikrobioto, sugestante, ke la protekta efiko de BLG kontraŭ DSS-induktita kolito rilatas al modulado de la intesta mikrobioto. Ĉi tiu observado kongruas kun la nocio, ke reprogramado de la homeostazo de la intesta mikrobioto estas grava aliro por kompreni la efikecon de TCM-preparoj.36,37 Rimarkinde, Akkermansia estas Gram-negativa kaj strikte malaeroba bakterio, kiu vivas en la muka tavolo de la intesto, kiu degradas mucinojn, produktas propionan acidon, stimulas kalikaĉelan diferenciĝon kaj konservas la mukozan funkcion de bariera integreco.26 Multnombraj klinikaj kaj bestaj datumoj sugestas, ke Akkermansia estas tre asociita kun sana mukozo,38 kaj buŝa administrado de Akkermansia spp. povas signife plibonigi mukozan inflamon.39 Niaj nunaj datumoj sugestas, ke la relativa abundeco de Akkermansia signife pliiĝas post BLG-traktado. Krome, Prevotellaceae_UCG-001 estas SCFA-produktanta bakterio.27 Multnombraj studoj montris, ke Prevotellaceae_UCG-001 troviĝis en malalta relativa abundeco en la fekaĵoj de bestoj kun kolito.40,41 Niaj nunaj datumoj ankaŭ montras, ke BLG-traktado povas signife pliigi la relativan abundecon de Prevotellaceae_UCG-001 en la dika intesto de DSS-traktitaj musoj. Kontraste, Oscillibacter estas mezofila, strikte malaeroba bakterio.42 raportis, ke la relativa abundeco de Oscillibacter estis signife pliigita en UC-musoj kaj estis signife pozitive korelaciita kun IL-6 kaj IL-1β-niveloj kaj patologiaj poentaroj.43,44 Rimarkinde, BLG-traktado signife reduktis la relativan abundecon de Oscillibacter en la fekaĵoj de DSS-traktitaj musoj. Rimarkinde, ĉi tiuj BLG-ŝanĝitaj bakterioj estis la plej SCFA-produktantaj bakterioj. Multnombraj antaŭaj studoj montris la potencialan utilan efikoj de SCFA-oj sur kojla inflamo kaj protekto de intesta epitelia integreco.45,46 Niaj nunaj datumoj ankaŭ observis, ke koncentriĝoj de SCFA-acetato, propionato kaj butirato en DSS-traktitaj fekaĵoj estis multe pliigitaj en BLG-traktitaj musoj. Entute, ĉi tiuj trovoj klare montras, ke BLG-traktado povas efike plifortigi DSS-induktitajn SCFA-produktantajn bakteriojn en musoj kun kronika revenanta kolito.
GLP-1 estas inkretino ĉefe produktita en la ileo kaj dika intesto kaj ludas gravan rolon en prokrastado de stomaka malpleniĝo kaj malaltigo de postmanĝa sangoglukozo.47 Indikaĵoj sugestas, ke dipeptidil-peptidazo (DPP)-4, GLP-1-receptora agonisto, kaj GLP-1-nanomedikamento povas efike mildigi intestan inflamon en musoj.48-51 Kiel raportite en antaŭaj studoj, altaj SCFA-koncentriĝoj estis asociitaj kun plasmaj GLP-1-niveloj en homoj kaj musoj. 52 Niaj nunaj datumoj montras, ke post BLG-traktado, serumaj GLP-1-niveloj kaj Gcg mRNA-esprimo estis signife pliigitaj. Simile, GLP-1-sekrecio estis signife pliigita en dikaj kulturoj post stimulo per fekaj ekstraktoj de BLG-traktitaj kolitmusoj kompare kun stimulo per fekaj ekstraktoj de DSS-traktitaj kolitmusoj. Kiel SCFA-oj influas la liberigon de GLP-1? Gwen Tolhurst et al. raportis, ke SCFA povas stimuli GLP-1-sekrecion per GRP43 kaj GPR41.29 Niaj nunaj datumoj ankaŭ montras, ke BLG-traktado signife pliigas la mRNA-esprimon de GRP43 kaj GPR41 en la dika intesto de DSS-traktitaj musoj. Ĉi tiuj datumoj sugestas, ke BLG-traktado povas restarigi SCFA-antaŭenigitan GLP-1-produktadon per aktivigo de GRP43 kaj GPR41.
BLG estas longdaŭra senrecepta (OTC) medikamento en Ĉinio. La maksimuma tolerata dozo de BLG en Kunming-musoj estas 80g/Kg, kaj neniu akuta tokseco estis observita.53 Nuntempe, la rekomendinda dozo de BLG (sen sukero) en homoj estas 9-15 g/tage (3 fojojn tage). Nia studo montris, ke BLG je 1g/Kg plibonigis DSS-induktitan kronikan revenantan koliton en musoj. Ĉi tiu dozo estas proksima al la BLG-dozo uzata klinike. Nia studo ankaŭ trovis, ke ĝia agadmekanismo estas mediaciita, almenaŭ parte, per ŝanĝoj en la intesta mikrobioto, specife SCFA-produktantaj bakterioj, kiel Akkermansia kaj Prevotellaceae_UCG-001, por restarigi intest-derivitan GLP-1-produktadon. Ĉi tiuj trovoj sugestas, ke BLG meritas plian konsideron kiel ebla terapia agento por klinika kolita traktado. Tamen, la preciza mekanismo per kiu ĝi modulas la intestan mikrobioton restas konfirmota per mikrobiot-mankhavaj musoj kaj feka bakteria transplantado.
Aso, acetata acido; buterata acido; BLG, pandano; DSS, dekstrana natria sulfato; DAI, malsana aktiveca indekso; DPP, dipeptidila peptidazo; FID, flama joniga detektilo; F-Con, kontrolo Fekaj ekstraktoj de musoj; F-DSS, fekaj ekstraktoj de DSS-kolitmusoj; F-BLG, fekaj ekstraktoj de BLG-traktitaj kolitmusoj; GLP-1, glukagono-simila peptido-1; Gcg, glukagono; gasa kromatografio, gasa kromatografio; GRP43, G-proteino-kuplita receptoro 43; GRP41, G-proteino-kuplita receptoro 41; H&E, hematoksilino-eozino; HBSS, Ekvilibra Salsolvaĵo de Hanks; OTC, OTC; PCA, ĉefkomponanta analizo; PCoA, ĉefkoordinata analizo; Pro, propionata acido; SASP, sulfasalazino; SCFA, mallongĉenaj grasacidoj; ĉina medicino, tradicia ĉina medicino; UC, ulceriga kolito.
Ĉiuj eksperimentaj protokoloj estis aprobitaj de la Komitato pri Besta Etiko de la Medicina Centro pri Scienco kaj Teknologio de la Universitato de Pekingo en Ŝenĵeno-Honkongo (Ŝenĵeno, Ĉinio) laŭ la Instituciaj Gvidlinioj kaj Bestaj Regularoj (etiknumero A2020157).
Ĉiuj aŭtoroj faris signifajn kontribuojn al la koncepto kaj dizajno, datenakiro, aŭ datenanalizo kaj interpretado; partoprenis en la redaktado de la artikolo aŭ kritike reviziado de grava intelekta enhavo; konsentis sendi la manuskripton al la nuna revuo; fine aprobis la version por publikigo; Respondecis pri ĉiuj aspektoj de la laboro.
Ĉi tiun laboron subtenis la Nacia Naturscienca Fonduso de Ĉinio (81560676 kaj 81660479), la bonega projekto de la Universitato de Ŝenĵeno (86000000210), la Fonduso de la Komitato pri Scienco kaj Teknologia Novigado de Ŝenĵeno (JCYJ20210324093810026), kaj la Fonduso por Esplorscienco kaj Teknologio de la Provinco Gŭangdongo (A2020157 kaj A2020272), la Apoteko de la Medicina Universitato de Gujĝoŭo, financita de Key Laboratory (YWZJ2020-01), kaj la Hospitalo de Ŝenĵeno de la Universitato de Pekingo (JCYJ2018009).
1. Tang B, Zhu J, Zhang B, et al. Terapia potencialo de triptolido kiel kontraŭinflama agento en dekstrana natria sulfato-induktita eksperimenta kolito en musoj. pre-immune. 2020;11:592084. doi: 10.3389/fimmu.2020.592084
2. Kaplan GG. La tutmonda ŝarĝo de IBD: de 2015 ĝis 2025. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2015;12:720–727. doi: 10.1038/nrgastro.2015.150
3. Peng J, Zheng TT, Li Xue, et al. Plant-derivitaj alkaloidoj: esperigaj malsanmodifiloj en inflama intestmalsano. Prepharmacology. 2019;10:351. doi:10.3389/fphar.2019.00351
4. Xiao Haiteng, Peng Jie, Wen B, et al. Indigo Naturalis inhibas oksidativan streson de la kolono kaj respondojn de Th1/Th17 en DSS-induktita kolito en musoj. Oxid Med Cell Longev. 2019;2019:9480945. doi: 10.1155/2019/9480945
5. Chen M, Ding Y, Tong Z. Efikeco kaj sekureco de Sophora flavescens (Sophora flavescens) ĉina herbokuracado en la traktado de ulceriga kolito: klinikaj pruvoj kaj eblaj mekanismoj. Prepharmacology.2020;11:603476.doi:10.3389/fphar.2020.603476
6. Cao Fang, Liu Jie, Sha Benxing, Pan HF. Naturaj produktoj: eksperimente efikaj medikamentoj por la traktado de inflama intestmalsano. Curr Pharmaceuticals. 2019;25:4893–4913. doi: 10.2174/1381612825666191216154224
7. Zhang C, Jiang M, Lu A. Pripensoj pri la adjuvanta traktado de ulceriga kolito per tradicia ĉina medicino. Clinical Rev Allergy Immunization. 2013;44:274–283. doi: 10.1007/s12016-012-8328-9
8. Li Zhongteng, Li Li, Chen TT, et al. Efikeco kaj sekureco de Banlangen-granuloj en la traktado de laŭsezona gripo: studprotokolo por randomigita kontrolita provo. trial. 2015;16:126. doi: 10.1186/s13063-015-0645-x