Қазіргі уақытта сіздің браузеріңізде Javascript өшірілген. Бұл веб-сайттың кейбір мүмкіндіктері JavaScript өшірілген кезде жұмыс істемейді.
Өзіңіздің нақты деректеріңіз бен қызығушылық танытқан нақты дәрі-дәрмекпен тіркеліңіз, сонда біз сіз берген ақпаратты кең дерекқорымыздағы мақалалармен сәйкестендіреміз және сізге PDF көшірмесін дереу электрондық пошта арқылы жібереміз.
Ban-Lan-Gen түйіршіктері тышқандардағы декстран натрий сульфатынан туындаған созылмалы қайталанатын колитті ішек микробиотасын модуляциялау және ішек SCFA Derived-GLP-1 өндірісін қалпына келтіру арқылы әлсіретеді.
Цзяо Пэн,1-3,*Ли Си,4,*Чжэн Лин,3,5 Дуан Лифан,1 Гао Чжэнсян,2,5 Диэху,1 Ли Цзе,6 Ли Сяофэн,6 Шен Сянчунь,5 Сяо Хайтао21Пекин университетінің Шэньчжэнь ауруханасының фармация бөлімі, Шэньчжэнь, Қытай Халық Республикасы; 2Шэньчжэнь университетінің денсаулық сақтау ғылымдары орталығының фармация мектебі, Шэньчжэнь, Қытай Халық Республикасы; 3Гуйчжоу медициналық университетінің этникалық медицина және дәстүрлі қытай медицинасын дамыту және қолдану инженерлік технологияларын зерттеу орталығы Білім министрлігі, Гуйчжоу провинциясының фармацияның негізгі зертханасы, Гуйчжоу медициналық университеті, Гуйян, Қытай Халық Республикасы; 4Гастроэнтерология кафедрасы, Пекин университетінің Шэньчжэнь ауруханасы, Шэньчжэнь, Қытай Халық Республикасы; 5Гуйчжоу медициналық университетінің фармация мектебі, Гуйян, Дәрілік өсімдіктердің қызметі мен қолданылуының мемлекеттік негізгі зертханасы; 6 Зертханалық медицина кафедрасы, Пекин университетінің Шэньчжэнь ауруханасы, Шэньчжэнь, Қытай [email protected] Шен Сянчунь, Фармация мектебі, Гуйчжоу медициналық университеті, Гуйчжоу, Қытай Халық Республикасы, 550004, Электрондық пошта [email protected] Мақсаты: GLP-1 негізіндегі терапия - ішектің қабыну ауруын емдеудің жаңа нұсқасы. Ban-Lan-Gen (BLG) түйіршіктері - әртүрлі қабыну жағдайларын емдеуде қабынуға қарсы белсенділік көрсететін белгілі вирусқа қарсы TCM формуласы. Дегенмен, оның колитке қарсы қабынуға қарсы әсері және оның әсер ету механизмі әлі күнге дейін түсініксіз. ӘДІСТЕРІ: Тышқандарда декстран натрий сульфаты (DSS) тудырған созылмалы қайталанатын колитті анықтау. BLG қорғаныс әсерін бағалау үшін аурудың белсенділік көрсеткіштері, жарақаттың гистологиялық маркерлері және қабынуға қарсы цитокин деңгейлері жүргізілді. BLG ішек микробиотасына және ішекке әсері сарысудағы GLP-1 деңгейлерімен және тоқ ішек Gcg, GPR41 және GRP43 экспрессиясымен, ішек микробиотасының құрамымен, нәжістегі SCFA деңгейлерімен және бастапқы тышқаннан GLP-1 бөлінуімен сипатталды. SCFA-дан алынған тоқ ішек эпителий жасушалары GLP-1 өндірісін қамтамасыз етеді. Нәтижелері: BLG емі дене салмағының төмендеуін, DAI-ді, тоқ ішектің қысқаруын, тоқ ішек тіндерінің зақымдануын және тоқ ішек тіндеріндегі TNF-α, IL-1β және IL-6 проинфекциялық цитокин деңгейін айтарлықтай төмендетті. Сонымен қатар, BLG емі колит тышқандарында тоқ ішек Gcg, GPR41 және GRP43 экспрессиясын және сарысудағы GLP-1 деңгейін айтарлықтай қалпына келтіре алады, сондай-ақ Akkermansia және Prevotellaceae_UCG-001 сияқты SCFA өндіретін бактерияларды көбейту және Eubacterium_xylanophilum_group, Ruminococcaceae_UCG-014, Intestinimonas және Oscillibacter сияқты бактериялардың көптігін азайту арқылы. Сонымен қатар, BLG емі колит тышқандарының нәжісіндегі SCFA деңгейін айтарлықтай арттыра алады. Сонымен қатар, in vitro тәжірибелер BLG-мен өңделген тышқандардың нәжіс сығындысы GLP-1 бөлетін бастапқы кішкентай тышқан тоқ ішек эпителий жасушаларын айтарлықтай ынталандыра алатынын көрсетті. Қорытынды: Бұл зерттеулер BLG-нің колитке қарсы әсері бар екенін көрсетеді. BLG-нің ішек микробиотасын модуляциялау және ішектің SCFA-дан алынған GLP-1 өндірісін қалпына келтіру арқылы терапия ретінде әзірлену мүмкіндігі бар. Созылмалы қайталанатын колитке арналған перспективалы дәрілер. Кілт сөздер: колит, Ban-Lan-Gen түйіршіктері, ішек микробиота, қысқа тізбекті май қышқылдары, GLP-1.
Ойық жаралы колит (ЖК) – қайталанатын диареямен, іштің ауырсынуымен, салмақ жоғалтумен және шырышты-іріңді қанды нәжіспен сипатталатын тоқ ішек пен тік ішектің ұзақ мерзімді қабыну ауруы.1 Жақында ЖК таралуы бұрын төмен жиілікте болған елдерде, соның ішінде Қытайда, батыс өмір салтының танымалдылығының артуымен артып келеді.2 Бұл өсім қоғамдық денсаулық сақтау үшін үлкен проблемалар туғызады және пациенттердің жұмыс істеу қабілеті мен өмір сүру сапасына елеулі әсер етеді. Атап айтқанда, ЖК патогенезі көбінесе түсініксіз болып қала береді, бірақ генетика, қоршаған орта факторлары, ішек микробиотасы және иммундық жүйе ЖК дамуына ықпал ететіні жалпы қабылданған.3 Қазірдің өзінде ЖК емі жоқ, ал емдеудің мақсаты клиникалық симптомдарды бақылау, ремиссияны тудыру және сақтау, шырышты қабықтың жазылуын ынталандыру және қайталануды азайту болып табылады. Классикалық емдеу әдістеріне аминосалицилаттар, кортикостероидтар, иммуносупрессанттар және биологиялық препараттар жатады. Дегенмен, бұл препараттар әртүрлі жанама әсерлеріне байланысты қажетті әсерге жете алмайды.4 Жақында көптеген клиникалық зерттеулер дәстүрлі қытай медицинасының (ТҚМ) үлкен әлеуетке ие екенін көрсетті. Ультракүлгін колиттің уыттылығы төмен күйінде жеңілдікке көмектеседі, бұл жаңа қытайлық дәстүрлі медицина терапиясын әзірлеу Ультракүлгін колит 5-7 үшін перспективалы емдеу стратегиясы екенін көрсетеді.
Banlangen түйіршіктері (BLG) - Banlangen тамырының су сығындысынан жасалған дәстүрлі қытай медицина препараты.8 Вирусқа қарсы тиімділігінен басқа, BLG әртүрлі қабыну жағдайларын емдеуде қабынуға қарсы белсенділік көрсетеді.9,10 Сонымен қатар, глюкозинолаттар (R, S-гоитрин, прогоитрин, эпипрорубин және глюкозид) және нуклеозидтер (гипоксантин, аденозин, уридин және гуанозин) және индиго және индирубин сияқты индиго алкалоидтары бөлініп, анықталды.11,12 Алдыңғы зерттеулер аденозин, уридин және индирубин қосылыстарының колиттің әртүрлі жануарлар модельдерінде күшті колитке қарсы әсер ететінін жақсы құжаттаған.13-17 Дегенмен, колиттегі BLG тиімділігін бағалау үшін дәлелді зерттеулер жүргізілген жоқ. Осы зерттеуде біз C57BL/6 тышқандарында декстран натрий сульфаты (DSS) тудырған созылмалы қайталанатын колитке BLG қорғаныс әсерін зерттедік және ... анықтадық. BLG ішке қабылдау тышқандарда DSS тудырған созылмалы қайталанатын тоқ ішектің қабынуын айтарлықтай төмендеткенін ескере отырып, оның реттеу механизмдері ішек микробиотасының модуляциясымен және ішектен алынған глюкагон тәрізді пептид-1 (GLP-1) өндірісін қалпына келтірумен байланысты.
BLG түйіршіктері (қантсыз, NMPA бекіткен Z11020357; Beijing Tongrentang Technology Development Co., Ltd., Пекин, Қытай; партия нөмірі: 20110966) дәріханалардан сатып алынды. DSS (молекулалық салмағы: 36 000–50 000 Далтон) MP Biologicals (Санта-Ана, АҚШ) компаниясынан сатып алынды. Сульфасалазин (SASP) (≥ 98% тазалық), гематоксилин және эозин Sigma-Aldrich (Сент-Луис, Миссури, АҚШ) компаниясынан сатып алынды. Тышқан TNF-α, IL-1β және IL-6 luminex Elisa талдау жинақтары R&D жүйелерінен (Миннеаполис, Миннесота, АҚШ) сатып алынды. Сірке қышқылы, пропион қышқылы және май қышқылы Aladdin Industries (Шанхай, Қытай) компаниясынан сатып алынды. 2-этилмай қышқылы Merck KGaA (Дармштадт, Германия) компаниясынан сатып алынды.
6-8 апталық еркек C57BL/6 тышқандары (дене салмағы 18-22 г) Beijing Wetahe Laboratory Animal Technology Co., Ltd. (Пекин, Қытай) компаниясынан сатып алынып, 12 сағат жарық/қараңғы циклмен 22 ± 2 °C температурада ұсталды. Тышқандарға жаңа ортаға бейімделу үшін бір апта бойы ауыз суға еркін қол жеткізу мүмкіндігі бар стандартты кеміргіштермен тамақтандырылды. Содан кейін тышқандар кездейсоқ төрт топқа бөлінді: бақылау тобы, DSS модельдік тобы, SASP-мен өңделген топ (200 мг/кг, ішке қабылдау) және BLG-мен өңделген топ (1 г/кг, ішке қабылдау). 1А суретте көрсетілгендей, алдыңғы зерттеуімізге сәйкес, алдыңғы зерттеуімізге сәйкес, эксперименттік созылмалы қайталанатын колит тышқандарда 5 күн бойы 1,8% DSS үш циклімен, содан кейін 7 күн бойы дистилденген сумен индукцияланды. SASP және BLG-мен өңделген топтардағы 18 тышқан 0-шы күннен бастап күн сайын сәйкесінше SASP және BLG-мен өңделді. Алдын ала тәжірибелерге сәйкес, BLG дозасы 1 г/кг деп белгіленді. Сонымен қатар, әдебиетке сәйкес SASP дозасы 200 мг/кг деп белгіленді.4 Бақылау және DSS модельдік топтары тәжірибе барысында бірдей көлемде су алды.
1-сурет BLG тышқандардағы DSS тудырған созылмалы қайталанатын колитті жақсартады.(A) Созылмалы қайталанатын колиттің эксперименттік дизайны және емдеу, (B) дене салмағының өзгеруі, (C) ауру белсенділігі индексінің (DAI) ұпайы, (D) тоқ ішектің ұзындығы, (E) тоқ ішектің репрезентативтік бейнесі, (F) H&E бояуы тоқ ішек (үлкейту, ×100) және (G) гистологиялық ұпай. Деректер орташа ± SEM (n = 6) ретінде ұсынылған.##p < 0,01 немесе ###p < 0,001 бақылау (Con) тобымен салыстырғанда; *p < 0,05 немесе **p < 0,01 немесе ***p < 0,001 DSS тобымен салыстырғанда.
Дене салмағы, нәжістің консистенциясы және тік ішектен қан кету күн сайын тіркеліп отырды. Ауру белсенділігінің индексі (АБИ) бұрын сипатталғандай дене салмағының, нәжістің консистенциясының және тік ішектен қан кетудің ұпайларын біріктіру арқылы анықталды.19 Тәжірибе соңында барлық тышқандар эвтаназияға ұшырады және одан әрі тәжірибелер үшін қан, нәжіс және тоқ ішек жиналды.
Тоқ ішек тіндері формалинмен бекітіліп, парафинге енгізілді. 5 микрондық кесінділер жасалып, гематоксилин-эозинмен (H&E) боялды, содан кейін бұрын сипатталғандай жасырылып, балл қойылды.19
Тоқ ішек тінінің жалпы РНҚ-сы Trizol реагенті (Invitrogen, Carlsbad, CA) арқылы бөлініп алынды, содан кейін кері транскриптазамен кДНҚ бөлініп алынды (TaKaRa, Kusatsu, Shiga, Жапония). Сандық ПТР SYBR Green Master (Roche, Basel, Швейцария) көмегімен нақты уақыт режиміндегі ПТР жүйесін пайдаланып жүргізілді. Мақсатты ген транскрипттері β-актинге дейін қалыпқа келтірілді және деректер 2-ΔΔCT әдісін қолдана отырып талданды. Ген праймерлерінің тізбегі 1-кестеде көрсетілген.
Тышқанның тоқ ішегінің бастапқы эпителий жасушаларын бөліп алу және өсіру бұрын сипатталғандай жүргізілді.20 Қысқаша айтқанда, 6-8 апталық тышқандардың тоқ ішектері алдымен мойын шығуы арқылы құрбандыққа шалынғаннан кейін кесіліп алынды, содан кейін бойлық түрде ашылды, Hanks теңгерімді тұз ерітіндісімен (кальций мен магнийсіз HBSS) өңделді және 0,5-1 мм ұсақ кесектерге кесілді. Кейіннен тіндер бос DMEM ортасында 0,4 мг/мл коллагеназа XI (Sigma, Пул, Ұлыбритания) қорытылып, бөлме температурасында 5 минут бойы 300 xg жылдамдықпен центрифугаланды. Түйіршікті DMEM ортасында (10% ұрықтың сиыр сарысуымен, 100 бірлік/мл пенициллинмен және 100 мкг/мл стрептомицинмен толықтырылған) 37 °C температурада қайта ерітіп, нейлон торынан өткізілді (тесік өлшемі ~250 мкм). Тоқ ішек эпителий жасушаларының аликвоталары шыны түбі бар ыдыстарға салынып, сірке қышқылымен, пропион қышқылымен, май қышқылымен және тышқан нәжісімен инкубацияланды. 37°C температурада 2 сағат бойы, 5% CO2 экстракттары.
Тоқ ішек тіндері PBS көмегімен гомогенделді, ал тоқ ішек тініндегі IL-6, TNF-α және IL-1β цитокиндерінің деңгейлері luminex ELISA талдау жинақтарын (R&D жүйелері, Миннеаполис, Миннесота, АҚШ) пайдаланып анықталды. Сол сияқты, бастапқы тышқан тоқ ішек эпителий жасушаларының сарысуындағы және өсіру ортасындағы GLP-1 деңгейлері өндірушінің нұсқауларына сәйкес ELISA жинағымен (Bioswamp, Ухань, Қытай) анықталды.
Нәжістен алынған жалпы ДНҚ ДНҚ экстракция жинағын (Tiangen, Қытай) пайдаланып алынды. ДНҚ сапасы мен мөлшері сәйкесінше 260 нм/280 нм және 260 нм/230 нм қатынасында өлшенді. Кейіннен әрбір алынған ДНҚ-ны шаблон ретінде пайдаланып, әртүрлі аймақтардағы 16S рРНҚ генінің V3-V4 аймақтарын күшейту үшін 338F (ACTCCTACGGGAGGCAGCAG) және 806R (GGACTACHVGGGTWTCTAAT) арнайы праймерлері пайдаланылды. ПТР өнімдері QIAquick Gel Extraction Kit (QIAGEN, Германия) көмегімен тазартылды, нақты уақыттағы ПТР арқылы сандық анықталды және IlluminaMiseq PE300 секвенирлеу платформасын (Illumina Inc., CA, АҚШ) пайдаланып секвенирленді. Биоинформатикалық талдау үшін деректерді өңдеу бұрын хабарланған хаттамаларға сәйкес жүргізілді.21,22 Қысқасы, шикі экспресс файлдарын сүзу үшін Cutadapt (V1.9.1) пайдаланыңыз. OTU-лар алынды UPARSE (7.0.1001 нұсқасы) көмегімен кластерленген, ұқсастық шегі 97% болды, және химералық тізбектерді жою үшін UCHIME пайдаланылды. Қауымдастық құрамын талдау және жіктеу SILVA рибосомалық РНҚ генінің дерекқорына негізделген RDP классификаторын (http://rdp.cme.msu.edu/) пайдаланып жүргізілді.
Қысқа тізбекті май қышқылдарының (сірке қышқылы, пропион қышқылы және май қышқылы) деңгейі бұрын Тао және т.б. сипаттағандай, кейбір өзгертулермен өлшенді.23 Қысқаша айтқанда, 100 мг нәжіс алдымен 0,4 мл деионизацияланған суда суспензияланды, содан кейін 0,1 мл 50% күкірт қышқылы және 0,5 мл 2-этилмай қышқылы (ішкі стандарт) қосылды, содан кейін гомогенделіп, 4°C температурада қыздырылды. C температурасында 12 000 айн/мин жылдамдықпен 15 минут бойы центрифугаланды. Супернатант 0,5 мл эфирмен экстракцияланып, талдау үшін GC-ге енгізілді. Газ хроматографиясын (GC) талдау үшін үлгілер жалын ионизациясы детекторымен (FID) жабдықталған GC-2010 Plus газ хроматографын (Shimadzu, Inc.) пайдаланып талданды. Бөлу ZKAT-624 бағанын, 30 м × 0,53 мм × 0,3 мкм (Lanzhou Zhongke Antai Analytical Technology Co., Ltd., Қытай) пайдаланып жүзеге асырылды. Деректер GC ерітіндісі бағдарламалық жасақтамасын (Shimadzu, Inc.) пайдаланып алынды. Бөлу қатынасы 10:1, тасымалдаушы газ азот және ағын жылдамдығы 6 мл/мин болды. Инъекция көлемі 1 мкл болды. Инжектор мен детектор температурасы 300°C болды. Пеш температурасы 140°C температурада 13,5 минут бойы ұсталды, содан кейін 250°C дейін көтерілді. 120°C/мин жылдамдықпен; температура 5 минут бойы ұсталды.
Деректер орташа мән ± орташа мәннің стандартты қателігі (SEM) ретінде ұсынылған. Деректердің маңыздылығы бір жақты ANOVA арқылы бағаланды, содан кейін Дунканның көп диапазонды сынағы жүргізілді. Барлық есептеулер үшін GraphPad Prism 5.0 бағдарламалық жасақтамасы (GraphPad Software Inc., Сан-Диего, Калифорния, АҚШ) пайдаланылды және p < 0,05 статистикалық тұрғыдан маңызды деп саналды.
Колиттің созылмалы қайталанатын колит ауруы іштің қатты ауырсынуымен, диареямен және қан кетумен бірге жүретіні белгілі. Сондықтан, тышқандарда DSS тудырған созылмалы қайталанатын колит BLG колитке қарсы тиімділігін бағалау үшін анықталды (1A сурет). Бақылау тобымен салыстырғанда, DSS модель тобындағы тышқандардың дене салмағы айтарлықтай азайып, DAI жоғары болды, және бұл өзгерістер BLG емінің 24 күнінен кейін айтарлықтай қалпына келді (1B және C суреттер). Тоқ ішектің қысқаруы UC маңызды белгісі болып табылады. 1D және E суреттерінде көрсетілгендей, DSS алған тышқандардың тоқ ішек ұзындығы айтарлықтай қысқарды, бірақ BLG емімен жеңілдеді. Кейіннен тоқ ішектің қабынуын бағалау үшін гистопатологиялық талдау жүргізілді. H&E боялған суреттері мен патологиялық ұпайлары DSS енгізу тоқ ішек архитектурасын айтарлықтай бұзып, криптаның бұзылуына әкелгенін, ал BLG емі криптаның бұзылуын және патологиялық ұпайларды айтарлықтай төмендеткенін көрсетті (1F және G суреттері). Атап айтқанда, BLG-нің 1 г/кг дозасындағы қорғаныс әсері SASP дозасындағы әсерімен салыстырмалы болды 200 мг/кг. Жалпы алғанда, бұл зерттеулер BLG тышқандардағы DSS тудырған созылмалы қайталанатын колиттің ауырлығын төмендетуде тиімді екенін көрсетеді.
TNF-α, IL-1β және IL-6 тоқ ішек қабынуының маңызды қабыну маркерлері болып табылады. 2A суретте көрсетілгендей, DSS бақылау тобымен салыстырғанда тоқ ішекте TNF-α, IL-1β және IL-6 ген экспрессиясының айтарлықтай артуын тудырды. BLG енгізу DSS арқылы жүзеге асырылатын бұл өзгерістерді айтарлықтай қалпына келтіре алады. Әрі қарай, біз тоқ ішек тініндегі қабыну цитокиндері TNF-α, IL-1β және IL-6 деңгейлерін анықтау үшін ELISA қолдандық. Нәтижелер сонымен қатар DSS-пен емделген тышқандарда TNF-α, IL-1β және IL-6 тоқ ішек деңгейлерінің айтарлықтай жоғарылағанын, ал BLG емі бұл артуды жеңілдеткенін көрсетті (2B сурет).
2-сурет. BLG DSS-пен емделген тышқандардың тоқ ішегінде TNF-α, IL-1β және IL-6 проинфекциялық цитокиндерінің ген экспрессиясын және өндірілуін тежейді.(A) TNF-α, IL-1β және IL-6 тоқ ішек генінің экспрессиясы; (B) TNF-α, IL-1β және IL-6 тоқ ішек ақуызының деңгейі. Деректер орташа ± SEM (n = 4–6) ретінде ұсынылған.#p < 0,05 немесе ##p < 0,01 немесе ###p < 0,001 бақылау (Con) тобымен салыстырғанда; *p < 0,05 немесе **p < 0,01 DSS тобымен салыстырғанда.
Ішек дисбиозы UC патогенезінде маңызды рөл атқарады.24 DSS-пен емделген тышқандардың ішек микробиотасын модуляциялайтынын зерттеу үшін BLG ішек құрамының бактериялық қауымдастығын талдау үшін 16S рРНҚ секвенирлеуі жүргізілді. Венн диаграммасы үш топтың 385 OTU бөлісетінін көрсетеді. Сонымен қатар, әр топтың бірегей OTU-лары болды (3A сурет). Сонымен қатар, 3B және C суреттерінде көрсетілген Chao1 индексі мен Шеннон индексі BLG-мен емделген тышқандарда ішек микробиотасының қауымдастық әртүрлілігінің төмендегенін көрсетті, өйткені BLG-мен емделген топта Шеннон индексі айтарлықтай төмендеді. Үш топ арасындағы кластерлік үлгілерді анықтау үшін негізгі компоненттік талдау (PCA) және негізгі координаталық талдау (PCoA) қолданылды және DSS-пен емделген тышқандардың қауымдастық құрылымы BLG емінен кейін анық бөлінгенін көрсетті (3D және E суреттер). Бұл деректер BLG емінің DSS-индукцияланған колиті бар тышқандардың қауымдастық құрылымына айтарлықтай әсер еткенін көрсетеді.
3-сурет. BLG DSS-индукцияланған колиті бар тышқандардағы ішек микробиотасының әртүрлілігін өзгертеді.(A) OTU Венн диаграммасы, (B) Chao1 индексі, (C) Шеннонның байлық индексі, (D) OTU негізгі компоненттік талдауының (PCA) ұпай графигі, (E) OTU негізгі координаталық талдауының (PCoA) ұпайы. Сурет. Деректер орташа ± SEM (n = 6) ретінде көрсетілген.**p < 0,01 DSS тобына қарсы.
Нәжіс микробиотасындағы нақты өзгерістерді бағалау үшін біз ішек микробиотасының құрамын барлық таксономиялық деңгейлерде талдадық. 4А суретте көрсетілгендей, барлық топтардағы негізгі филалар Firmicutes және Bacteroidetes, содан кейін Verrucomicrobia болды. DSS-пен емделген тышқандардың нәжіс микробтық қауымдастықтарында Firmicutes және Firmicutes/Bacteroidetes қатынастарының салыстырмалы саны бақылау тышқандарымен салыстырғанда айтарлықтай артты және бұл өзгерістер BLG емінен кейін айтарлықтай кері қайтты. Атап айтқанда, BLG емін DSS-индукцияланған колиті бар тышқандардың нәжісіндегі Verrucobacterium салыстырмалы санын айтарлықтай арттырды. Үй шаруашылығы деңгейінде нәжіс микробтық қауымдастықтарын Lachnospiriaceae, Muribaculaceae, Akkermansiaceae, Ruminococcaceae және Prevotellaceae толтырды (4B сурет). DSS тобымен салыстырғанда, BLG-нің азаюы Akkermansiaceae санын арттырды, бірақ Lachnospiraceae және Ruminococcaceae санын азайтты. Атап айтқанда, тұқым деңгейінде Нәжіс микробиотасының құрамында Lachnospira_NK4A136_group, Akkermansia және Prevotellaceae_UCG-001 болды (4C сурет). Бұл зерттеу BLG емінің DSS шақыруына жауап ретінде микробиота теңгерімсіздігін тиімді түрде қалпына келтіргенін көрсетті, бұл Eubacterium_xylanophilum_group, Ruminococcaceae_UCG-014, Intestinimonas және Oscillibacter деңгейлерінің төмендеуімен және Akkermansia мен Prevotellaceae_UCG-001 деңгейлерінің жоғарылауымен сипатталады.
4-сурет. BLG DSS-индукцияланған колит тышқандарында ішек микробиотасының мөлшерін өзгертеді.(A) Филиум деңгейінде ішек микробиотасының көптігі; (B) Отбасы деңгейінде ішек микробиотасының көптігі; (C) Тұқым деңгейінде ішек микробиотасының көптігі. Деректер орташа ± SEM (n = 6) ретінде ұсынылған.#p < 0,05 немесе ###p < 0,001 бақылау (Con) тобына қарсы; *p < 0,05 немесе **p < 0,01 немесе ***p < 0,001 DSS тобына қарсы.
Қысқа тізбекті май қышқылдары (ҚТҚҚ) Akkermansia және Prevotellaceae_UCG-001 негізгі метаболиттері екенін, ал ацетат, пропионат және бутират ішек қуысында ең көп кездесетін ҚТҚҚҚ екенін ескере отырып, біз әлі де зерттеуіміздеміз. 5-суретте көрсетілгендей, DSS-пен емделген топта нәжістегі ацетат, пропионат және бутират концентрациясы айтарлықтай төмендеді, ал BLG емі бұл төмендеуді айтарлықтай басуы мүмкін.
5-сурет. BLG DSS-индукцияланған колиті бар тышқандардың нәжісіндегі SCFA деңгейін арттырады.(A) Нәжістегі сірке қышқылының мөлшері; (B) нәжістегі пропион қышқылының мөлшері; (C) нәжістегі май қышқылының мөлшері. Деректер орташа ± SEM (n = 6) ретінде ұсынылған.#p < 0,05 немесе ##p < 0,01 бақылау (Con) тобымен салыстырғанда; *p < 0,05 немесе **p < 0,01 DSS тобымен салыстырғанда.
Біз сондай-ақ SCFA және нәжіс микробиотасы арасындағы Пирсон корреляция коэффициентін есептедік. 6-суретте көрсетілгендей, Akkermansia пропион қышқылының (Pearson = 0.4866) және май қышқылының (Pearson = 0.6192) өндірісімен оң корреляцияланған. Керісінше, Enteromonas және Oscillobacter ацетат өндірісімен теріс байланысты болды, Пирсон коэффициенттері сәйкесінше 0.4709 және 0.5104 болды. Сол сияқты, Ruminococcaceae_UCG-014 пропион қышқылының (Pearson = 0.4508) және май қышқылының (Pearson = 0.5842) өндірісімен теріс корреляцияланған.
6-сурет. Дифференциалды SCFA және тоқ ішек микробтары арасындағы Пирсон корреляциялық талдауы.(A) Сірке қышқылы қосылған энтеромоналар; (B) Сірке қышқылы қосылған шайқалу таяқшалары; (C) Аккермансия және пропион қышқылы; (D) Пропион қышқылы қосылған Ruminococcus_UCG-014; (E) Май қышқылы қосылған Akkermansiya; (F)) Май қышқылы қосылған Ruminococcus _UCG-014.
Глюкагон тәрізді пептид-1 (GLP-1) - қабынуға қарсы қасиеттері бар проглюкагонның (Gcg) жасуша типіне тән посттрансляциялық өнімі.28 7-суретте көрсетілгендей, DSS Gcg мРНҚ экспрессиясының айтарлықтай төмендеуін тудырды. Тоқ ішек пен BLG емдеуі бақылау тобымен салыстырғанда DSS тудырған Gcg азаюын айтарлықтай кері қайтара алады (7A-сурет). Сонымен қатар, DSS емделген топта сарысудағы GLP-1 деңгейі айтарлықтай төмендеді, ал BLG емдеуі бұл азаюдың алдын алуы мүмкін (7B-сурет). Қысқа тізбекті май қышқылдары G-ақуызбен байланысқан 43 рецепторын (GRP43) және G-ақуызбен байланысқан 41 рецепторын (GRP41) белсендіру арқылы GLP-1 секрециясын ынталандыра алатындықтан, біз колит тышқандарының тоқ ішегіндегі GPR41 және GRP43-ті де зерттеп, DSS шақыруынан кейін GRP43 және GPR41 тоқ ішек мРНҚ экспрессиясының айтарлықтай төмендегенін және BLG емдеуі бұл азаюларды тиімді түрде қалпына келтіре алатынын анықтадық (7A-сурет). 7C және D).
7-сурет. BLG DSS-пен өңделген тышқандарда сарысудағы GLP-1 деңгейін және тоқ ішектің Gcg, GPR41 және GRP43 мРНҚ экспрессиясын арттырады.(A) Тоқ ішек тініндегі Gcg мРНҚ экспрессиясы; (B) Сарысудағы GLP-1 деңгейі; (C) Тоқ ішек тініндегі GPR41 мРНҚ экспрессиясы; (D) Тоқ ішек тініндегі GPR43 мРНҚ экспрессиясы. Деректер орташа ± SEM (n = 5–6) ретінде ұсынылған.#p < 0,05 немесе ##p < 0,01 бақылау (Con) тобына қарсы; *p < 0,05 DSS тобына қарсы.
BLG емі DSS-пен емделген тышқандарда сарысудағы GLP-1 деңгейін, тоқ ішектің Gcg мРНҚ экспрессиясын және нәжістік SCFA деңгейін арттыра алатындықтан, біз ацетат, пропионат және бутиратты, сондай-ақ бақылау (F-Con), DSS колиті (F-Con) -DSS) және BLG-мен емделген колит (F-BLG) тышқандарындағы тышқандардың бастапқы тоқ ішек эпителий жасушаларынан GLP-1 бөлінуін зерттедік. 8A суретте көрсетілгендей, сәйкесінше 2 мМ сірке қышқылымен, пропион қышқылымен және май қышқылымен өңделген тышқанның бастапқы тоқ ішек эпителий жасушалары алдыңғы зерттеулерге сәйкес GLP-1 бөлінуін айтарлықтай ынталандырды.29,30 Сол сияқты, барлық F-Con, F-DSS және F-BLG (0,25 г нәжіске баламалы) тышқанның бастапқы тоқ ішек эпителий жасушаларынан GLP-1 бөлінуін айтарлықтай ынталандырды. Атап айтқанда, F-DSS-пен емделген тышқанның бастапқы тоқ ішек эпителий жасушалары бөлетін GLP-1 мөлшері F-Con және F-BLG-мен емделген бастапқы тышқандарға қарағанда әлдеқайда төмен болды. тоқ ішек эпителий жасушалары. (8B сурет). Бұл деректер BLG емі ішектің SCFA-дан алынған GLP-1 өндірісін айтарлықтай қалпына келтіргенін көрсетеді.
8-сурет BLG-ден алынған SCFA тышқандардың біріншілік тоқ ішек эпителий жасушаларынан GLP-1 бөлінуін ынталандырады.(A) Сірке қышқылы, пропион қышқылы және май қышқылы тышқандардың біріншілік тоқ ішек эпителий жасушаларынан GLP-1 бөлінуін ынталандырды; (B) нәжіс экстракттары F-Con, F-DSS және F-BLG тышқандардың біріншілік тоқ ішек эпителий жасушаларын ынталандырды Бөлінген GLP-1 мөлшері. Тоқ ішек эпителий жасушаларының аликвоталары шыны түбі бар Петри ыдыстарына салынып, сәйкесінше 2 мМ сірке қышқылымен, пропион қышқылымен, май қышқылымен және нәжіс экстракттары F-Con, F-DSS және F-BLG (0,25 г нәжіске баламалы) өңделді. 37°C температурада 2 сағат, сәйкесінше 5% CO2. Тышқандардың тоқ ішек эпителий жасушаларынан бөлінетін GLP-1 мөлшері ELISA арқылы анықталды. Деректер орташа ± SEM (n = 3) ретінде көрсетілген. #p < 0,05 немесе ##p < 0,01 бланк немесе F-Con-мен салыстырғанда; *p < 0,05 F-DSS-пен салыстырғанда.
Қысқартулар: Ace, сірке қышқылы; Pro, пропион қышқылы; дегенмен, май қышқылы; F-Con, бақылау тышқандарынан алынған нәжіс сығындысы; F-DSS, колит тышқандарынан алынған нәжіс сығындысы; F-BLG, BLG-мен өңделген тоқ ішектен алынған. Қабыну тышқандарының нәжіс сығындылары.
Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы рефрактерлік ауру ретінде тізімге енгізген ЖЖ жаһандық қауіпке айналуда; дегенмен, ауруды болжаудың, алдын алудың және емдеудің тиімді әдістері әлі де шектеулі. Сондықтан, қынаптың остеохондрозына арналған жаңа қауіпсіз және тиімді терапиялық стратегияларды зерттеу және әзірлеу қажеттілігі туындайды. Дәстүрлі қытай медицинасының препараттары перспективалы нұсқа болып табылады, себебі ғасырлар бойы Қытай халқында қынаптың остеохондрозын емдеуде көптеген дәстүрлі қытай медицинасының препараттары тиімді екені дәлелденген және олардың барлығы адамдар мен жануарлар үшін зиянсыз биологиялық органикалық және табиғи материалдар болып табылады.31,32 Бұл зерттеу қынаптың остеохондрозын емдеуге арналған қауіпсіз және тиімді дәстүрлі қытай медицинасының препаратын іздеуге және оның әсер ету механизмін зерттеуге бағытталған.BLG - тұмауды емдеу үшін қолданылатын танымал қытай шөп формуласы.8,33 Біздің зертханада және басқаларда жүргізілген жұмыстар BLG сияқты шикізаттан өңделген дәстүрлі қытай медицинасының өнімі индигоның адамдар мен жануарлардағы қынаптың остеохондрозын емдеуде айтарлықтай тиімділік көрсететінін көрсетті.4,34 Дегенмен, BLG-нің колитке қарсы әсері және оның әсерлері Механизм түсініксіз. Қазіргі зерттеуде біздің нәтижелеріміз BLG ішектің модуляциясымен байланысты DSS тудырған тоқ ішектің қабынуын тиімді түрде басатынын көрсетеді. микробиота және ішектен алынған GLP-1 өндірісін қалпына келтіру.
UC салмақ жоғалту, диарея, тік ішектен қан кету және тоқ ішектің шырышты қабығының кең көлемді зақымдануы сияқты типтік клиникалық белгілері бар қайталанатын кезеңдермен сипатталатыны белгілі.35 Осылайша, созылмалы қайталанатын колит бес күн бойы 1,8% DSS үш циклін енгізу арқылы, содан кейін жеті күн ауыз сумен енгізілді. 1B суретте көрсетілгендей, салмақ жоғалтудың және DAI ұпайларының ауытқуы созылмалы қайталанатын колиттің сәтті индукциясын көрсетті. BLG-мен емделген топтағы тышқандар 8-ші күннен бастап жоғары қалпына келуді көрсетті, бұл 24-ші күннен айтарлықтай ерекшеленді. DAI ұпайында да осындай өзгерістер байқалды, бұл колиттің клиникалық жақсаруының жақсарғанын көрсетеді. Тоқ ішектің зақымдануы және қабыну мәртебесі тұрғысынан тоқ ішектің ұзындығы, тоқ ішек тінінің зақымдануы, ген экспрессиясы және тоқ ішек тініндегі қабынуға қарсы цитокиндер TNF-α, IL-1β және IL-6 өндірісі BLG емінен кейін де айтарлықтай жақсарды. Жалпы алғанда, бұл нәтижелер BLG тышқандардағы созылмалы қайталанатын колитті емдеуде тиімді екенін анық көрсетеді.
BLG фармакологиялық әсерін қалай көрсетеді? Алдыңғы көптеген зерттеулер ішек микробиотасының колит патогенезінде маңызды рөл атқаратынын көрсетті, ал микробиомға негізделген және микробиомға бағытталған терапия колит емдеу үшін өте тартымды стратегия ретінде пайда болды. Осы зерттеуде біз BLG емінің ішек микробиотасының құрамында айтарлықтай өзгерістерге әкелгенін көрсеттік, бұл BLG-нің DSS-индукцияланған колитке қарсы қорғаныс әсері ішек микробиотасының модуляциясымен байланысты екенін көрсетеді. Бұл бақылау ішек микробиотасының гомеостазын қайта бағдарламалау TCM препараттарының тиімділігін түсінудің маңызды тәсілі деген түсінікке сәйкес келеді.36,37 Атап айтқанда, Akkermansia - ішектің шырышты қабатында тіршілік ететін, муциндерді ыдырататын, пропион қышқылын өндіретін, бокал жасушаларының дифференциациясын ынталандыратын және шырышты қабықтың тосқауыл тұтастығының функциясын сақтайтын грам-теріс және қатаң анаэробты бактерия.26 Көптеген клиникалық және жануарларға арналған деректер Akkermansia сау шырышты қабықпен,38 және Akkermansia spp. ішу арқылы қабылдаумен тығыз байланысты екенін көрсетеді. шырышты қабықтың қабынуын айтарлықтай жақсарта алады.39 Біздің қазіргі деректеріміз BLG емінен кейін Akkermansia салыстырмалы мөлшерінің айтарлықтай артатынын көрсетеді. Сонымен қатар, Prevotellaceae_UCG-001 - SCFA өндіретін бактерия.27 Бірнеше зерттеулер Prevotellaceae_UCG-001 колиті бар жануарлардың нәжісінде салыстырмалы түрде аз мөлшерде табылғанын көрсетті.40,41 Біздің қазіргі деректеріміз сонымен қатар BLG емі DSS-пен өңделген тышқандардың тоқ ішегінде Prevotellaceae_UCG-001 салыстырмалы мөлшерін айтарлықтай арттыра алатынын көрсетеді. Керісінше, Oscillibacter - мезофильді, тек анаэробты бактерия.42 Oscillibacter салыстырмалы мөлшері UC тышқандарында айтарлықтай артқанын және IL-6 және IL-1β деңгейлерімен және патологиялық ұпайлармен айтарлықтай оң корреляцияланғанын хабарлады.43,44 Атап айтқанда, BLG емі DSS-пен өңделген тышқандардың нәжісіндегі Oscillibacter салыстырмалы мөлшерін айтарлықтай төмендетті. Атап айтқанда, BLG-мен өзгертілген бұл бактериялар SCFA өндіретін бактериялардың ең көп саны болды. Алдыңғы көптеген зерттеулер SCFA-лардың тоқ ішектің қабынуына және ішек эпителийінің тұтастығын қорғауға әлеуетті пайдалы әсерін көрсетті.45,46 Біздің қазіргі деректеріміз сонымен қатар BLG-мен емделген тышқандарда DSS-пен өңделген нәжістегі SCFA ацетаты, пропионат және бутират концентрациясының айтарлықтай жоғарылағанын байқады. Жалпы алғанда, бұл зерттеулер BLG емінің созылмалы қайталанатын колиті бар тышқандарда DSS-пен индукцияланған SCFA өндіретін бактерияларды тиімді түрде күшейте алатынын анық көрсетеді.
GLP-1 - негізінен мықын ішегі мен тоқ ішекте өндірілетін инкретин және асқазанның босатылуын кешіктіруде және тамақтан кейінгі қандағы глюкозаны төмендетуде маңызды рөл атқарады.47 Дәлелдемелер дипептидил пептидаза (DPP)-4, GLP-1 рецепторының агонисті және GLP-1 наномедицинасының тышқандардағы ішек қабынуын тиімді түрде жеңілдете алатынын көрсетеді.48-51 Алдыңғы зерттеулерде хабарланғандай, SCFA жоғары концентрациясы адамдар мен тышқандардағы плазмадағы GLP-1 деңгейімен байланысты болды.52 Біздің ағымдағы деректеріміз BLG емінен кейін сарысудағы GLP-1 деңгейі мен Gcg мРНҚ экспрессиясы айтарлықтай жоғарылағанын көрсетеді. Сол сияқты, DSS емімен емделген колит тышқандарының нәжіс сығындыларымен стимуляциялаумен салыстырғанда, BLG-мен емделген колит тышқандарының нәжіс сығындыларымен стимуляциялаудан кейін тоқ ішек дақылдарында GLP-1 секрециясы айтарлықтай жоғарылады. SCFA-лар GLP-1 бөлінуіне қалай әсер етеді? Гвен Толхерст және т.б. SCFA GRP43 және GPR41 арқылы GLP-1 секрециясын ынталандыра алатынын хабарлады.29 Біздің қазіргі деректеріміз сонымен қатар BLG емі DSS-пен өңделген тышқандардың тоқ ішегінде GRP43 және GPR41 мРНҚ экспрессиясын айтарлықтай арттыратынын көрсетеді. Бұл деректер BLG емі GRP43 және GPR41 белсендіру арқылы SCFA-мен күшейтілген GLP-1 өндірісін қалпына келтіре алатынын көрсетеді.
BLG - Қытайда ұзақ мерзімді рецептсіз (OTC) дәрі. Куньмин тышқандарында BLG-нің ең жоғары көтерімді дозасы 80 г/кг құрайды және жедел уыттылық байқалмаған.53 Қазіргі уақытта адамдарда BLG-нің ұсынылған дозасы (қантсыз) күніне 9-15 г (күніне 3 рет). Біздің зерттеуіміз 1 г/кг дозадағы BLG тышқандарда DSS тудырған созылмалы қайталанатын колитті жақсартатынын көрсетті. Бұл доза клиникалық тұрғыдан қолданылатын BLG дозасына жақын. Біздің зерттеуіміз сонымен қатар оның әсер ету механизмі, кем дегенде ішек микробиоталарындағы өзгерістермен, атап айтқанда, Akkermansia және Prevotellaceae_UCG-001 сияқты SCFA өндіретін бактериялармен ішектен алынған GLP-1 өндірісін қалпына келтіру үшін делдал болатынын анықтады. Бұл зерттеулер BLG клиникалық колитті емдеу үшін әлеуетті терапиялық агент ретінде одан әрі қарастыруға лайық екенін көрсетеді. Дегенмен, оның ішек микробиотасын модуляциялайтын нақты механизмі микробиоталар жетіспейтін тышқандар мен нәжіс бактерияларын трансплантациялау арқылы расталуы керек.
Ace, сірке қышқылы; бірақ, май қышқылы; BLG, пандан; DSS, декстран натрий сульфаты; DAI, ауру белсенділігінің индексі; DPP, дипептидил пептидаза; FID, жалын иондану детекторы; F-Con, бақылау Тышқандардың нәжіс сығындылары; F-DSS, DSS колит тышқандарының нәжіс сығындылары; F-BLG, BLG-мен емделген колит тышқандарының нәжіс сығындылары; GLP-1, глюкагон тәрізді пептид-1; Gcg, глюкагон; газ хроматографиясы, газ хроматографиясы; GRP43, G ақуызымен байланысқан рецептор 43; GRP41, G ақуызымен байланысқан рецептор 41; H&E, гематоксилин-эозин; HBSS, Hanks' теңгерімді тұз ерітіндісі; OTC, OTC; PCA, негізгі компонентті талдау; PCoA, негізгі координатты талдау; Pro, пропион қышқылы; SASP, сульфасалазин; SCFA, қысқа тізбекті май қышқылдары; Қытай медицинасы, дәстүрлі қытай медицинасы; Жаралы колит, ойық жаралы колит.
Барлық эксперименттік хаттамалар Пекин университетінің Шэньчжэнь-Гонконг ғылым және технология университетінің медициналық орталығының (Шэньчжэнь, Қытай) жануарлар этикасының комитетімен институционалдық нұсқаулықтар мен жануарлар ережелеріне (этика нөмірі A2020157) сәйкес бекітілді.
Барлық авторлар тұжырымдама мен дизайнға, деректерді жинауға немесе деректерді талдау мен түсіндіруге айтарлықтай үлес қосты; мақаланы жазуға немесе маңызды интеллектуалды мазмұнды сыни тұрғыдан қайта қарауға қатысты; қолжазбаны ағымдағы журналға ұсынуға келісті; жариялау үшін нұсқасын ақыры мақұлдады; жұмыстың барлық аспектілері үшін жауапты.
Бұл жұмыс Қытайдың Ұлттық жаратылыстану ғылымдары қоры (81560676 және 81660479), Шэньчжэнь университетінің бірінші дәрежелі жобасы (86000000210), Шэньчжэнь ғылым және технологиялық инновациялар комитетінің қоры (JCYJ20210324093810026) және Гуандун провинциясының медициналық ғылым және технологиялық зерттеулер қоры (A2020157 және A2020272), Гуйчжоу медициналық университетінің дәріханасы Гуйчжоу провинциясының негізгі зертханасы (YWZJ2020-01) және Пекин университетінің Шэньчжэнь ауруханасы (JCYJ2018009) қолдауымен жүзеге асты.
1. Тан Б, Чжу Дж, Чжан Б және т.б. Тышқандардағы декстран натрий сульфатымен индукцияланған эксперименттік колитте триптолидтің қабынуға қарсы агент ретіндегі емдік әлеуеті. pre-immune.2020;11:592084.doi: 10.3389/fimmu.2020.592084
2. Каплан Г.Г. Ішкі ішек жолдарының қабыну ауруларының жаһандық ауыртпалығы: 2015 жылдан 2025 жылға дейін. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2015; 12: 720–727.doi: 10.1038/nrgastro. 2015.150
3. Пенг Дж., Чжэн Т.Т., Ли Сюэ және т.б. Өсімдіктерден алынатын алкалоидтар: ішектің қабыну ауруындағы перспективалы ауру модификаторлары. Префармакология. 2019; 10:351.doi:10.3389/fphar.2019.00351
4. Сяо Хайтен, Пен Цзе, Вэнь Б және т.б. Indigo Naturalis тышқандардағы DSS-индукцияланған колит кезінде тоқ ішектің тотығу стрессін және Th1/Th17 реакцияларын тежейді. Oxid Med Cell Longev. 2019; 2019: 9480945. doi: 10.1155/2019/9480945
5. Чен М, Динг Ю, Тонг З. Қытайлық шөп медицинасы Sophora flavescens (Sophora flavescens) препаратының ойық жаралы колитті емдеудегі тиімділігі мен қауіпсіздігі: клиникалық дәлелдер және ықтимал механизмдер. Префармакология. 2020; 11:603476.doi:10.3389/fphar.2020.603476
6. Цао Фан, Лю Цзе, Ша Бенсин, Пан ХФ. Табиғи өнімдер: ішектің қабыну ауруын емдеуге арналған тәжірибелік тиімді дәрілер. Curr Pharmaceuticals. 2019; 25: 4893–4913. doi: 10.2174/1381612825666191216154224
7. Чжан С, Цзян М, Лу А. Ойық жаралы колитті дәстүрлі қытай медицинасымен адъювантты емдеу туралы ойлар. Клиникалық шолу Аллергиялық иммундау. 2013;44:274–283.doi: 10.1007/s12016-012-8328-9
8. Ли Чжунтен, Ли Ли, Чен ТТ және т.б. Маусымдық тұмауды емдеуде Банланген түйіршіктерінің тиімділігі мен қауіпсіздігі: рандомизацияланған бақыланатын сынаққа арналған зерттеу хаттамасы. trial.2015;16:126.doi: 10.1186/s13063-015-0645-x