Javascript is op it stuit útskeakele yn jo browser. Guon funksjes fan dizze webside sille net wurkje as javascript útskeakele is.
Registrearje mei jo spesifike gegevens en it spesifike medisyn fan belang en wy sille de ynformaasje dy't jo leverje oerienkomme mei artikels yn ús útwreide database en jo direkt in PDF-kopy e-postje.
Ban-Lan-Gen-granules ferswakje dextran-natriumsulfaat-induzearre groanyske weromkommende kolitis yn mûzen troch it modulearjen fan darmflora en it herstellen fan intestinale SCFA-ôflaat-GLP-1-produksje
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 Haitao21Peking University Shenzhen Hospital Ofdieling Farmasy, Shenzhen, Folksrepublyk Sina; 2Shenzhen University Health Science Center School of Farmation, Shenzhen, Folksrepublyk Sina; 3Guizhou Medical University Engineering Technology Research Center of Etnic Medicine and Traditional Chinese Medicine Development and Application Ministry of Education, Guizhou Provincial Key Laboratory of Farmation, Guizhou Medical University, Guiyang, Folksrepublyk Sina; 4 Ofdieling Gastroenterology, Peking University Shenzhen Hospital, Shenzhen, Folksrepublyk Sina; 5 School of Farmation, Guizhou Medical University, State Key Laboratory of Medicinal Plant Function and Application, Guiyang; 6 Ofdieling Laboratoariumgeneeskunde, Peking University Shenzhen Hospital, Shenzhen, Sina [email protected] Shen Xiangchun, Skoalle foar Farmaasje, Guizhou Medical University, Guizhou, Folksrepublyk Sina, 550004, E-post [email protected] Doel: GLP-1-basearre terapy is in nije behannelingopsje foar inflammatoire darmsykte. Ban-Lan-Gen (BLG) granules binne in bekende antivirale TCM-formulering dy't potinsjele anty-inflammatoire aktiviteit sjen lit yn 'e behanneling fan ferskate inflammatoire omstannichheden. It anty-inflammatoire effekt op kolitis en it wurkingsmeganisme binne lykwols noch ûndúdlik. METODES: Om dextran natriumsulfaat (DSS)-induzearre chronike weromkommende kolitis by mûzen fêst te stellen. Sykteaktiviteitsyndeksen, histologyske markers fan ferwûning en pro-inflammatoire cytokinenivo's waarden útfierd om it beskermjende effekt fan BLG te beoardieljen. De effekten fan BLG op 'e darmflora en darm waarden karakterisearre troch serum GLP-1-nivo's en kolon Gcg, GPR41 en GRP43-ekspresje, darmflora-komposysje, fekale SCFA-nivo's en GLP-1-frijlitting út primêre mûs kolonepiteelzellen SCFA-ôflaat GLP-1 produksje. Resultaten: BLG-behanneling fermindere gewichtsverlies, DAI, kolonferkoarting, kolonweefselskea en pro-inflammatoire cytokine-nivo's fan TNF-α, IL-1β en IL-6 yn kolonweefsel signifikant. Derneist kin BLG-behanneling de kolone Gcg-, GPR41- en GRP43-ekspresje en serum GLP-1-nivo's yn kolitismûzen signifikant weromsette, en troch SCFA-produsearjende baktearjes lykas Akkermansia en Prevotellaceae_UCG-001 te ferheegjen, en de oerfloed fan baktearjes lykas Eubacterium_xylanophilum_group, Ruminococcaceae_UCG-014, Intestinimonas en Oscillibacter te ferminderjen. Derneist kin BLG-behanneling it nivo fan SCFA's yn 'e feces fan kolitismûzen signifikant ferheegje. Tagelyk lieten in vitro-eksperiminten ek sjen dat it fekale ekstrakt fan BLG-behannele mûzen de primêre lytse Murine kolonepiteelzellen dy't GLP-1 útskiede sterk kin stimulearje. Konklúzjes: Dizze befiningen suggerearje dat BLG in anty-kolitis-effekt hat. BLG hat de potinsje om ûntwikkele te wurden as in terapy, teminsten foar in part troch it modulearjen fan darmflora en it herstellen fan intestinale SCFA-ôflaatte GLP-1-produksje. Beloftefolle medisinen foar groanyske weromkommende kolitis. Keywords: kolitis, Ban-Lan-Gen-granules, darmflora, koartekettige fettsoeren, GLP-1
Ulcerative kolitis (UC) is in langduorjende ûntstekkingssykte fan 'e dikke darm en it rectum, karakterisearre troch weromkommende diarree, buikpine, gewichtsverlies en mukopurulente bloedige stoelgong.1 Koartlyn is de prevalinsje fan UC tanommen yn lannen mei earder lege ynsidinsje, ynklusyf Sina, mei de tanimmende populariteit fan Westerse libbensstylen.2 Dizze tanimming foarmet grutte problemen foar de folkssûnens en hat serieuze gefolgen foar it fermogen fan pasjinten om te wurkjen en de kwaliteit fan libben. It is opmerklik dat de patogenese fan UC foar in grut part ûndúdlik bliuwt, mar it wurdt algemien akseptearre dat genetika, miljeufaktoaren, de darmflora en it ymmúnsysteem allegear bydrage oan 'e ûntwikkeling fan UC.3 Sels no is d'r gjin genêzing foar UC, en it doel fan behanneling is klinysk om klinyske symptomen te kontrolearjen, remisje te indusearjen en te behâlden, mucosale genêzing te befoarderjen en weromkommen te ferminderjen. Klassike behannelingen omfetsje aminosalicylaten, kortikosteroïden, ymmúnsuppressiva en biologyske medisinen. Dizze medisinen kinne lykwols net it winske effekt berikke fanwegen har ferskate side-effekten.4 Koartlyn hawwe in protte gefalstúdzjes oantoand dat tradisjonele Sineeske medisinen (TCM) in grut potinsjeel hat sjen litten om te helpen om UC te ferminderjen mei lege toksisiteit, wat suggerearret dat de ûntwikkeling fan nije TCM-terapyen in beloftefolle behannelingstrategy is foar UC.5-7
Banlangen Granules (BLG) is in tradisjonele Sineeske medisinenpreparaat makke fan it wetterekstrakt fan Banlangenwoartel.8 Neist syn antivirale effektiviteit toant BLG potinsjele anty-inflammatoire aktiviteit yn 'e behanneling fan ferskate ûntstekkingsomstannichheden.9,10 Derneist binne glukosinolaten (R,S-goitrine, progoitrine, epiprorubine en glukoside isolearre en identifisearre út wetterige ekstrakten fan Radix isatidis) en nukleosiden (hypoxanthine, adenosine, uridine en guanosine) en indigo-alkaloïden lykas indigo en indirubine.11,12 Eardere stúdzjes hawwe goed dokumintearre dat de ferbiningen adenosine, uridine en indirubine krêftige anty-kolitis-effekten fertoane yn ferskate diermodellen fan kolitis.13-17 D'r binne lykwols gjin bewiisbasearre stúdzjes útfierd om de effektiviteit fan BLG by kolitis te evaluearjen. Yn 'e hjoeddeiske stúdzje hawwe wy it beskermjende effekt fan BLG ûndersocht op dextran-natriumsulfaat (DSS)-induzearre chronike weromkommende kolitis yn C57BL/6-mûzen. en fûnen dat orale administraasje fan BLG de DSS-induzearre groanyske weromkommende kolonûntstekking by mûzen signifikant ferswakke, wêrfan de regeljouwingsmeganismen binne assosjeare mei modulaasje fan darm-mikrobiota en restauraasje fan darm-ôflaatte glukagon-like peptide-1 (GLP-1) produksje.
BLG-granules (sûkerfrij, NMPA-goedkard Z11020357; Beijing Tongrentang Technology Development Co., Ltd., Peking, Sina; batchnûmer: 20110966) waarden kocht by apteken. DSS (Molekulêr gewicht: 36.000–50.000 Dalton) waard kocht fan MP Biologicals (Santa Ana, Feriene Steaten). Sulfasalazine (SASP) (≥ 98% suverens), hematoxyline en eosine waarden kocht fan Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, Feriene Steaten). Mûs TNF-α, IL-1β en IL-6 luminex Elisa assaykits waarden kocht fan R&D systems (Minneapolis, MN, Feriene Steaten). Azijnzuur, propionzuur en botersûr waarden kocht fan Aladdin Industries (Shanghai, Sina). 2-Ethylbotersûr waard kocht fan Merck KGaA (Darmstadt, Dútslân).
6-8 wiken âlde manlike C57BL/6-mûzen (lichemsgewicht 18-22 g) waarden kocht fan Beijing Wetahe Laboratory Animal Technology Co., Ltd. (Peking, Sina) en ûnderbrocht yn in omjouwing fan 22 ± 2 °C mei in 12 oeren ljocht/tsjuster-syklus. Mûzen krigen in standert knaagdierdieet mei frije tagong ta drinkwetter foar ien wike om te wennen oan 'e nije omjouwing. De mûzen waarden doe willekeurich ferdield yn fjouwer groepen: kontrôlegroep, DSS-modelgroep, SASP-behannele groep (200 mg/kg, oraal) en BLG-behannele groep (1 g/kg, oraal). Lykas te sjen is yn figuer 1A, neffens ús eardere stúdzje, waard eksperimintele groanyske weromfallende kolitis ynducearre by mûzen troch trije syklusen fan 1,8% DSS foar 5 dagen, folge troch destillearre wetter foar 7 dagen, neffens ús eardere stúdzje.18 Mûzen yn 'e SASP- en BLG-behannele groepen waarden elke dei behannele mei SASP en BLG, begjinnend fan dei 0. Neffens foarriedige eksperiminten wie de doasis fan BLG waard ynsteld op 1 g/kg. Underwilens waard de doasis fan SASP ynsteld op 200 mg/kg neffens de literatuer.4 De kontrôle- en DSS-modelgroepen krigen itselde folume wetter tidens it eksperimint.
Figuer 1 BLG ferbetteret DSS-induzearre groanyske weromkommende kolitis by mûzen. (A) Eksperimintele ûntwerp fan groanyske weromkommende kolitis en behanneling, (B) feroaring yn lichemsgewicht, (C) sykteaktiviteitsyndeks (DAI) skoare, (D) kolonlingte, (E) represintative ôfbylding fan 'e kolon, (F) H&E-kleuring Kolon (fergrutting, ×100) en (G) histologyske skoare. Gegevens wurde presintearre as gemiddelde ± SEM (n = 6). ##p < 0.01 of ###p < 0.001 vs kontrôle (Con) groep; *p < 0.05 of **p < 0.01 of ***p < 0.001 vs DSS-groep.
Lichaamsgewicht, stoelgongkonsistinsje en rektale bloedingen waarden deistich registrearre. De sykteaktiviteitsyndeks (DAI) waard bepaald troch it kombinearjen fan skoares fan lichemsgewicht, stoelgongkonsistinsje en rektale bloedingen lykas earder beskreaun.19 Oan 'e ein fan it eksperimint waarden alle mûzen euthanasearre en waarden bloed, ûntlasting en dikke darm sammele foar fierdere eksperiminten.
Kolonweefsel waard formaline-fêstlein en ynbêde yn paraffine. 5-mikron seksjes waarden makke en kleurd mei hematoxyline-eosine (H&E), doe blinde en skoard lykas earder beskreaun.19
Totaal RNA fan kolonweefsel waard ekstrahearre mei Trizol-reagens (Invitrogen, Carlsbad, CA), folge troch cDNA-ekstraksje mei reverse transkriptase (TaKaRa, Kusatsu, Shiga, Japan). Kwantitative PCR waard útfierd mei in real-time PCR-systeem mei SYBR Green Master (Roche, Basel, Switserlân). Target-gentranskripten waarden normalisearre nei β-actine en gegevens waarden analysearre mei de 2-ΔΔCT-metoade. De genprimersekwinsjes wurde werjûn yn tabel 1.
Primêre mûs kolonepiteelselisolaasje en kultuer waarden útfierd lykas earder beskreaun.20 Koartsein, dikke darmen fan 6-8 wiken âlde mûzen waarden earst útsnien nei it offerjen troch servikale dislokaasje, doe yn 'e lingterjochting iepene, behannele mei Hanks Balanced Salt Solution (HBSS, sûnder kalsium en magnesium) en yn 0,5-1 mm lytse stikken snien. Dêrnei waarden weefsels fertarre mei 0,4 mg/mL kollagenase XI (Sigma, Poole, UK) yn frij DMEM-medium en sintrifugearre by 300 xg foar 5 minuten by keamertemperatuer. Resuspendearje de pellet yn DMEM-medium (oanfolle mei 10% fetaal bovine serum, 100 ienheden/mL penisilline, en 100 µg/mL streptomycine) by 37 °C en passearje troch in nylon gaas (poargrutte ~250 µm). Aliquots fan kolonepiteelzellen waarden pleatst yn skûtels mei glêzen boaiem en ynkubearre mei azijnzuur, propionzuur, boterzuur, en mûs fekale ekstrakten foar 2 oeren by 37 °C, 5% CO2.
Kolonweefsel waard homogenisearre mei PBS, en de nivo's fan cytokines IL-6, TNF-α en IL-1β yn kolonweefsel waarden detektearre mei luminex ELISA-assaykits (R&D systems, Minneapolis, MN, Feriene Steaten). Likegoed waarden GLP-1-nivo's yn serum en kweekmedium fan primêre murine kolonepiteelzellen bepaald mei in ELISA-kit (Bioswamp, Wuhan, Sina) neffens de ynstruksjes fan 'e fabrikant.
Totaal DNA út feces waard ekstrahearre mei in DNA-ekstraksjekit (Tiangen, Sina). De kwaliteit en kwantiteit fan DNA waarden metten yn 'e ferhâldingen fan respektivelik 260 nm/280 nm en 260 nm/230 nm. Dêrnei waarden, mei elk ekstrahearre DNA as sjabloan, spesifike primers 338F (ACTCCTACGGGAGGCAG) en 806R (GGACTACHVGGGTWTCTAAT) brûkt om de V3-V4-regio's fan it 16S rRNA-gen yn ferskate regio's te amplifisearjen. PCR-produkten waarden suvere mei de QIAquick Gel Extraction Kit (QIAGEN, Dútslân), kwantifisearre troch real-time PCR, en sekwinsjeare mei it IlluminaMiseq PE300-sekwinsjeplatfoarm (Illumina Inc., CA, Feriene Steaten). Foar bioinformatika-analyze waard gegevensferwurking útfierd neffens earder rapportearre protokollen.21,22 Koartsein, brûk Cutadapt (V1.9.1) om rau ekspresbestannen te filterjen. OTU's waarden klustere mei UPARSE (ferzje 7.0.1001) mei in oerienkomst-cutoff fan 97%, en UCHIME waard brûkt om chimere sekwinsjes te ferwiderjen. Mienskipskomposysje-analyze en klassifikaasje waarden útfierd mei de RDP-klassifikator (http://rdp.cme.msu.edu/) basearre op 'e SILVA ribosomale RNA-gendatabase.
De nivo's fan koartekettige fettsoeren (azijnzuur, propionzuur en boterzuur) waarden metten lykas earder beskreaun troch Tao et al., mei wat oanpassingen.23 Koartsein, 100 mg feces waarden earst suspendearre yn 0,4 mL deionisearre wetter, folge troch 0,1 mL 50% swevelzuur en 0,5 mL 2-ethylboterzuur (ynterne standert), doe homogenisearre en ferwaarme by 4 °C. Sentrifugearje by 12.000 rpm foar 15 minuten by C. De supernatant waard ekstrahearre mei 0,5 mL ether en yn 'e GC ynjektearre foar analyze. Foar gaschromatografy (GC)-analyze waarden samples analysearre mei in GC-2010 Plus gaschromatograaf (Shimadzu, Inc.) foarsjoen fan in flamionisaasjedetektor (FID). Skieding waard berikt mei in ZKAT-624 kolom, 30 m × 0,53 mm × 0,3 μm (Lanzhou Zhongke Antai Analytical Technology Co., Ltd., Sina). Gegevens waarden krigen mei GC-oplossingssoftware (Shimadzu, Inc.). De splitsferhâlding wie 10:1, it dragergas wie stikstof, en de streamsnelheid wie 6 mL/min. It ynjeksjevolume wie 1 μL. De temperatuer fan 'e ynjektor en detektor wie 300 °C. De oventemperatuer waard 13,5 minuten op 140 °C hâlden, en doe ferhege nei 250 °C mei in snelheid fan 120 °C/min; de temperatuer waard 5 minuten hâlden.
Gegevens wurde presintearre as gemiddelde ± standertflater fan it gemiddelde (SEM). Gegevenssignifikantens waard beoardiele troch ienwegs ANOVA folge troch Duncan's multiple range test. GraphPad Prism 5.0 software (GraphPad Software Inc., San Diego, CA, Feriene Steaten) waard brûkt foar alle berekkeningen en p < 0.05 waard beskôge as statistysk signifikant.
It is wol bekend dat UC in groanyske weromkommende kolitis sykte is mei slimme buikpine, diarree en bloedingen. Dêrom waard DSS-induzearre groanyske weromkommende kolitis by mûzen fêststeld om de anty-kolitis effektiviteit fan BLG te evaluearjen (Fig. 1A). Yn ferliking mei de kontrôlegroep hienen mûzen yn 'e DSS-modelgroep in signifikant fermindere lichemsgewicht en in hegere DAI, en dizze feroaringen waarden signifikant omkeard nei 24 dagen fan BLG-behanneling (Figuer 1B en C). Kolonferkoarting is in wichtich kenteken fan UC. Lykas te sjen is yn Figuren 1D en E, wiene de kolonlengten fan mûzen dy't DSS krigen signifikant ferkoarte, mar waarden se ferljochte troch BLG-behanneling. Dêrnei waard histopatologyske analyze útfierd om kolonûntstekking te beoardieljen. H&E-kleurde ôfbyldings en patologyske skoares lieten sjen dat DSS-administraasje de kolonarsjitektuer signifikant fersteurde en resultearre yn kryptferneatiging, wylst BLG-behanneling de kryptferneatiging en patologyske skoares signifikant fermindere (Figuer 1F en G). It is opmerklik dat it beskermjende effekt fan BLG by in doasis fan 1 g/Kg fergelykber wie mei dat fan SASP by in doasis fan 200 mg/Kg. Kollektyf suggerearje dizze befiningen dat BLG effektyf is yn it ferminderjen fan 'e earnst fan DSS-induzearre groanyske weromkommende kolitis by mûzen.
TNF-α, IL-1β en IL-6 binne wichtige ûntstekkingsmarkers fan kolonûntstekking. Lykas te sjen is yn figuer 2A, feroarsake DSS in wichtige tanimming fan 'e genekspresje fan TNF-α, IL-1β en IL-6 yn 'e kolon yn ferliking mei de kontrôlegroep. Tapassing fan BLG kin dizze DSS-bemiddelde feroarings signifikant omkeare. Folgjende brûkten wy ELISA om de nivo's fan 'e ûntstekkingscytokines TNF-α, IL-1β en IL-6 yn kolonweefsel te bepalen. De resultaten lieten ek sjen dat kolonnivo's fan TNF-α, IL-1β en IL-6 signifikant ferhege wiene yn mûzen behannele mei DSS, wylst BLG-behanneling dizze tanimmingen fermindere (figuer 2B).
Figuer 2 BLG remt genekspresje en produksje fan 'e pro-inflammatoire cytokines TNF-α, IL-1β en IL-6 yn 'e kolon fan DSS-behannele mûzen. (A) Kolonyske genekspresje fan TNF-α, IL-1β en IL-6; (B) kolonyske proteïnenivo's fan TNF-α, IL-1β en IL-6. Gegevens wurde presintearre as gemiddelde ± SEM (n = 4–6). #p < 0.05 of ##p < 0.01 of ###p < 0.001 vs kontrôle (Con) groep; *p < 0.05 of **p < 0.01 vs DSS-groep.
Darmdysbiose is kritysk yn 'e patogenese fan UC.24 Om te ûndersykjen oft BLG de darmflora fan DSS-behannele mûzen modulearret, waard 16S rRNA-sekwinsjearring útfierd om de baktearjele mienskip fan darmynhâld te analysearjen. It Venn-diagram lit sjen dat de trije groepen 385 OTU's diele. Tagelyk hie elke groep unike OTU's (Fig. 3A). Fierder lieten de Chao1-yndeks en Shannon-yndeks werjûn yn Figuer 3B en C sjen dat de mienskipsferskaat fan 'e darmflora fermindere wie yn BLG-behannele mûzen, om't de Shannon-yndeks signifikant fermindere wie yn 'e BLG-behannele groep. Haadkomponintanalyse (PCA) en haadkoördinaatanalyse (PCoA) waarden brûkt om klusterpatroanen tusken de trije groepen te bepalen en lieten sjen dat de mienskipsstruktuer fan DSS-behannele mûzen dúdlik skieden wie nei BLG-behanneling (Figuer 3D en E). Dizze gegevens suggerearje dat BLG-behanneling de mienskipsstruktuer fan mûzen mei DSS-induzearre kolitis signifikant beynfloede.
Figuer 3 BLG feroaret de ferskaat fan darmflora yn mûzen mei DSS-induzearre kolitis. (A) Venn-diagram fan OTU, (B) Chao1-yndeks, (C) Shannon's rykdomsyndeks, (D) Principal Component Analysis (PCA) skoareplot fan OTU, (E) OTU Principal Coordinate Analysis (PCoA) skoare Figuer. Gegevens wurde presintearre as gemiddelde ± SEM (n = 6). **p < 0.01 vs DSS-groep.
Om spesifike feroarings yn 'e fekale mikrobiota te beoardieljen, hawwe wy de gearstalling fan 'e darmmikrobiota op alle taksonomyske nivo's analysearre. Lykas te sjen is yn figuer 4A, wiene de wichtichste phyla yn alle groepen Firmicutes en Bacteroidetes, folge troch Verrucomicrobia. De relative oerfloed fan Firmicutes en Firmicutes/Bacteroidetes-ferhâldingen wiene signifikant ferhege yn 'e fekale mikrobiële mienskippen fan DSS-behannele mûzen yn ferliking mei kontrôlemûzen, en dizze feroarings waarden signifikant omkeard nei BLG-behanneling. Yn it bysûnder fergrutte BLG-behanneling de relative oerfloed fan Verrucobacterium yn 'e feces fan mûzen mei DSS-induzearre kolitis signifikant. Op húshâldlik nivo waarden fekale mikrobiële mienskippen beset troch Lachnospiriaceae, Muribaculaceae, Akkermansiaceae, Ruminococcaceae en Prevotellaceae (fig. 4B). Yn ferliking mei de DSS-groep fergrutte de útputting fan BLG de oerfloed fan Akkermansiaceae, mar fermindere de oerfloed fan Lachnospiraceae en Ruminococcaceae. Opfallend is dat op geslachtsnivo, De fekale mikrobiota waard beset troch Lachnospira_NK4A136_groep, Akkermansia en Prevotellaceae_UCG-001 (Fig. 4C). Dizze fynst liet ek sjen dat BLG-behanneling de ûnbalâns fan 'e mikrobiota effektyf omkearde yn reaksje op DSS-útdaging, karakterisearre troch in ôfname yn Eubacterium_xylanophilum_groep, Ruminococcaceae_UCG-014, Intestinimonas en Oscillibacter, en in tanimming fan Akkermansia en Prevotellaceae_UCG-001.
Figuer 4 BLG feroaret de oerfloed fan darmflora yn DSS-induzearre kolitismûzen. (A) Oerfloed fan darmflora op fylumnivo; (B) Oerfloed fan darmflora op famyljenivo; (C) Oerfloed fan darmflora op geslachtsnivo. Gegevens wurde presintearre as gemiddelde ± SEM (n = 6). #p < 0,05 of ###p < 0,001 vs kontrôle (Con) groep; *p < 0,05 of **p < 0,01 of ***p < 0,001 vs DSS-groep.
Mei it each op it feit dat koartekettige fatty soeren (SCFA's) de wichtichste metabolisten binne fan Akkermansia en Prevotellaceae_UCG-001, wylst asetaat, propionaat en butyraat de meast foarkommende SCFA's binne yn it darmlumen,25-27 binne wy ​​noch dwaande mei ús stúdzje. Lykas te sjen is yn figuer 5, wiene de konsintraasjes fan fekale asetaat, propionaat en butyraat signifikant fermindere yn 'e mei DSS behannele groep, wylst BLG-behanneling dizze fermindering foar in grut part ûnderdrukke koe.
Figuer 5. BLG fergruttet de nivo's fan SCFA's yn 'e feces fan mûzen mei DSS-induzearre kolitis. (A) Azijnzuurgehalte yn feces; (B) propionzuurgehalte yn feces; (C) boterzuurgehalte yn feces. Gegevens wurde presintearre as gemiddelde ± SEM (n = 6). #p < 0,05 of ##p < 0,01 vs kontrôle (Con) groep; *p < 0,05 of **p < 0,01 vs DSS-groep.
Wy hawwe fierder de Pearson-korrelaasjekoëffisjint berekkene tusken ferskillende SCFA op geslachtsnivo en fekale mikrobiota. Lykas te sjen is yn figuer 6, wie Akkermansia posityf korrelearre mei de produksje fan propionsoer (Pearson = 0.4866) en botersûr (Pearson = 0.6192). Yn tsjinstelling dêrmei wiene sawol Enteromonas as Oscillobacter negatyf assosjeare mei asetaatproduksje, mei Pearson-koëffisiënten fan respektivelik 0.4709 en 0.5104. Likegoed wie Ruminococcaceae_UCG-014 negatyf korrelearre mei de produksje fan propionsoer (Pearson = 0.4508) en botersûr (Pearson = 0.5842).
Figuer 6 Pearson-korrelaasje-analyze tusken ferskillende SCFA's en kolonmikroben. (A) Enteromonas mei jittiksoer; (B) Hersenschuddingbasil mei jittiksoer; (C) Akkermansia vs propionsoer; (D) Ruminococcus_UCG-014 mei propionsoer; (E) Akkermansia mei botersoer; (F) Ruminococcus _UCG-014 mei botersoer.
Glucagon-like peptide-1 (GLP-1) is in seltype-spesifyk post-translasjoneel produkt fan proglucagon (Gcg) mei anty-inflammatoire eigenskippen.28 Lykas te sjen is yn figuer 7, feroarsake DSS in wichtige ôfname yn Gcg mRNA-ekspresje. Kolon- en BLG-behanneling koe de DSS-induzearre Gcg-reduksje signifikant omkeare yn ferliking mei de kontrôlegroep (fig. 7A). Tagelyk wie it nivo fan GLP-1 yn serum signifikant fermindere yn 'e mei DSS behannele groep, en BLG-behanneling koe dizze reduksje foar in grut part foarkomme (fig. 7B). Om't koartekettige fettsoeren GLP-1-sekresje kinne stimulearje fia aktivearring fan G-proteïne-keppele reseptor 43 (GRP43) en G-proteïne-keppele reseptor 41 (GRP41), hawwe wy ek GPR41 en GRP43 ûndersocht yn 'e kolon fan kolitismûzen en fûnen dat de kolon mRNA-ekspresje fan GRP43 en GPR41 signifikant fermindere wie nei DSS-útdaging, en BLG-behanneling koe dizze ôfnames effektyf rêde (figuer 7C en D).
Figuer 7 BLG fergruttet serum GLP-1 nivo's en kolon Gcg, GPR41 en GRP43 mRNA ekspresje yn DSS-behannele mûzen. (A) Gcg mRNA ekspresje yn kolonweefsel; (B) GLP-1 nivo yn serum; (C) GPR41 mRNA ekspresje yn kolonweefsel; (D) GPR43 mRNA ekspresje yn kolonweefsel. Gegevens wurde presintearre as gemiddelde ± SEM (n = 5–6). #p < 0.05 of ##p < 0.01 vs kontrôle (Con) groep; *p < 0.05 vs DSS groep.
Omdat BLG-behanneling de serum GLP-1-nivo's, kolon Gcg mRNA-ekspresje en fekale SCFA-nivo's koe ferheegje yn DSS-behannele mûzen, hawwe wy fierder asetaat, propionaat en butyraat ûndersocht, lykas fan kontrôle (F-Con), DSS-kolitis (F-Con)-DSS) en BLG-behannele kolitis (F-BLG) mûzen op 'e frijlitting fan GLP-1 út primêre mûs-kolonepitheelzellen. Lykas te sjen is yn figuer 8A, stimulearren primêre mûs-kolonepitheelzellen behannele mei respektivelik 2 mM azijnzuur, propionzuur en boterzuur de frijlitting fan GLP-1 signifikant, yn oerienstimming mei eardere stúdzjes.29,30 Likegoed stimulearren alle F-Con, F-DSS en F-BLG (lykweardich oan 0,25 g feces) de frijlitting fan GLP-1 út primêre mûs-kolonepitheelzellen sterk. It is opmerklik dat de hoemannichte GLP-1 frijlitten troch F-DSS-behannele primêre mûs-kolonepitheelzellen folle leger wie as dy fan F-Con. en F-BLG-behannele primêre mûs-kolonepitheelsellen. (Ofbylding 8B). Dizze gegevens suggerearje dat BLG-behanneling de produksje fan GLP-1 ôflaat fan SCFA yn 'e intestinale weefsels signifikant werombrocht hat.
Figuer 8 BLG-ôflaat SCFA stimulearret GLP-1-frijlitting út primêre murine kolonepiteelzellen. (A) Azijnzuur, propionzuur en botersûr stimulearren de frijlitting fan GLP-1 út primêre murine kolonepiteelzellen; (B) fekale ekstrakten F-Con, F-DSS en F-BLG stimulearren primêre murine kolonepiteelzellen Hoeveelheid frijlitten GLP-1. Aliquots fan kolonepiteelzellen waarden pleatst yn petriskûtels mei glêzen boaiem en behannele mei 2 mM azijnzuur, propionzuur, botersûr en fekale ekstrakten F-Con, F-DSS en F-BLG (lykweardich oan 0,25 g feces), respektivelik. 2 oeren by 37°C, respektivelik 5% CO2. De hoemannichte GLP-1 dy't frijkomt út primêre murine kolonepiteelzellen waard detektearre troch ELISA. Gegevens wurde presintearre as gemiddelde ± SEM (n = 3). #p < 0.05 of ##p < 0.01 vs. blank of F-Con; *p < 0.05 vs. F-DSS.
Ofkoartings: Ace, jittiksoer; Pro, propionsoer; lykwols, botersoer; F-Con, fekale ekstrakt fan kontrôlemûzen; F-DSS, fekale ekstrakt fan kolitismûzen; F-BLG, fan BLG-behannele kolon Fekale ekstrakten fan ûntstekkingsmûzen.
UC, dy't troch de Wrâldsûnensorganisaasje as in refraktêre sykte neamd wurdt, wurdt in wrâldwiid gefaar; Effektive metoaden foar it foarsizzen, foarkommen en behanneljen fan 'e sykte binne lykwols noch beheind. Dêrom is der in driuwende needsaak om nije feilige en effektive terapeutyske strategyen foar UC te ûndersiikjen en te ûntwikkeljen. Tradisjonele Sineeske medisinen binne in belofte opsje, om't in protte tradisjonele Sineeske medisinen yn 'e rin fan' e ieuwen effektyf bliken te wêzen yn 'e behanneling fan UC yn' e Sineeske befolking, en se binne allegear biologyske organyske en natuerlike materialen dy't meast ûnskealik binne foar minsken en bisten.31,32 Dizze stúdzje hie as doel in feilige en effektive tradisjonele Sineeske medisinenpreparaat te sykjen foar de behanneling fan UC en it wurkingsmeganisme te ûndersiikjen. BLG is in bekende Sineeske krûdeformule dy't brûkt wurdt om de gryp te behanneljen.8,33 Wurk yn ús laboratoarium en oaren hat oantoand dat indigo, in ferwurke tradisjoneel Sineesk medisinenprodukt fan deselde grûnstof as BLG, wichtige effektiviteit sjen lit yn 'e behanneling fan UC by minsken en bisten.4,34 De anty-kolitis-effekten fan BLG en syn effekten It meganisme is lykwols ûndúdlik. Yn 'e hjoeddeiske stúdzje litte ús resultaten sjen dat BLG DSS-induzearre kolonûntstekking effektyf ferswakket, dy't assosjeare wurdt mei modulaasje fan darm mikrobiota en restauraasje fan GLP-1-produksje ôflaat fan 'e darm.
It is wolbekend dat UC karakterisearre wurdt troch weromkommende perioaden mei typyske klinyske skaaimerken, lykas gewichtsverlies, diarree, rektale bloedingen en wiidweidige skea oan it darmslijmvlies.35 Dêrom waard groanyske weromkommende kolitis administraasje troch it administraasje fan trije syklusen fan 1,8% DSS foar fiif dagen, folge troch sân dagen drinkwetter. Lykas te sjen is yn figuer 1B, joegen fluktuearjend gewichtsverlies en DAI-skoares in suksesfolle ynduksje fan groanyske weromkommende kolitis oan. Mûzen yn 'e groep behannele mei BLG lieten in opwaartse herstel sjen fan dei 8 ôf, wat signifikant oars wie as dei 24. Deselde feroarings waarden ek waarnommen yn 'e DAI-skoare, wat suggerearret in ferbettering yn 'e klinyske ferbettering fan kolitis. Yn termen fan darmferwûning en ûntstekkingsstatus wiene de lingte fan 'e darm, skea oan it darmweefsel en genekspresje en produksje fan 'e pro-inflammatoire cytokines TNF-α, IL-1β en IL-6 yn darmweefsel ek sterk ferbettere nei BLG-behanneling. Kollektyf litte dizze resultaten dúdlik sjen dat BLG effektyf is yn 'e behanneling fan groanyske weromkommende kolitis by mûzen.
Hoe oefenet BLG syn farmakologyske effekten út? Tal fan eardere stúdzjes hawwe oantoand dat de darmflora in wichtige rol spilet yn 'e patogenese fan UC, en mikrobioom-basearre en mikrobioom-rjochte terapyen binne ûntstien as in heul oantreklike strategy foar de behanneling fan UC. Yn 'e hjoeddeiske stúdzje hawwe wy oantoand dat BLG-behanneling resultearre yn wichtige feroaringen yn' e gearstalling fan 'e darmflora, wat suggerearret dat it beskermjende effekt fan BLG tsjin DSS-induzearre kolitis relatearre is oan modulaasje fan darmflora. Dizze observaasje is yn oerienstimming mei it idee dat it opnij programmearjen fan 'e homeostase fan' e darmflora in wichtige oanpak is om de effektiviteit fan TCM-preparaten te begripen.36,37 It is opmerklik dat Akkermansia in Gram-negative en strikt anaerobe baktearje is dy't libbet yn 'e slymlaach fan' e darm, dy't mucinen ôfbrekt, propionsoer produseart, gobletseldifferinsjaasje stimulearret en de funksje fan barriêre-yntegriteit fan it slymvlies ûnderhâldt.26 Meardere klinyske en diergegevens suggerearje dat Akkermansia sterk assosjeare is mei sûne slymvlies,38 en orale administraasje fan Akkermansia spp. kin mucosale ûntstekking signifikant ferbetterje.39 Us hjoeddeistige gegevens suggerearje dat de relative oerfloed fan Akkermansia signifikant ferhege is nei BLG-behanneling. Derneist is Prevotellaceae_UCG-001 in SCFA-produsearjende baktearje.27 Meardere stúdzjes hawwe oantoand dat Prevotellaceae_UCG-001 yn lege relative oerfloed fûn waard yn 'e feces fan bisten mei kolitis.40,41 Us hjoeddeistige gegevens litte ek sjen dat BLG-behanneling de relative oerfloed fan Prevotellaceae_UCG-001 yn 'e dikke darm fan DSS-behannele mûzen signifikant kin ferheegje. Yn tsjinstelling, Oscillibacter is in mesofile, strikt anaerobe baktearje.42 rapportearre dat de relative oerfloed fan Oscillibacter signifikant ferhege wie yn UC-mûzen en signifikant posityf korrelearre wie mei IL-6- en IL-1β-nivo's en patologyske skoares.43,44 Opmerklik is dat BLG-behanneling de relative oerfloed fan Oscillibacter yn 'e feces fan DSS-behannele mûzen signifikant fermindere. Opmerklik is dat dizze BLG-feroare baktearjes de meast SCFA-produsearjende baktearjes wiene. Tal fan eardere stúdzjes hawwe de potinsjeel foardielige effekten fan SCFA's oantoand. op kolonûntstekking en beskerming fan 'e yntegriteit fan it intestinale epithelium.45,46 Us hjoeddeistige gegevens seagen ek dat de konsintraasjes fan SCFA-asetaat, propionaat en butyraat yn DSS-behannele feces sterk ferhege wiene yn BLG-behannele mûzen. Byinoar nommen litte dizze befiningen dúdlik sjen dat BLG-behanneling DSS-induzearre SCFA-produsearjende baktearjes effektyf kin ferbetterje yn mûzen mei groanyske weromkommende kolitis.
GLP-1 is in incretine dy't benammen produsearre wurdt yn it ileum en de dikke darm en spilet in wichtige rol by it fertragen fan maagleegjen en it ferleegjen fan postprandiale bloedglukose.47 Bewiis suggerearret dat dipeptidylpeptidase (DPP)-4, in GLP-1-receptoragonist, en in GLP-1-nanomedisyn effektyf darmûntstekking by mûzen kinne ferminderje.48-51 Lykas rapportearre yn eardere stúdzjes, wiene hege SCFA-konsintraasjes assosjeare mei plasma GLP-1-nivo's by minsken en mûzen. 52 Us hjoeddeistige gegevens litte sjen dat nei BLG-behanneling, serum GLP-1-nivo's en Gcg mRNA-ekspresje signifikant ferhege wiene. Likegoed wie GLP-1-sekresje signifikant ferhege yn kolonkulturen nei stimulearring mei fekale ekstrakten fan BLG-behannele kolitismûzen yn ferliking mei stimulearring mei fekale ekstrakten fan DSS-behannele kolitismûzen. Hoe beynfloedzje SCFA's de frijlitting fan GLP-1? Gwen Tolhurst et al. rapportearre dat SCFA GLP-1-sekresje kin stimulearje fia GRP43 en GPR41.29 Us hjoeddeistige gegevens litte ek sjen dat BLG-behanneling de mRNA-ekspresje fan GRP43 en GPR41 yn 'e kolon fan DSS-behannele mûzen signifikant fergruttet. Dizze gegevens suggerearje dat BLG-behanneling de troch SCFA befoardere GLP-1-produksje kin weromsette troch GRP43 en GPR41 te aktivearjen.
BLG is in lange-termyn sûnder recept (OTC) medisyn yn Sina. De maksimale tolerearre doasis BLG yn Kunming-mûzen is 80g/kg, en der is gjin akute toksisiteit waarnommen.53 Op it stuit is de oanrikkemandearre doasis BLG (sûnder sûker) by minsken 9-15 g/dei (3 kear deis). Us stúdzje liet sjen dat BLG mei 1g/kg DSS-induzearre groanyske weromkommende kolitis by mûzen ferbettere. Dizze doasis komt ticht by de BLG-dosis dy't klinysk brûkt wurdt. Us stúdzje fûn ek dat it wurkingsmeganisme, teminsten foar in part, bemiddele wurdt troch feroaringen yn 'e darmflora, spesifyk SCFA-produsearjende baktearjes, lykas Akkermansia en Prevotellaceae_UCG-001, om de produksje fan GLP-1 ôflaat fan 'e darm te herstellen. Dizze befiningen suggerearje dat BLG fierdere beskôging fertsjinnet as in potinsjeel terapeutysk middel foar klinyske kolitisbehanneling. It krekte meganisme wêrmei't it de darmflora modulearret, moat lykwols noch befestige wurde troch mûzen mei in tekoart oan mikrobiota en fekale baktearjele transplantaasje.
Aas, jittiksoer; mar, botersûr; BLG, pandan; DSS, dextraan natriumsulfaat; DAI, sykte-aktiviteitsyndeks; DPP, dipeptidylpeptidase; FID, flamionisaasjedetektor; F-Con, kontrôle Fekale ekstrakten fan mûzen; F-DSS, fekale ekstrakten fan DSS-kolitismûzen; F-BLG, fekale ekstrakten fan BLG-behannele kolitismûzen; GLP-1, glukagon-achtich peptide-1; Gcg, glukagon; gaschromatografy, gaschromatografy; GRP43, G-proteïne-keppele reseptor 43; GRP41, G-proteïne-keppele reseptor 41; H&E, hematoxyline-eosine; HBSS, Hanks' Balanced Salt Solution; OTC, OTC; PCA, haadkomponintanalyze; PCoA, haadkoördinaatanalyze; Pro, propionsoer; SASP, sulfasalazine; SCFA, koarte-keten fatty soeren; Sineeske medisinen, tradisjonele Sineeske medisinen; UC, ulcerative kolitis.
Alle eksperimintele protokollen waarden goedkard troch de Kommisje foar Diere-etyk fan it Medysk Sintrum foar Wittenskip en Technology fan Peking University Shenzhen-Hong Kong University of Science and Technology (Shenzhen, Sina) neffens de Ynstitúsjonele Rjochtlinen en Dierenregeljouwing (etyknûmer A2020157).
Alle auteurs hawwe wichtige bydragen levere oan konsept en ûntwerp, gegevensakwisysje, of gegevensanalyze en ynterpretaasje; hawwe meidien oan it skriuwen fan it artikel of it kritysk revisearjen fan wichtige yntellektuele ynhâld; hawwe ôfpraat om it manuskript yn te tsjinjen by it hjoeddeiske tydskrift; hawwe de ferzje úteinlik goedkard foar publikaasje; Ferantwurdlik foar alle aspekten fan it wurk.
Dit wurk waard stipe troch de National Natural Science Foundation fan Sina (81560676 en 81660479), it earsteklasse projekt fan 'e Universiteit fan Shenzhen (86000000210), it Shenzhen Science and Technology Innovation Committee Fund (JCYJ20210324093810026), en it Guangdong Provincial Medical Science and Technology Research Fund (A2020157 en A2020272), Guizhou Medical University Pharmacy Guizhou Province Funded by Key Laboratory (YWZJ2020-01) en Peking University Shenzhen Hospital (JCYJ2018009).
1. Tang B, Zhu J, Zhang B, et al. Terapeutyske potinsje fan triptolide as in anty-inflammatoare agint yn dextran natriumsulfaat-induzearre eksperimintele kolitis yn mûzen. pre-immune.2020;11:592084.doi: 10.3389/fimmu.2020.592084
2. Kaplan GG. De wrâldwide lêst fan IBD: fan 2015 oant 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-ôflaatte alkaloïden: belofte syktemodifikatoaren by inflammatoire darmsykte. Prepharmacology.2019;10:351.doi:10.3389/fphar.2019.00351
4. Xiao Haiteng, Peng Jie, Wen B, et al. Indigo Naturalis remt oksidative stress yn 'e kolon en Th1/Th17-reaksjes yn DSS-induzearre kolitis by mûzen. Oxid Med Cell Longev. 2019; 2019: 9480945. doi: 10.1155/2019/9480945
5. Chen M, Ding Y, Tong Z. Effektiviteit en feiligens fan Sophora flavescens (Sophora flavescens) Sineesk krûdemedisyn yn 'e behanneling fan ulcerative kolitis: klinysk bewiis en potinsjele meganismen. Prepharmacology.2020;11:603476.doi:10.3389/fphar.2020.603476
6. Cao Fang, Liu Jie, Sha Benxing, Pan HF. Natuerlike produkten: eksperiminteel effektive medisinen foar de behanneling fan inflammatoire darmsykte. Curr Pharmaceuticals. 2019;25:4893–4913.doi: 10.2174/1381612825666191216154224
7. Zhang C, Jiang M, Lu A. Refleksjes oer de adjuvante behanneling fan ulcerative kolitis mei tradisjonele Sineeske medisinen. Clinical Rev Allergy Immunization. 2013;44:274–283.doi: 10.1007/s12016-012-8328-9
8. Li Zhongteng, Li Li, Chen TT, et al. Effektiviteit en feiligens fan Banlangen-granules yn 'e behanneling fan seizoensgryp: in stúdzjeprotokol foar in randomisearre kontroleare proef. trial.2015;16:126.doi: 10.1186/s13063-015-0645-x