Η Javascript είναι αυτήν τη στιγμή απενεργοποιημένη στο πρόγραμμα περιήγησής σας. Ορισμένες λειτουργίες αυτού του ιστότοπου δεν θα λειτουργούν όταν η Javascript είναι απενεργοποιημένη.
Εγγραφείτε με τα συγκεκριμένα στοιχεία σας και το συγκεκριμένο φάρμακο που σας ενδιαφέρει και θα αντιστοιχίσουμε τις πληροφορίες που παρέχετε με άρθρα στην εκτεταμένη βάση δεδομένων μας και θα σας στείλουμε αμέσως ένα αντίγραφο σε PDF μέσω email.
Τα κοκκία Ban-Lan-Gen μετριάζουν τη χρόνια υποτροπιάζουσα κολίτιδα που προκαλείται από θειικό νάτριο δεξτράνης σε ποντίκια, ρυθμίζοντας το εντερικό μικροβίωμα και αποκαθιστώντας την εντερική παραγωγή SCFA. Παράγωγο GLP-1.
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 Haitao21Πανεπιστημιακό Τμήμα Φαρμακευτικής Νοσοκομείου Shenzhen του Πανεπιστημίου του Πεκίνου, Shenzhen, Λαϊκή Δημοκρατία της Κίνας· 2Φαρμακευτική Σχολή Κέντρου Επιστημών Υγείας του Πανεπιστημίου Shenzhen, Shenzhen, Λαϊκή Δημοκρατία της Κίνας· 3Κέντρο Έρευνας Τεχνολογίας Μηχανικής και Ανάπτυξης και Εφαρμογών Εθνικής Ιατρικής και Παραδοσιακής Κινεζικής Ιατρικής του Ιατρικού Πανεπιστημίου Guizhou, Υπουργείο Παιδείας, Επαρχιακό Βασικό Εργαστήριο Φαρμακευτικής Guizhou, Ιατρικό Πανεπιστήμιο Guizhou, Guiyang, Λαϊκή Δημοκρατία της Κίνας· 4 Τμήμα Γαστρεντερολογίας, Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Shenzhen του Πεκίνου, Shenzhen, Λαϊκή Δημοκρατία της Κίνας· 5 Φαρμακευτική Σχολή, Ιατρικό Πανεπιστήμιο Guizhou, Κρατικό Βασικό Εργαστήριο Λειτουργίας και Εφαρμογών Φαρμακευτικών Φυτών, Guiyang· 6 Τμήμα Εργαστηριακής Ιατρικής, Πανεπιστήμιο Πεκίνου Νοσοκομείο Shenzhen, Shenzhen, Κίνα [email protected] Shen Xiangchun, Σχολή Φαρμακευτικής, Ιατρικό Πανεπιστήμιο Guizhou, Guizhou, Λαϊκή Δημοκρατία της Κίνας, 550004, Email [email protected] Στόχος: Η θεραπεία με βάση το GLP-1 αποτελεί μια νέα θεραπευτική επιλογή για τη φλεγμονώδη νόσο του εντέρου. Τα κοκκία Ban-Lan-Gen (BLG) είναι ένα γνωστό αντιικό σκεύασμα TCM που παρουσιάζει πιθανή αντιφλεγμονώδη δράση στη θεραπεία διαφόρων φλεγμονωδών παθήσεων. Ωστόσο, η αντιφλεγμονώδης επίδρασή του στην κολίτιδα και ο μηχανισμός δράσης του εξακολουθούν να μην είναι σαφής. ΜΕΘΟΔΟΙ: Να προσδιοριστεί η χρόνια υποτροπιάζουσα κολίτιδα που προκαλείται από θειικό νάτριο δεξτράνης (DSS) σε ποντίκια. Δείκτες δραστηριότητας της νόσου, ιστολογικοί δείκτες βλάβης και επίπεδα προφλεγμονωδών κυτοκινών πραγματοποιήθηκαν για να αξιολογηθεί η προστατευτική επίδραση του BLG. Οι επιδράσεις του BLG στο μικροβίωμα του εντέρου και στο έντερο χαρακτηρίστηκαν από τα επίπεδα GLP-1 στον ορό και την έκφραση Gcg στο κόλον, GPR41 και GRP43, τη σύνθεση του μικροβιώματος του εντέρου, τα επίπεδα SCFA στα κόπρανα και την απελευθέρωση GLP-1. από πρωτογενή κύτταρα παχέος εντέρου ποντικού, παραγωγή GLP-1 που προέρχεται από SCFA. Αποτελέσματα: Η θεραπεία με BLG μείωσε σημαντικά την απώλεια σωματικού βάρους, την DAI, τη βράχυνση του παχέος εντέρου, τη βλάβη στους ιστούς του παχέος εντέρου και τα επίπεδα προφλεγμονωδών κυτοκινών TNF-α, IL-1β και IL-6 στον ιστό του παχέος εντέρου. Επιπλέον, η θεραπεία με BLG μπορεί να αποκαταστήσει σημαντικά την έκφραση Gcg, GPR41 και GRP43 στο παχύ έντερο και τα επίπεδα GLP-1 στον ορό σε ποντίκια με κολίτιδα, και αυξάνοντας τα βακτήρια που παράγουν SCFA όπως τα Akkermansia και Prevotellaceae_UCG-001, και μειώνοντας την αφθονία βακτηρίων όπως τα Eubacterium_xylanophilum_group, Ruminococcaceae_UCG-014, Intestinimonas και Oscillibacter. Επιπλέον, η θεραπεία με BLG μπορεί να αυξήσει σημαντικά το επίπεδο των SCFA στα κόπρανα ποντικών με κολίτιδα. Ταυτόχρονα, πειράματα in vitro έδειξαν επίσης ότι το εκχύλισμα κοπράνων ποντικών που έλαβαν BLG μπορεί να διεγείρει σημαντικά τα πρωτογενή μικρά επιθηλιακά κύτταρα του παχέος εντέρου ποντικών που εκκρίνουν GLP-1. Συμπεράσματα: Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι η BLG έχει αντικολιτική δράση. Η BLG έχει τη δυνατότητα να αναπτυχθεί ως θεραπεία, τουλάχιστον εν μέρει μέσω της ρύθμισης της εντερικής μικροχλωρίδας και της αποκατάστασης της εντερικής παραγωγής GLP-1 που προέρχεται από SCFA. Πολλά υποσχόμενα φάρμακα για τη χρόνια υποτροπιάζουσα κολίτιδα. Λέξεις-κλειδιά: κολίτιδα, κόκκοι Ban-Lan-Gen, εντερική μικροχλωρίδα, λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας, GLP-1
Η ελκώδης κολίτιδα (UC) είναι μια μακροχρόνια φλεγμονώδης νόσος του παχέος εντέρου και του ορθού που χαρακτηρίζεται από υποτροπιάζουσα διάρροια, κοιλιακό άλγος, απώλεια βάρους και βλεννοπυώδη αιματηρά κόπρανα.1 Πρόσφατα, η συχνότητα εμφάνισης της UC αυξάνεται σε χώρες με προηγουμένως χαμηλή συχνότητα εμφάνισης, συμπεριλαμβανομένης της Κίνας, με την αυξανόμενη δημοτικότητα του δυτικού τρόπου ζωής.2 Αυτή η αύξηση δημιουργεί σημαντικά προβλήματα για τη δημόσια υγεία και έχει σοβαρές επιπτώσεις στην ικανότητα των ασθενών για εργασία και την ποιότητα ζωής. Αξίζει να σημειωθεί ότι η παθογένεση της UC παραμένει σε μεγάλο βαθμό ασαφής, αλλά είναι γενικά αποδεκτό ότι η γενετική, οι περιβαλλοντικοί παράγοντες, η μικροχλωρίδα του εντέρου και το ανοσοποιητικό σύστημα συμβάλλουν όλα στην ανάπτυξη της UC.3 Ακόμα και τώρα, δεν υπάρχει θεραπεία για την UC και ο στόχος της θεραπείας είναι κλινικά ο έλεγχος των κλινικών συμπτωμάτων, η πρόκληση και η διατήρηση της ύφεσης, η προώθηση της επούλωσης του βλεννογόνου και η μείωση της υποτροπής. Οι κλασικές θεραπείες περιλαμβάνουν αμινοσαλικυλικά, κορτικοστεροειδή, ανοσοκατασταλτικά και βιολογικά φάρμακα. Ωστόσο, αυτά τα φάρμακα δεν μπορούν να επιτύχουν το επιθυμητό αποτέλεσμα λόγω των διαφόρων παρενεργειών τους.4 Πρόσφατα, πολλές μελέτες περιπτώσεων έχουν δείξει ότι η παραδοσιακή κινεζική ιατρική (TCM) έχει δείξει μεγάλο δυναμικό στην ανακούφιση της UC με χαμηλή τοξικότητα, υποδηλώνοντας ότι η ανάπτυξη νέων θεραπειών με παραδοσιακή ιατρική (ΠΚΙ) αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη στρατηγική θεραπείας για την ελκώδη κολίτιδα (UC).5-7
Τα Banlangen Granules (BLG) είναι ένα παραδοσιακό κινεζικό φαρμακευτικό σκεύασμα που παρασκευάζεται από το υδατικό εκχύλισμα της ρίζας Banlangen.8 Εκτός από την αντιιική του δράση, το BLG παρουσιάζει πιθανή αντιφλεγμονώδη δράση στη θεραπεία διαφόρων φλεγμονωδών παθήσεων.9,10 Επιπλέον, γλυκοσινολικά (R,S-γκοϊτρίνη, προγκοϊτρίνη, επιπρορουβίνη και γλυκοζίτης έχουν απομονωθεί και ταυτοποιηθεί από υδατικά εκχυλίσματα Radix isatidis) και νουκλεοσίδια (υποξανθίνη, αδενοσίνη, ουριδίνη και γουανοσίνη) και αλκαλοειδή ινδιγου όπως το ινδιγου και η ινδιρουβίνη.11,12 Προηγούμενες μελέτες έχουν τεκμηριώσει καλά ότι οι ενώσεις αδενοσίνη, ουριδίνη και ινδιρουβίνη εμφανίζουν ισχυρές αντικολιτικές επιδράσεις σε διαφορετικά ζωικά μοντέλα κολίτιδας.13-17 Ωστόσο, δεν έχουν διεξαχθεί μελέτες βασισμένες σε στοιχεία για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας του BLG στην κολίτιδα. Στην παρούσα μελέτη, διερευνήσαμε την προστατευτική επίδραση του BLG στην χρόνια υποτροπιάζουσα κολίτιδα που προκαλείται από θειικό νάτριο δεξτράνης (DSS) σε ποντίκια C57BL/6 και διαπιστώσαμε ότι η από του στόματος χορήγηση BLG εξασθένησε σημαντικά τη χρόνια υποτροπιάζουσα πάθηση του παχέος εντέρου που προκαλείται από DSS σε ποντίκια. Οι ρυθμιστικοί μηχανισμοί της σχετίζονται με τη ρύθμιση της εντερικής μικροχλωρίδας και την αποκατάσταση της παραγωγής γλυκαγονόμορφου πεπτιδίου-1 (GLP-1) που προέρχεται από το έντερο.
Κόκκοι BLG (χωρίς ζάχαρη, εγκεκριμένοι από τον NMPA Z11020357· Beijing Tongrentang Technology Development Co., Ltd., Πεκίνο, Κίνα· αριθμός παρτίδας: 20110966) αγοράστηκαν από φαρμακεία. Το DSS (Μοριακό βάρος: 36.000–50.000 Daltons) αγοράστηκε από την MP Biologicals (Santa Ana, ΗΠΑ). Η σουλφασαλαζίνη (SASP) (καθαρότητα ≥ 98%), η αιματοξυλίνη και η ηωσίνη αγοράστηκαν από την Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, ΗΠΑ). Τα κιτ δοκιμασίας TNF-α, IL-1β και IL-6 luminex Elisa ποντικού αγοράστηκαν από την R&D systems (Minneapolis, MN, ΗΠΑ). Το οξικό οξύ, το προπιονικό οξύ και το βουτυρικό οξύ αγοράστηκαν από την Aladdin Industries (Shanghai, Κίνα). Το 2-αιθυλοβουτυρικό οξύ αγοράστηκε από την Merck KGaA (Darmstadt, Γερμανία).
Αρσενικά ποντίκια C57BL/6 ηλικίας 6-8 εβδομάδων (βάρους σώματος 18-22 g) αγοράστηκαν από την Beijing Wetahe Laboratory Animal Technology Co., Ltd. (Πεκίνο, Κίνα) και στεγάστηκαν σε περιβάλλον 22 ± 2 °C με 12ωρο κύκλο φωτός/σκότους. Τα ποντίκια τράφηκαν με μια τυπική δίαιτα τρωκτικών με ελεύθερη πρόσβαση σε πόσιμο νερό για μία εβδομάδα για να εγκλιματιστούν στο νέο περιβάλλον. Τα ποντίκια στη συνέχεια χωρίστηκαν τυχαία σε τέσσερις ομάδες: ομάδα ελέγχου, ομάδα μοντέλου DSS, ομάδα που έλαβε SASP (200 mg/kg, από του στόματος) και ομάδα που έλαβε BLG (1 g/kg, από του στόματος). Όπως φαίνεται στο Σχήμα 1Α, σύμφωνα με την προηγούμενη μελέτη μας, η πειραματική χρόνια υποτροπιάζουσα κολίτιδα προκλήθηκε σε ποντίκια με τρεις κύκλους 1,8% DSS για 5 ημέρες, ακολουθούμενη από απεσταγμένο νερό για 7 ημέρες, σύμφωνα με την προηγούμενη μελέτη μας. 18 ποντίκια στις ομάδες που έλαβαν SASP και BLG έλαβαν SASP και BLG, αντίστοιχα, κάθε μέρα ξεκινώντας από την ημέρα 0. Σύμφωνα με προκαταρκτικά πειράματα, η δόση του BLG ορίστηκε στο 1 g/kg. Εν τω μεταξύ, η δόση του SASP ορίστηκε στα 200 mg/Kg σύμφωνα με τη βιβλιογραφία.4 Οι ομάδες ελέγχου και μοντέλου DSS έλαβαν τον ίδιο όγκο νερού καθ' όλη τη διάρκεια του πειράματος.
Σχήμα 1 Η BLG βελτιώνει τη χρόνια υποτροπιάζουσα κολίτιδα που προκαλείται από DSS σε ποντίκια. (A) Πειραματικός σχεδιασμός χρόνιας υποτροπιάζουσας κολίτιδας και θεραπεία, (B) αλλαγή σωματικού βάρους, (C) βαθμολογία δείκτη δραστηριότητας νόσου (DAI), (D) μήκος παχέος εντέρου, (E) αντιπροσωπευτική εικόνα του παχέος εντέρου, (F) χρώση H&E Παχέος εντέρου (μεγέθυνση, ×100) και (G) ιστολογική βαθμολογία. Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσος όρος ± SEM (n = 6).##p < 0,01 ή ###p < 0,001 έναντι ομάδας ελέγχου (Con). *p < 0,05 ή **p < 0,01 ή ***p < 0,001 έναντι ομάδας DSS.
Το σωματικό βάρος, η σύσταση των κοπράνων και η αιμορραγία από το ορθό καταγράφονταν καθημερινά. Ο δείκτης δραστηριότητας της νόσου (DAI) προσδιορίστηκε συνδυάζοντας τις βαθμολογίες του σωματικού βάρους, της σύστασης των κοπράνων και της αιμορραγίας από το ορθό, όπως περιγράφηκε προηγουμένως.19 Στο τέλος του πειράματος, όλα τα ποντίκια υποβλήθηκαν σε ευθανασία και συλλέχθηκαν αίμα, κόπρανα και κόλον για περαιτέρω πειράματα.
Ο ιστός του παχέος εντέρου στερεώθηκε με φορμόλη και ενσωματώθηκε σε παραφίνη. Δημιουργήθηκαν τομές 5 μικρών και χρωματίστηκαν με αιματοξυλίνη-ηωσίνη (H&E), στη συνέχεια τυφλώθηκαν και βαθμολογήθηκαν όπως περιγράφηκε προηγουμένως.19
Το συνολικό RNA του ιστού του παχέος εντέρου εκχυλίστηκε με αντιδραστήριο Trizol (Invitrogen, Carlsbad, CA), ακολουθούμενο από εκχύλιση cDNA με αντίστροφη μεταγραφάση (TaKaRa, Kusatsu, Shiga, Ιαπωνία). Η ποσοτική PCR πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας σύστημα PCR πραγματικού χρόνου με SYBR Green Master (Roche, Βασιλεία, Ελβετία). Τα μεταγραφήματα γονιδίων-στόχων ομαλοποιήθηκαν ως προς τη β-ακτίνη και τα δεδομένα αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας τη μέθοδο 2-ΔΔCT. Οι αλληλουχίες εκκινητών γονιδίων παρουσιάζονται στον Πίνακα 1.
Η πρωτογενής απομόνωση και καλλιέργεια των επιθηλιακών κυττάρων του παχέος εντέρου ποντικού πραγματοποιήθηκε όπως περιγράφηκε προηγουμένως.20 Εν συντομία, τα κόλον ποντικών ηλικίας 6-8 εβδομάδων αφαιρέθηκαν πρώτα μετά τη θανάτωση με εξάρθρωση του τραχήλου της μήτρας, στη συνέχεια ανοίχθηκαν κατά μήκος, υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με Hanks Balanced Salt Solution (HBSS, χωρίς ασβέστιο και μαγνήσιο) και κόπηκαν σε μικρά κομμάτια 0,5-1 mm. Στη συνέχεια, οι ιστοί υποβλήθηκαν σε πέψη με 0,4 mg/mL κολλαγενάση XI (Sigma, Poole, Ηνωμένο Βασίλειο) σε ελεύθερο μέσο DMEM και φυγοκεντρήθηκαν στα 300 xg για 5 λεπτά σε θερμοκρασία δωματίου. Επαναιωρήστε το ίζημα σε μέσο DMEM (συμπληρωμένο με 10% εμβρυϊκό ορό βοοειδών, 100 μονάδες/mL πενικιλίνη και 100 µg/mL στρεπτομυκίνη) στους 37 °C και περάστε το μέσα από ένα νάιλον πλέγμα (μέγεθος πόρων ~250 µm). Κλάσματα επιθηλιακών κυττάρων του παχέος εντέρου τοποθετήθηκαν σε τρυβλία με γυάλινο πυθμένα και επωάστηκαν με οξικό οξύ, προπιονικό οξύ, βουτυρικό οξύ και ποντίκι. εκχυλίσματα κοπράνων για 2 ώρες στους 37°C, 5% CO2.
Ο ιστός του παχέος εντέρου ομογενοποιήθηκε με PBS και τα επίπεδα των κυτοκινών IL-6, TNF-α και IL-1β στον ιστό του παχέος εντέρου ανιχνεύθηκαν χρησιμοποιώντας κιτ δοκιμασίας luminex ELISA (R&D systems, Minneapolis, MN, ΗΠΑ). Ομοίως, τα επίπεδα GLP-1 στον ορό και στο μέσο καλλιέργειας πρωτογενών επιθηλιακών κυττάρων του παχέος εντέρου ποντικού προσδιορίστηκαν με κιτ ELISA (Bioswamp, Wuhan, Κίνα) σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή.
Το συνολικό DNA από τα κόπρανα εκχυλίστηκε χρησιμοποιώντας ένα κιτ εξαγωγής DNA (Tiangen, Κίνα). Η ποιότητα και η ποσότητα του DNA μετρήθηκαν στις αναλογίες 260 nm/280 nm και 260 nm/230 nm, αντίστοιχα. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας κάθε εκχυλισμένο DNA ως πρότυπο, χρησιμοποιήθηκαν οι ειδικοί εκκινητές 338F (ACTCCTACGGGAGGCAGCAG) και 806R (GGACTACHVGGTWTCTAAT) για την ενίσχυση των περιοχών V3-V4 του γονιδίου 16S rRNA σε διαφορετικές περιοχές. Τα προϊόντα PCR καθαρίστηκαν χρησιμοποιώντας το κιτ εξαγωγής πηκτής QIAquick (QIAGEN, Γερμανία), ποσοτικοποιήθηκαν με PCR πραγματικού χρόνου και προσδιορίστηκε η αλληλουχία τους χρησιμοποιώντας την πλατφόρμα αλληλούχισης IlluminaMiseq PE300 (Illumina Inc., CA, ΗΠΑ). Για βιοπληροφορική ανάλυση, η επεξεργασία δεδομένων πραγματοποιήθηκε σύμφωνα με προηγουμένως αναφερόμενα πρωτόκολλα.21,22 Εν ολίγοις, χρησιμοποιήστε το Cutadapt (V1.9.1) για το φιλτράρισμα των ακατέργαστων αρχείων express. Οι OTU ομαδοποιήθηκαν. χρησιμοποιώντας το UPARSE (έκδοση 7.0.1001) με όριο ομοιότητας 97%, και το UCHIME χρησιμοποιήθηκε για την αφαίρεση χιμαιρικών αλληλουχιών. Η ανάλυση και η ταξινόμηση της σύνθεσης της κοινότητας πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας τον ταξινομητή RDP (http://rdp.cme.msu.edu/) με βάση τη βάση δεδομένων γονιδίων ριβοσωμικού RNA SILVA.
Τα επίπεδα λιπαρών οξέων βραχείας αλυσίδας (οξικό οξύ, προπιονικό οξύ και βουτυρικό οξύ) μετρήθηκαν όπως έχει περιγραφεί προηγουμένως από τους Tao et al., με ορισμένες τροποποιήσεις.23 Εν συντομία, 100 mg κοπράνων αρχικά εναιωρήθηκαν σε 0,4 mL απιονισμένου νερού, ακολουθούμενα από 0,1 mL θειικού οξέος 50% και 0,5 mL 2-αιθυλοβουτυρικού οξέος (εσωτερικό πρότυπο), στη συνέχεια ομογενοποιήθηκαν και θερμάνθηκαν στους 4°C. Φυγοκεντρήστε στις 12.000 στροφές/λεπτό για 15 λεπτά στους 0C. Το υπερκείμενο υγρό εκχυλίστηκε με 0,5 mL αιθέρα και εγχύθηκε στο GC για ανάλυση. Για την ανάλυση αέριας χρωματογραφίας (GC), τα δείγματα αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας έναν αέριο χρωματογράφο GC-2010 Plus (Shimadzu, Inc.) εξοπλισμένο με ανιχνευτή ιονισμού φλόγας (FID). Ο διαχωρισμός επιτεύχθηκε χρησιμοποιώντας μια στήλη ZKAT-624, 30 m × 0,53 mm × 0,3 μm (Lanzhou Zhongke Antai Analytical Technology Co., Ltd., China). Τα δεδομένα αποκτήθηκαν χρησιμοποιώντας λογισμικό διαλύματος GC (Shimadzu, Inc.). Η αναλογία διαχωρισμού ήταν 10:1, το αέριο φορέας ήταν άζωτο και ο ρυθμός ροής ήταν 6 mL/min. Ο όγκος έγχυσης ήταν 1 μL. Η θερμοκρασία του εγχυτήρα και του ανιχνευτή ήταν 300°C. Η θερμοκρασία του φούρνου διατηρήθηκε στους 140°C για 13,5 λεπτά και στη συνέχεια αυξήθηκε στους 250°C με ρυθμό 120°C/λεπτό· η θερμοκρασία διατηρήθηκε για 5 λεπτά.
Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσος όρος ± τυπικό σφάλμα του μέσου όρου (SEM). Η σημαντικότητα των δεδομένων αξιολογήθηκε με μονόδρομη ανάλυση ANOVA ακολουθούμενη από δοκιμή πολλαπλών εύρους Duncan. Για όλους τους υπολογισμούς χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό GraphPad Prism 5.0 (GraphPad Software Inc., San Diego, CA, ΗΠΑ) και το p < 0,05 θεωρήθηκε στατιστικά σημαντικό.
Είναι γνωστό ότι η ελκώδης κολίτιδα (UC) είναι μια χρόνια υποτροπιάζουσα κολίτιδα με σοβαρό κοιλιακό πόνο, διάρροια και αιμορραγία. Επομένως, η χρόνια υποτροπιάζουσα κολίτιδα που προκαλείται από DSS σε ποντίκια καθορίστηκε για να αξιολογηθεί η αποτελεσματικότητα της BLG κατά της κολίτιδας (Εικ. 1Α). Σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου, τα ποντίκια στην ομάδα μοντέλου DSS είχαν σημαντικά μειωμένο σωματικό βάρος και υψηλότερο DAI, και αυτές οι αλλαγές αντιστράφηκαν σημαντικά μετά από 24 ημέρες θεραπείας με BLG (Εικόνα 1Β και Γ). Η βράχυνση του παχέος εντέρου είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό της UC. Όπως φαίνεται στα Σχήματα 1Δ και Ε, τα μήκη του παχέος εντέρου των ποντικών που έλαβαν DSS βράχυναν σημαντικά, αλλά ανακουφίστηκαν από τη θεραπεία με BLG. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε ιστοπαθολογική ανάλυση για την αξιολόγηση της φλεγμονής του παχέος εντέρου. Οι εικόνες με χρώση H&E και οι παθολογικές βαθμολογίες έδειξαν ότι η χορήγηση DSS διατάραξε σημαντικά την αρχιτεκτονική του παχέος εντέρου και οδήγησε σε καταστροφή των κρυπτών, ενώ η θεραπεία με BLG μείωσε σημαντικά την καταστροφή των κρυπτών και τις παθολογικές βαθμολογίες (Εικόνα 1F και G). Αξιοσημείωτα, η προστατευτική επίδραση της BLG σε δόση 1 g/Kg ήταν συγκρίσιμη με αυτή της SASP σε δόση των 200 mg/Kg. Συνολικά, αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι η BLG είναι αποτελεσματική στη μείωση της σοβαρότητας της χρόνιας υποτροπιάζουσας κολίτιδας που προκαλείται από DSS σε ποντίκια.
Οι TNF-α, IL-1β και IL-6 είναι σημαντικοί φλεγμονώδεις δείκτες της φλεγμονής του παχέος εντέρου. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 2Α, η DSS προκάλεσε σημαντική αύξηση στην γονιδιακή έκφραση των TNF-α, IL-1β και IL-6 στο κόλον σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Η χορήγηση BLG μπορεί να αντιστρέψει σημαντικά αυτές τις αλλαγές που προκαλούνται από το DSS. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήσαμε ELISA για να προσδιορίσουμε τα επίπεδα των φλεγμονωδών κυτοκινών TNF-α, IL-1β και IL-6 στον ιστό του παχέος εντέρου. Τα αποτελέσματα έδειξαν επίσης ότι τα επίπεδα TNF-α, IL-1β και IL-6 στο κόλον αυξήθηκαν σημαντικά σε ποντίκια που έλαβαν DSS, ενώ η θεραπεία με BLG μείωσε αυτές τις αυξήσεις (Σχήμα 2Β).
Σχήμα 2. Η BLG αναστέλλει την γονιδιακή έκφραση και την παραγωγή των προφλεγμονωδών κυτοκινών TNF-α, IL-1β και IL-6 στο κόλον ποντικών που έλαβαν DSS. (Α) Γονιδιακή έκφραση TNF-α, IL-1β και IL-6 στο κόλον. (Β) επίπεδα TNF-α, IL-1β και IL-6 στο κόλον. Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσος όρος ± SEM (n = 4–6).#p < 0,05 ή ##p < 0,01 ή ###p < 0,001 έναντι της ομάδας ελέγχου (Con). *p < 0,05 ή **p < 0,01 έναντι της ομάδας DSS.
Η εντερική δυσβίωση είναι κρίσιμη στην παθογένεση του UC.24 Για να διερευνηθεί εάν το BLG τροποποιεί το εντερικό μικροβίωμα των ποντικών που έλαβαν DSS, πραγματοποιήθηκε αλληλούχιση 16S rRNA για την ανάλυση της βακτηριακής κοινότητας του εντερικού περιεχομένου. Το διάγραμμα Venn δείχνει ότι οι τρεις ομάδες μοιράζονται 385 OTUs. Ταυτόχρονα, κάθε ομάδα είχε μοναδικές OTUs (Εικ. 3Α). Επιπλέον, ο δείκτης Chao1 και ο δείκτης Shannon που φαίνονται στα Σχήματα 3Β και C έδειξαν ότι η ποικιλομορφία της κοινότητας του εντερικού μικροβίωμα μειώθηκε σε ποντίκια που έλαβαν BLG, καθώς ο δείκτης Shannon μειώθηκε σημαντικά στην ομάδα που έλαβε BLG. Η ανάλυση κύριων συνιστωσών (PCA) και η ανάλυση κύριων συντεταγμένων (PCoA) χρησιμοποιήθηκαν για τον προσδιορισμό των προτύπων ομαδοποίησης μεταξύ των τριών ομάδων και έδειξαν ότι η δομή της κοινότητας των ποντικών που έλαβαν DSS διαχωρίστηκε σαφώς μετά τη θεραπεία με BLG (Εικόνα 3D και E). Αυτά τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι η θεραπεία με BLG επηρέασε σημαντικά τη δομή της κοινότητας των ποντικών με κολίτιδα που προκαλείται από DSS.
Σχήμα 3 Το BLG μεταβάλλει την ποικιλομορφία της εντερικής μικροχλωρίδας σε ποντίκια με κολίτιδα που προκαλείται από DSS. (A) Διάγραμμα Venn της OTU, (B) Δείκτης Chao1, (C) Δείκτης πλούτου Shannon, (D) Διάγραμμα βαθμολογίας Ανάλυσης Κύριων Συνιστωσών (PCA) της OTU, (E) Βαθμολογία Ανάλυσης Κύριων Συντεταγμένων OTU (PCoA) Σχήμα. Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσος όρος ± SEM (n = 6).**p < 0,01 έναντι ομάδας DSS.
Για να αξιολογήσουμε συγκεκριμένες αλλαγές στο μικροβίωμα των κοπράνων, αναλύσαμε τη σύνθεση του μικροβίωμα του εντέρου σε όλα τα ταξινομικά επίπεδα. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 4Α, τα κύρια φύλα σε όλες τις ομάδες ήταν τα Firmicutes και τα Bacteroidetes, ακολουθούμενα από τα Verrucomicrobia. Οι σχετικές αφθονίες των Firmicutes και των αναλογιών Firmicutes/Bacteroidetes αυξήθηκαν σημαντικά στις μικροβιακές κοινότητες των κοπράνων των ποντικών που έλαβαν DSS σε σύγκριση με τα ποντίκια ελέγχου, και αυτές οι αλλαγές αντιστράφηκαν σημαντικά μετά τη θεραπεία με BLG. Συγκεκριμένα, η θεραπεία με BLG αύξησε σημαντικά τη σχετική αφθονία του Verrucobacterium στα κόπρανα των ποντικών με κολίτιδα που προκλήθηκε από DSS. Σε επίπεδο νοικοκυριού, οι μικροβιακές κοινότητες των κοπράνων καταλήφθηκαν από Lachnospiriaceae, Muribaculaceae, Akkermansiaceae, Ruminococcaceae και Prevotellaceae (Εικ. 4Β). Σε σύγκριση με την ομάδα DSS, η μείωση του BLG αύξησε την αφθονία των Akkermansiaceae, αλλά μείωσε την αφθονία των Lachnospiraceae και Ruminococcaceae. Αξιοσημείωτο είναι ότι σε επίπεδο γένους, τα κόπρανα Η μικροχλωρίδα καταλήφθηκε από Lachnospira_NK4A136_group, Akkermansia και Prevotellaceae_UCG-001 (Εικόνα 4C). Αυτό το εύρημα κατέδειξε επίσης ότι η θεραπεία με BLG ανέτρεψε αποτελεσματικά την ανισορροπία της μικροχλωρίδας σε απόκριση στην πρόκληση DSS, η οποία χαρακτηρίστηκε από μείωση στην ομάδα Eubacterium_xylanophilum_group, Ruminococcaceae_UCG-014, Intestinimonas και Oscillibacter, και αύξηση στην Akkermansia και την Prevotellaceae_UCG-001.
Σχήμα 4. Το BLG μεταβάλλει την αφθονία της εντερικής μικροχλωρίδας σε ποντίκια με κολίτιδα που προκαλείται από DSS. (Α) Αφθονία της εντερικής μικροχλωρίδας σε επίπεδο φύλου. (Β) Αφθονία της εντερικής μικροχλωρίδας σε επίπεδο οικογένειας. (Γ) Αφθονία της εντερικής μικροχλωρίδας σε επίπεδο γένους. Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσος όρος ± SEM (n = 6).#p < 0,05 ή ###p < 0,001 έναντι της ομάδας ελέγχου (Con). *p < 0,05 ή **p < 0,01 ή ***p < 0,001 έναντι της ομάδας DSS.
Λαμβάνοντας υπόψη ότι τα λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας (SCFAs) είναι οι κύριοι μεταβολίτες των Akkermansia και Prevotellaceae_UCG-001, ενώ τα οξικά, προπιονικά και βουτυρικά είναι τα πιο άφθονα SCFAs στον εντερικό αυλό, 25-27 βρισκόμαστε ακόμη στη μελέτη μας. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 5, οι συγκεντρώσεις οξικού, προπιονικού και βουτυρικού στα κόπρανα μειώθηκαν σημαντικά στην ομάδα που έλαβε DSS, ενώ η θεραπεία με BLG μπόρεσε να καταστείλει σε μεγάλο βαθμό αυτή τη μείωση.
Σχήμα 5. Η BLG αυξάνει τα επίπεδα των SCFA στα κόπρανα ποντικών με κολίτιδα που προκαλείται από DSS. (Α) Περιεκτικότητα σε οξικό οξύ στα κόπρανα. (Β) περιεκτικότητα σε προπιονικό οξύ στα κόπρανα. (Γ) περιεκτικότητα σε βουτυρικό οξύ στα κόπρανα. Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσος όρος ± SEM (n = 6).#p < 0,05 ή ##p < 0,01 έναντι της ομάδας ελέγχου (Con). *p < 0,05 ή **p < 0,01 έναντι της ομάδας DSS.
Υπολογίσαμε περαιτέρω τον συντελεστή συσχέτισης Pearson μεταξύ των διαφορικών SCFA σε επίπεδο γένους και της μικροχλωρίδας των κοπράνων. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 6, η Akkermansia συσχετίστηκε θετικά με την παραγωγή προπιονικού οξέος (Pearson = 0,4866) και βουτυρικού οξέος (Pearson = 0,6192). Αντίθετα, τόσο η Enteromonas όσο και το Oscillobacter συσχετίστηκαν αρνητικά με την παραγωγή οξικού οξέος, με συντελεστές Pearson 0,4709 και 0,5104, αντίστοιχα. Ομοίως, το Ruminococcaceae_UCG-014 συσχετίστηκε αρνητικά με την παραγωγή προπιονικού οξέος (Pearson = 0,4508) και βουτυρικού οξέος (Pearson = 0,5842), αντίστοιχα.
Σχήμα 6 Ανάλυση συσχέτισης Pearson μεταξύ διαφορικών SCFA και μικροβίων του παχέος εντέρου. (A) Εντερομονάς με οξικό οξύ· (B) Βάκιλος της διάσεισης με οξικό οξύ· (C) Akkermansia έναντι προπιονικού οξέος· (D) Ruminococcus_UCG-014 με προπιονικό οξύ· (E) Akkermansia με βουτυρικό οξύ· (F) ) Ruminococcus _UCG-014 με βουτυρικό οξύ.
Το γλυκαγονοειδές πεπτίδιο-1 (GLP-1) είναι ένα μετα-μεταφραστικό προϊόν της προγλυκαγόνης (Gcg) ειδικό για τον κυτταρικό τύπο με αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες.28 Όπως φαίνεται στο Σχήμα 7, το DSS προκάλεσε σημαντική μείωση στην έκφραση mRNA της Gcg. Η θεραπεία με κόλον και BLG θα μπορούσε να αντιστρέψει σημαντικά τη μείωση της Gcg που προκαλείται από το DSS σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου (Εικ. 7Α). Ταυτόχρονα, το επίπεδο του GLP-1 στον ορό μειώθηκε σημαντικά στην ομάδα που έλαβε θεραπεία με DSS και η θεραπεία με BLG θα μπορούσε να αποτρέψει σε μεγάλο βαθμό αυτή τη μείωση (Εικ. 7Β). Δεδομένου ότι τα λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας μπορούν να διεγείρουν την έκκριση GLP-1 μέσω της ενεργοποίησης του υποδοχέα 43 που συνδέεται με την πρωτεΐνη G (GRP43) και του υποδοχέα 41 που συνδέεται με την πρωτεΐνη G (GRP41), εξετάσαμε επίσης τα GPR41 και GRP43 στο κόλον ποντικών με κολίτιδα και διαπιστώσαμε ότι η έκφραση mRNA των GRP43 και GPR41 στο κόλον μειώθηκε σημαντικά μετά την πρόκληση με DSS και η θεραπεία με BLG θα μπορούσε να διασώσει αποτελεσματικά αυτές τις μειώσεις (Εικ. 7C και Δ).
Σχήμα 7 Η BLG αυξάνει τα επίπεδα GLP-1 στον ορό και την έκφραση mRNA Gcg, GPR41 και GRP43 στο κόλον σε ποντίκια που έλαβαν DSS. (A) Έκφραση mRNA Gcg στον ιστό του παχέος εντέρου. (B) Επίπεδο GLP-1 στον ορό. (C) Έκφραση mRNA GPR41 στον ιστό του παχέος εντέρου. (D) Έκφραση mRNA GPR43 στον ιστό του παχέος εντέρου. Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσος όρος ± SEM (n = 5–6).#p < 0,05 ή ##p < 0,01 έναντι της ομάδας ελέγχου (Con). *p < 0,05 έναντι της ομάδας DSS.
Δεδομένου ότι η θεραπεία με BLG θα μπορούσε να αυξήσει τα επίπεδα GLP-1 στον ορό, την έκφραση mRNA Gcg στο κόλον και τα επίπεδα SCFA στα κόπρανα σε ποντίκια που έλαβαν DSS, εξετάσαμε περαιτέρω το οξικό, το προπιονικό και το βουτυρικό, καθώς και από ποντίκια ελέγχου (F-Con), DSS κολίτιδας (F-Con) -DSS) και BLG κολίτιδας (F-BLG) σχετικά με την απελευθέρωση GLP-1 από πρωτογενή κύτταρα του παχέος εντέρου ποντικού. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 8Α, τα πρωτογενή κύτταρα του παχέος εντέρου ποντικού που υποβλήθηκαν σε αγωγή με 2 mM οξικό οξύ, προπιονικό οξύ και βουτυρικό οξύ, αντίστοιχα, διέγειραν σημαντικά την απελευθέρωση GLP-1, σύμφωνα με προηγούμενες μελέτες.29,30 Ομοίως, όλα τα F-Con, F-DSS και F-BLG (ισοδύναμα με 0,25 g κοπράνων) διέγειραν σε μεγάλο βαθμό την απελευθέρωση GLP-1 από πρωτογενή κύτταρα του παχέος εντέρου ποντικού. Αξιοσημείωτα, η ποσότητα GLP-1 που απελευθερώθηκε από πρωτογενή κύτταρα του παχέος εντέρου ποντικού που υποβλήθηκαν σε αγωγή με F-DSS ήταν πολύ χαμηλότερη από αυτή των Πρωτογενή κύτταρα παχέος εντέρου ποντικού που υποβλήθηκαν σε αγωγή με F-Con και F-BLG. (Σχήμα 8Β). Αυτά τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι η αγωγή με BLG αποκατέστησε σημαντικά την εντερική παραγωγή GLP-1 που προέρχεται από SCFA.
Σχήμα 8. Το SCFA που προέρχεται από BLG διεγείρει την απελευθέρωση GLP-1 από πρωτογενή κύτταρα του παχέος εντέρου ποντικού. (Α) Το οξικό οξύ, το προπιονικό οξύ και το βουτυρικό οξύ διέγειραν την απελευθέρωση GLP-1 από πρωτογενή κύτταρα του παχέος εντέρου ποντικού. (Β) τα εκχυλίσματα κοπράνων F-Con, F-DSS και F-BLG διέγειραν πρωτογενή κύτταρα του παχέος εντέρου ποντικού. Ποσότητα GLP-1 που απελευθερώθηκε. Κλάσματα επιθηλιακών κυττάρων του παχέος εντέρου τοποθετήθηκαν σε τρυβλία Petri με γυάλινο πυθμένα και υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με 2 mM οξικό οξύ, προπιονικό οξύ, βουτυρικό οξύ και εκχυλίσματα κοπράνων F-Con, F-DSS και F-BLG (ισοδύναμα με 0,25 g κοπράνων), αντίστοιχα. 2 ώρες στους 37°C, 5% CO2, αντίστοιχα. Η ποσότητα GLP-1 που απελευθερώθηκε από πρωτογενή κύτταρα του παχέος εντέρου ποντικού ανιχνεύθηκε με ELISA. Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσος όρος ± SEM (n = 3).#p < 0,05 ή ##p < 0,01 έναντι τυφλού ή F-Con. *p < 0,05 έναντι F-DSS.
Συντομογραφίες: Ace, οξικό οξύ· Pro, προπιονικό οξύ· ωστόσο, βουτυρικό οξύ· F-Con, εκχύλισμα κοπράνων από ποντίκια ελέγχου· F-DSS, εκχύλισμα κοπράνων από ποντίκια κολίτιδας· F-BLG, από κόλον που έχει υποστεί αγωγή με BLG. Εκχυλίσματα κοπράνων φλεγμονωδών ποντικών.
Καταχωρισμένη από τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας ως ανθεκτική νόσος, η ελκώδης κολίτιδα (UC) εξελίσσεται σε παγκόσμιο κίνδυνο. Ωστόσο, οι αποτελεσματικές μέθοδοι για την πρόβλεψη, την πρόληψη και τη θεραπεία της νόσου εξακολουθούν να είναι περιορισμένες. Επομένως, υπάρχει επείγουσα ανάγκη να διερευνηθούν και να αναπτυχθούν νέες ασφαλείς και αποτελεσματικές θεραπευτικές στρατηγικές για την ελκώδη κολίτιδα (UC). Τα παρασκευάσματα παραδοσιακής κινεζικής ιατρικής αποτελούν μια πολλά υποσχόμενη επιλογή, επειδή πολλά παρασκευάσματα παραδοσιακής κινεζικής ιατρικής έχουν αποδειχθεί αποτελεσματικά στη θεραπεία της UC στον κινεζικό πληθυσμό κατά τη διάρκεια των αιώνων και είναι όλα βιολογικά οργανικά και φυσικά υλικά που είναι ως επί το πλείστον αβλαβή για τον άνθρωπο και τα ζώα.31,32 Αυτή η μελέτη στόχευε στην αναζήτηση ενός ασφαλούς και αποτελεσματικού παραδοσιακού κινεζικού ιατρικού παρασκευάσματος για τη θεραπεία της UC και στη διερεύνηση του μηχανισμού δράσης του. Το BLG είναι μια γνωστή κινεζική φυτική φόρμουλα που χρησιμοποιείται για τη θεραπεία της γρίπης.8,33 Η εργασία στο εργαστήριό μας και σε άλλα εργαστήρια έχει δείξει ότι το ίντιγκο, ένα επεξεργασμένο παραδοσιακό κινεζικό ιατρικό προϊόν από την ίδια πρώτη ύλη με το BLG, παρουσιάζει σημαντική αποτελεσματικότητα στη θεραπεία της UC σε ανθρώπους και ζώα.4,34 Ωστόσο, οι επιδράσεις του BLG κατά της κολίτιδας και ο μηχανισμός του είναι ασαφής. Στην παρούσα μελέτη, τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι το BLG μετριάζει αποτελεσματικά την επαγόμενη από DSS φλεγμονή του παχέος εντέρου, η οποία σχετίζεται με τη διαμόρφωση της μικροχλωρίδας του εντέρου. και αποκατάσταση της παραγωγής GLP-1 που προέρχεται από το έντερο.
Είναι γνωστό ότι η ελκώδης κολίτιδα χαρακτηρίζεται από υποτροπιάζουσες περιόδους με τυπικά κλινικά χαρακτηριστικά, όπως απώλεια βάρους, διάρροια, αιμορραγία από το ορθό και εκτεταμένη βλάβη του βλεννογόνου του παχέος εντέρου.35 Έτσι, η χρόνια υποτροπιάζουσα κολίτιδα χορηγήθηκε με χορήγηση τριών κύκλων 1,8% DSS για πέντε ημέρες, ακολουθούμενη από επτά ημέρες πόσιμου νερού. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 1Β, η κυμαινόμενη απώλεια βάρους και οι βαθμολογίες DAI υποδεικνύουν επιτυχή επαγωγή χρόνιας υποτροπιάζουσας κολίτιδας. Τα ποντίκια στην ομάδα που έλαβε θεραπεία με BLG εμφάνισαν ανοδική ανάκαμψη από την 8η ημέρα, η οποία ήταν σημαντικά διαφορετική από την 24η ημέρα. Οι ίδιες αλλαγές παρατηρήθηκαν επίσης στη βαθμολογία DAI, υποδηλώνοντας βελτίωση στην κλινική βελτίωση της κολίτιδας. Όσον αφορά τον τραυματισμό του παχέος εντέρου και την φλεγμονώδη κατάσταση, το μήκος του παχέος εντέρου, η βλάβη του ιστού του παχέος εντέρου και η γονιδιακή έκφραση και παραγωγή των προφλεγμονωδών κυτοκινών TNF-α, IL-1β και IL-6 στον ιστό του παχέος εντέρου βελτιώθηκαν επίσης σημαντικά μετά τη θεραπεία με BLG. Συνολικά, αυτά τα αποτελέσματα καταδεικνύουν σαφώς ότι η BLG είναι αποτελεσματική στη θεραπεία της χρόνιας υποτροπιάζουσας κολίτιδας σε ποντίκια.
Πώς ασκεί η BLG τις φαρμακολογικές της επιδράσεις; Πολυάριθμες προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι το μικροβίωμα του εντέρου παίζει βασικό ρόλο στην παθογένεση της ελκώδους κολίτιδας (UC), και οι θεραπείες που βασίζονται στο μικροβίωμα και στοχεύουν στο μικροβίωμα έχουν αναδειχθεί ως μια πολύ ελκυστική στρατηγική για τη θεραπεία της UC. Στην παρούσα μελέτη, δείξαμε ότι η θεραπεία με BLG είχε ως αποτέλεσμα σημαντικές αλλαγές στη σύνθεση του μικροβίωμα του εντέρου, υποδηλώνοντας ότι η προστατευτική επίδραση της BLG έναντι της κολίτιδας που προκαλείται από DSS σχετίζεται με τη διαμόρφωση του μικροβίωμα του εντέρου. Αυτή η παρατήρηση είναι σύμφωνη με την ιδέα ότι ο επαναπρογραμματισμός της ομοιόστασης του μικροβίωμα του εντέρου είναι μια σημαντική προσέγγιση για την κατανόηση της αποτελεσματικότητας των παρασκευασμάτων TCM.36,37 Αξίζει να σημειωθεί ότι η Akkermansia είναι ένα Gram-αρνητικό και αυστηρά αναερόβιο βακτήριο που ζει στο στρώμα βλέννας του εντέρου, το οποίο αποικοδομεί τις βλεννίνες, παράγει προπιονικό οξύ, διεγείρει τη διαφοροποίηση των λαγηνοειδών κυττάρων και διατηρεί τη λειτουργία του βλεννογόνου και την ακεραιότητα του φραγμού.26 Πολλαπλά κλινικά και ζωικά δεδομένα υποδηλώνουν ότι η Akkermansia σχετίζεται σε μεγάλο βαθμό με τον υγιή βλεννογόνο,38 και την από του στόματος χορήγηση Akkermansia spp. μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη φλεγμονή του βλεννογόνου.39 Τα τρέχοντα δεδομένα μας υποδηλώνουν ότι η σχετική αφθονία του Akkermansia αυξάνεται σημαντικά μετά τη θεραπεία με BLG. Επιπλέον, το Prevotellaceae_UCG-001 είναι ένα βακτήριο που παράγει SCFA.27 Πολλαπλές μελέτες έδειξαν ότι το Prevotellaceae_UCG-001 βρέθηκε σε χαμηλή σχετική αφθονία στα κόπρανα ζώων με κολίτιδα.40,41 Τα τρέχοντα δεδομένα μας δείχνουν επίσης ότι η θεραπεία με BLG μπορεί να αυξήσει σημαντικά τη σχετική αφθονία του Prevotellaceae_UCG-001 στο κόλον ποντικών που έλαβαν DSS. Αντίθετα, το Oscillibacter είναι ένα μεσόφιλο, αυστηρά αναερόβιο βακτήριο.42 ανέφερε ότι η σχετική αφθονία του Oscillibacter αυξήθηκε σημαντικά σε ποντίκια UC και συσχετίστηκε σημαντικά θετικά με τα επίπεδα IL-6 και IL-1β και τις παθολογικές βαθμολογίες.43,44 Αξιοσημείωτα, η θεραπεία με BLG μείωσε σημαντικά τη σχετική αφθονία του Oscillibacter στα κόπρανα ποντικών που έλαβαν DSS. Αξιοσημείωτα, αυτά τα βακτήρια που τροποποιήθηκαν με BLG ήταν τα βακτήρια που παρήγαγαν περισσότερο SCFA. Πολυάριθμες προηγούμενες μελέτες έχουν καταδείξει τα πιθανά ευεργετικά αποτελέσματα του SCFAs στη φλεγμονή του παχέος εντέρου και στην προστασία της ακεραιότητας του εντερικού επιθηλίου.45,46 Τα παρόντα δεδομένα μας παρατήρησαν επίσης ότι οι συγκεντρώσεις οξικού, προπιονικού και βουτυρικού SCFA στα κόπρανα που έλαβαν DSS αυξήθηκαν σημαντικά σε ποντίκια που έλαβαν BLG. Συνολικά, αυτά τα ευρήματα καταδεικνύουν σαφώς ότι η θεραπεία με BLG μπορεί να ενισχύσει αποτελεσματικά τα βακτήρια που παράγουν SCFA που προκαλούνται από DSS σε ποντίκια με χρόνια υποτροπιάζουσα κολίτιδα.
Το GLP-1 είναι μια ινκρετίνη που παράγεται κυρίως στον ειλεό και το κόλον και παίζει σημαντικό ρόλο στην καθυστέρηση της γαστρικής κένωσης και στη μείωση της μεταγευματικής γλυκόζης στο αίμα.47 Τα στοιχεία υποδηλώνουν ότι η διπεπτιδυλική πεπτιδάση (DPP)-4, ένας αγωνιστής του υποδοχέα GLP-1, και ένα νανοϊατρικό GLP-1 μπορούν να ανακουφίσουν αποτελεσματικά την εντερική φλεγμονή σε ποντίκια.48-51 Όπως αναφέρθηκε σε προηγούμενες μελέτες, οι υψηλές συγκεντρώσεις SCFA συσχετίστηκαν με τα επίπεδα GLP-1 στο πλάσμα σε ανθρώπους και ποντίκια.52 Τα τρέχοντα δεδομένα μας δείχνουν ότι μετά τη θεραπεία με BLG, τα επίπεδα GLP-1 στον ορό και η έκφραση mRNA Gcg αυξήθηκαν σημαντικά. Ομοίως, η έκκριση GLP-1 αυξήθηκε σημαντικά σε καλλιέργειες του παχέος εντέρου μετά από διέγερση με εκχυλίσματα κοπράνων από ποντίκια με κολίτιδα που έλαβαν θεραπεία με BLG σε σύγκριση με τη διέγερση με εκχυλίσματα κοπράνων από ποντίκια με κολίτιδα που έλαβαν θεραπεία με DSS. Πώς επηρεάζουν τα SCFA την απελευθέρωση του GLP-1; Gwen Tolhurst et al. ανέφεραν ότι το SCFA μπορεί να διεγείρει την έκκριση GLP-1 μέσω των GRP43 και GPR41.29 Τα τρέχοντα δεδομένα μας δείχνουν επίσης ότι η θεραπεία με BLG αυξάνει σημαντικά την έκφραση mRNA των GRP43 και GPR41 στο κόλον των ποντικών που έλαβαν DSS. Αυτά τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι η θεραπεία με BLG μπορεί να αποκαταστήσει την παραγωγή GLP-1 που προάγεται από SCFA ενεργοποιώντας τα GRP43 και GPR41.
Το BLG είναι ένα μακροχρόνιο μη συνταγογραφούμενο φάρμακο (OTC) στην Κίνα. Η μέγιστη ανεκτή δόση BLG σε ποντίκια Kunming είναι 80g/Kg και δεν έχει παρατηρηθεί οξεία τοξικότητα.53 Επί του παρόντος, η συνιστώμενη δόση BLG (χωρίς ζάχαρη) στους ανθρώπους είναι 9-15 g/ημέρα (3 φορές την ημέρα). Η μελέτη μας έδειξε ότι το BLG σε 1g/Kg βελτίωσε τη χρόνια υποτροπιάζουσα κολίτιδα που προκαλείται από DSS σε ποντίκια. Αυτή η δόση είναι κοντά στη δόση BLG που χρησιμοποιείται κλινικά. Η μελέτη μας διαπίστωσε επίσης ότι ο μηχανισμός δράσης του προκαλείται, τουλάχιστον εν μέρει, από αλλοιώσεις στο μικροβίωμα του εντέρου, ειδικά από βακτήρια που παράγουν SCFA, όπως το Akkermansia και το Prevotellaceae_UCG-001, για την αποκατάσταση της παραγωγής GLP-1 που προέρχεται από το έντερο. Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι το BLG αξίζει περαιτέρω εξέταση ως πιθανός θεραπευτικός παράγοντας για την κλινική θεραπεία της κολίτιδας. Ωστόσο, ο ακριβής μηχανισμός με τον οποίο ρυθμίζει το μικροβίωμα του εντέρου παραμένει να επιβεβαιωθεί από ποντίκια με ανεπάρκεια μικροβίωμα και μεταμόσχευση βακτηρίων κοπράνων.
Ace, οξικό οξύ· βουτ, βουτυρικό οξύ· BLG, pandan· DSS, θειικό νάτριο δεξτράνης· DAI, δείκτης δραστηριότητας νόσου· DPP, διπεπτιδυλική πεπτιδάση· FID, ανιχνευτής ιονισμού φλόγας· F-Con, έλεγχος. Εκχυλίσματα κοπράνων ποντικών· F-DSS, εκχυλίσματα κοπράνων ποντικών με κολίτιδα DSS· F-BLG, εκχυλίσματα κοπράνων ποντικών με κολίτιδα που έλαβαν θεραπεία με BLG· GLP-1, πεπτίδιο-1 που μοιάζει με γλυκαγόνη· Gcg, γλυκαγόνη· αέρια χρωματογραφία, αέρια χρωματογραφία· GRP43, υποδοχέας 43 συζευγμένος με πρωτεΐνη G· GRP41, υποδοχέας 41 συζευγμένος με πρωτεΐνη G· H&E, αιματοξυλίνη-ηωσίνη· HBSS, Ισορροπημένο Διάλυμα Αλάτων Hanks· OTC, OTC· PCA, ανάλυση κύριων συστατικών· PCoA, ανάλυση κύριων συντεταγμένων· Pro, προπιονικό οξύ· SASP, σουλφασαλαζίνη· SCFA, λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας· κινεζική ιατρική, παραδοσιακή κινεζική ιατρική· UC, ελκώδης κολίτιδα.
Όλα τα πειραματικά πρωτόκολλα εγκρίθηκαν από την Επιτροπή Δεοντολογίας των Ζώων του Ιατρικού Κέντρου Επιστήμης και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου Πεκίνου Shenzhen-Hong Kong (Shenzhen, Κίνα) σύμφωνα με τις Θεσμικές Οδηγίες και τους Κανονισμούς για τα Ζώα (αριθμός δεοντολογίας A2020157).
Όλοι οι συγγραφείς συνέβαλαν σημαντικά στη σύλληψη και τον σχεδιασμό, την απόκτηση δεδομένων ή την ανάλυση και ερμηνεία δεδομένων· συμμετείχαν στη σύνταξη του άρθρου ή στην κριτική αναθεώρηση σημαντικού πνευματικού περιεχομένου· συμφώνησαν να υποβάλουν το χειρόγραφο στο τρέχον περιοδικό· ενέκριναν τελικά την έκδοση για δημοσίευση· ήταν υπεύθυνοι για όλες τις πτυχές της εργασίας.
Αυτή η εργασία υποστηρίχθηκε από το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της Κίνας (81560676 και 81660479), το έργο πρώτης κατηγορίας του Πανεπιστημίου Shenzhen (86000000210), το Ταμείο της Επιτροπής Επιστήμης και Τεχνολογικής Καινοτομίας της Shenzhen (JCYJ20210324093810026) και το Ταμείο Έρευνας Ιατρικής Επιστήμης και Τεχνολογίας της Επαρχίας Guangdong (A2020157 και A2020272), το Φαρμακείο του Ιατρικού Πανεπιστημίου Guizhou στην Επαρχία Guizhou, Χρηματοδοτούμενο από το Key Laboratory (YWZJ2020-01) και το Νοσοκομείο Shenzhen του Πανεπιστημίου Πεκίνου (JCYJ2018009).
1. Tang B, Zhu J, Zhang B, et al. Θεραπευτικό δυναμικό της τριπτολίδης ως αντιφλεγμονώδους παράγοντα σε πειραματική κολίτιδα που προκαλείται από θειικό νάτριο δεξτράνης σε ποντίκια. pre-immune.2020;11:592084.doi: 10.3389/fimmu.2020.592084
2. Kaplan GG. Το παγκόσμιο βάρος των ΙΦΝΕ: από το 2015 έως το 2025. Nat Rev Gastroenterol Hepatol.2015;12:720–727.doi: 10.1038/nrgastro.2015.150
3. Peng J, Zheng TT, Li Xue, et al. Αλκαλοειδή φυτικής προέλευσης: πολλά υποσχόμενοι τροποποιητές ασθενειών σε φλεγμονώδεις νόσους του εντέρου. Prepharmacology.2019;10:351.doi:10.3389/fphar.2019.00351
4. Xiao Haiteng, Peng Jie, Wen B, et al. Το Indigo Naturalis αναστέλλει το οξειδωτικό στρες του παχέος εντέρου και τις αποκρίσεις Th1/Th17 σε κολίτιδα που προκαλείται από DSS σε ποντίκια. Oxid Med Cell Longev.2019;2019:9480945.doi: 10.1155/2019/9480945
5. Chen M, Ding Y, Tong Z. Αποτελεσματικότητα και ασφάλεια του κινέζικου φυτικού φαρμάκου Sophora flavescens (Sophora flavescens) στη θεραπεία της ελκώδους κολίτιδας: κλινικά στοιχεία και πιθανοί μηχανισμοί.Prefharmacology.2020;11:603476.doi:10.3389/fphar.2020.603476
6. Cao Fang, Liu Jie, Sha Benxing, Pan HF. Φυσικά προϊόντα: πειραματικά αποτελεσματικά φάρμακα για τη θεραπεία της φλεγμονώδους νόσου του εντέρου. Curr Pharmaceuticals.2019;25:4893–4913.doi: 10.2174/1381612825666191216154224
7. Zhang C, Jiang M, Lu A. Σκέψεις σχετικά με την επικουρική θεραπεία της ελκώδους κολίτιδας με την παραδοσιακή κινεζική ιατρική. Clinical Rev Allergy Immunization.2013;44:274–283.doi: 10.1007/s12016-012-8328-9
8. Li Zhongteng, Li Li, Chen TT, et al. Αποτελεσματικότητα και ασφάλεια των κοκκίων Banlangen στη θεραπεία της εποχικής γρίπης: πρωτόκολλο μελέτης για μια τυχαιοποιημένη ελεγχόμενη δοκιμή. trial.2015;16:126.doi: 10.1186/s13063-015-0645-x