Javascript моментално е оневозможен во вашиот прелистувач. Некои функции на оваа веб-страница нема да работат кога Javascript е оневозможен.
Регистрирајте се со вашите специфични податоци и специфичен лек што ве интересира, а ние ќе ги споиме информациите што ги давате со статиите во нашата обемна база на податоци и веднаш ќе ви испратиме PDF копија по е-пошта.
Гранулите Ban-Lan-Gen го ублажуваат хроничниот рецидивирачки колитис предизвикан од декстран натриум сулфат кај глувци преку модулирање на цревната микробиота и враќање на производството на цревни SCFA. Добиено од GLP-1.
Џиао Пенг,1-3,*Ли Си,4,*Женг Лин,3,5 Дуан Лифанг,1 Гао Женгсјан,2,5 Диеху,1 Ли Џие,6 Ли Сјаофенг,6 Шен Сјангчун,5 Сјао Хаитао21Универзитетска болница во Пекинг, Оддел за фармација, Шенжен, Народна Република Кина; 2Универзитетска здравствена наука, Фармацевтски факултет, Шенжен, Народна Република Кина; 3Министерство за образование на Медицинскиот универзитет во Гуиџоу, Истражувачки центар за инженерска технологија за развој и примена на етничка медицина и традиционална кинеска медицина, Провинциска клучна лабораторија за фармација, Медицински универзитет во Гуиџоу, Гуијанг, Народна Република Кина; 4 Оддел за гастроентерологија, Универзитетска болница во Пекинг, Шенжен, Народна Република Кина; 5 Фармацевтски факултет, Медицински универзитет во Гуиџоу, Државна клучна лабораторија за функција и примена на лековити растенија, Гуијанг; 6 Оддел за лабораториска медицина, Универзитетска болница во Пекинг, Шенжен, Кина [email protected] Шен Сјангчун, Фармацевтски факултет, Медицински универзитет Гуиџоу, Гуиџоу, Народна Република Кина, 550004, Е-пошта [email protected] Цел: Терапијата базирана на GLP-1 е нова опција за третман на воспалителни заболувања на цревата. Гранулите Ban-Lan-Gen (BLG) се позната антивирусна формулација на TCM која покажува потенцијална антиинфламаторна активност во третманот на разни воспалителни состојби. Сепак, нејзиното антиинфламаторно дејство врз колитисот и неговиот механизам на дејство сè уште се нејасни. МЕТОДИ: Да се ​​утврди хроничен рецидивирачки колитис предизвикан од декстран натриум сулфат (DSS) кај глувци. Индексите на активноста на болеста, хистолошките маркери на повреда и нивоата на проинфламаторни цитокини беа извршени за да се процени заштитниот ефект на BLG. Ефектите на BLG врз цревната микробиота и цревата беа карактеризирани со серумски нивоа на GLP-1 и Gcg во дебелото црево, експресија на GPR41 и GRP43, состав на цревната микробиота, нивоа на фекални SCFA и ослободување на GLP-1. од примарни клетки на епителниот дебело црево на глувци. Производството на GLP-1 добиен од SCFA е добиен од глувци. Резултати: Третманот со BLG значително го намали губењето на телесната тежина, DAI, скратувањето на дебелото црево, оштетувањето на ткивото на дебелото црево и нивоата на проинфламаторни цитокини на TNF-α, IL-1β и IL-6 во ткивото на дебелото црево. Покрај тоа, третманот со BLG може значително да ја врати експресијата на Gcg, GPR41 и GRP43 во дебелото црево и нивоата на GLP-1 во серумот кај глувци со колитис, и со зголемување на бактериите што произведуваат SCFA како што се Akkermansia и Prevotellaceae_UCG-001, и со намалување на изобилството на бактерии како што се Eubacterium_xylanophilum_group, Ruminococcaceae_UCG-014, Intestinimonas и Oscillibacter. Покрај тоа, третманот со BLG може значително да го зголеми нивото на SCFA во фецесот на глувци со колитис. Во исто време, експериментите in vitro покажаа и дека фекалниот екстракт од глувци третирани со BLG може значително да ги стимулира примарните мали клетки на епителниот дебело црево на глувци кои лачат GLP-1. Заклучоци: Овие наоди сугерираат дека BLG има антиколитичен ефект. BLG има потенцијал да се развие како терапија, барем делумно со модулирање на цревната микробиота и враќање на производството на GLP-1 добиен од SCFA во цревата. Ветувачки лекови за хроничен рецидивирачки колитис. Клучни зборови: колитис, гранули Ban-Lan-Gen, цревна микробиота, масни киселини со краток синџир, GLP-1.
Улцеративен колитис (УК) е долготрајна воспалителна болест на дебелото црево и ректумот која се карактеризира со рекурентна дијареја, абдоминална болка, губење на тежина и мукопурулентна крвава столица.1 Неодамна, преваленцата на УК се зголемува во земјите со претходно ниска инциденца, вклучувајќи ја и Кина, со зголемената популарност на западниот начин на живот.2 Ова зголемување претставува големи проблеми за јавното здравје и има сериозни импликации врз способноста за работа и квалитетот на животот на пациентите. Имено, патогенезата на УК останува во голема мера нејасна, но општо е прифатено дека генетиката, факторите на животната средина, цревната микробиота и имунолошкиот систем придонесуваат за развој на УК.3 Дури и сега, не постои лек за УК, а целта на третманот е клинички да се контролираат клиничките симптоми, да се предизвика и одржи ремисија, да се промовира заздравување на мукозата и да се намали рецидивот. Класичните третмани вклучуваат аминосалицилати, кортикостероиди, имуносупресиви и биолошки лекови. Сепак, овие лекови не можат да го постигнат посакуваниот ефект поради нивните различни несакани ефекти.4 Неодамна, многу студии на случаи покажаа дека традиционалната кинеска медицина (ТКМ) покажа голем потенцијал во помагањето во ублажување на УК со ниска токсичност, што укажува на дека развојот на нови терапии од традиционалната кинеска медицина е ветувачка стратегија за третман на улцерозен колитис.5-7
Гранулите Banlangen (BLG) се традиционален кинески медицински препарат направен од водниот екстракт од коренот Banlangen.8 Покрај неговата антивирусна ефикасност, BLG покажува потенцијална антиинфламаторна активност во третманот на разни воспалителни состојби.9,10 Покрај тоа, глукозинолати (R,S-гоитрин, прогоитрин, епипрорубин и глукозид се изолирани и идентификувани од водни екстракти од Radix isatidis) и нуклеозиди (хипоксантин, аденозин, уридин и гванозин) и индиго алкалоиди како што се индиго и индирубин.11,12 Претходните студии добро документираат дека соединенијата аденозин, уридин и индирубин покажуваат моќни антиколитични ефекти кај различни животински модели на колитис.13-17 Сепак, не се спроведени студии засновани на докази за да се процени ефикасноста на BLG кај колитис. Во оваа студија, го испитавме заштитниот ефект на BLG врз хроничен рецидивирачки колитис предизвикан од декстран натриум сулфат (DSS) кај глувци C57BL/6 и откривме дека оралната администрација на BLG значително го ослабнала хроничното рецидивирање на дебелото црево предизвикано од DSS кај глувци. Неговите регулаторни механизми се поврзани со модулација на цревната микробиота и обновување на производството на глукагон-сличен пептид-1 (GLP-1) добиен од цревата.
BLG гранули (без шеќер, одобрено од NMPA Z11020357; Beijing Tongrentang Technology Development Co., Ltd., Пекинг, Кина; сериски број: 20110966) беа купени од аптеки. DSS (молекуларна тежина: 36.000–50.000 Далтони) беше купен од MP Biologicals (Санта Ана, САД). Сулфасалазин (SASP) (чистота ≥ 98%), хематоксилин и еозин беа купени од Sigma-Aldrich (Сент Луис, Мисури, САД). Комплетите за анализа на глувци TNF-α, IL-1β и IL-6 luminex Elisa беа купени од R&D systems (Минеаполис, Минесота, САД). Оцетна киселина, пропионска киселина и бутерна киселина беа купени од Aladdin Industries (Шангај, Кина). 2-етилбутерна киселина беше купена од Merck KGaA (Дармштат, Германија).
Машки глувци C57BL/6 на возраст од 6-8 недели (телесна тежина 18-22 g) беа купени од Beijing Wetahe Laboratory Animal Technology Co., Ltd. (Пекинг, Кина) и беа сместени во средина од 22 ± 2 °C со 12-часовен циклус светлина/темнина. Глувците беа хранети со стандардна храна за глодари со слободен пристап до вода за пиење една недела за да се аклиматизираат на новата средина. Глувците потоа беа случајно поделени во четири групи: контролна група, DSS модел група, SASP-третирана група (200 mg/kg, орално) и BLG-третирана група (1 g/kg, орално). Како што е прикажано на Слика 1А, според нашата претходна студија, експериментален хроничен рецидивирачки колитис беше предизвикан кај глувци со три циклуси од 1,8% DSS во тек на 5 дена, проследено со дестилирана вода во тек на 7 дена, според нашата претходна студија. 18 глувци во групите третирани со SASP и BLG беа третирани со SASP и BLG, соодветно, секој ден почнувајќи од денот 0. Според прелиминарните експерименти, дозата на BLG беше поставена на 1 g/kg. Во меѓувреме, дозата на SASP беше поставена на 200 mg/kg според литературата.4 Контролната и DSS модел групите добија ист волумен на вода во текот на целиот експеримент.
Слика 1 BLG го ублажува хроничниот рецидивирачки колитис предизвикан од DSS кај глувци. (A) Експериментален дизајн на хроничен рецидивирачки колитис и третман, (B) промена на телесната тежина, (C) резултат на индексот на активност на болеста (DAI), (D) должина на дебелото црево, (E) репрезентативна слика на дебелото црево, (F) H&E боење на дебелото црево (зголемување, ×100) и (G) хистолошки резултат. Податоците се претставени како средна вредност ± SEM (n = 6).##p < 0,01 или ###p < 0,001 наспроти контролната (Con) група; *p < 0,05 или **p < 0,01 или ***p < 0,001 наспроти DSS група.
Телесната тежина, конзистентноста на столицата и ректалното крварење се бележеа секојдневно. Индексот на активност на болеста (DAI) беше определен со комбинирање на резултатите од телесната тежина, конзистентноста на столицата и ректалното крварење како што е претходно опишано.19 На крајот од експериментот, сите глувци беа еутанизирани, а крвта, изметот и дебелото црево беа собрани за понатамошни експерименти.
Ткивото на дебелото црево беше фиксирано со формалин и вградено во парафин. Направени се пресеци од 5 микрони и обоени со хематоксилин-еозин (H&E), потоа заслепени и оценети како што е претходно опишано.19
Вкупната РНК од ткивото на дебелото црево беше екстрахирана со реагенс Trizol (Invitrogen, Carlsbad, CA), проследено со екстракција на cDNA со обратна транскриптаза (TaKaRa, Kusatsu, Shiga, Јапонија). Квантитативната PCR беше извршена со користење на систем за PCR во реално време со SYBR Green Master (Roche, Базел, Швајцарија). Транскриптите на целните гени беа нормализирани на β-актин, а податоците беа анализирани со користење на методот 2-ΔΔCT. Секвенците на генските прајмери ​​се прикажани во Табела 1.
Примарната изолација и култура на клетки од епителниот дебело црево кај глувци беа извршени како што беше претходно опишано.20 Накратко, дебелото црево на глувци на возраст од 6-8 недели прво беше исечено по жртвувањето со цервикална дислокација, потоа лонгитудинално отворено, третирано со Hanks Balanced Salt Solution (HBSS, без калциум и магнезиум) и исечено на мали парчиња од 0,5-1 mm. Последователно, ткивата беа дигестирани со 0,4 mg/mL колагеназа XI (Sigma, Poole, UK) во слободен DMEM медиум и центрифугирано на 300 xg 5 минути на собна температура. Ресуспендирајте го пелетот во DMEM медиум (дополнет со 10% фетален говедски серум, 100 единици/mL пеницилин и 100 µg/mL стрептомицин) на 37 °C и пропуштете го низ најлонска мрежа (големина на порите ~250 µm). Аликвоти од клетки од епителниот дебело црево беа поставени во садови со стаклено дно и инкубирани со оцетна киселина, пропионска киселина, бутерна киселина и глувчешка фекални екстракти во тек на 2 часа на 37°C, 5% CO2.
Ткивото на дебелото црево беше хомогенизирано со PBS, а нивоата на цитокини IL-6, TNF-α и IL-1β во ткивото на дебелото црево беа детектирани со помош на комплети за анализа luminex ELISA (R&D systems, Минеаполис, Минесота, САД). Слично на тоа, нивоата на GLP-1 во серумот и медиумот за култура на примарни клетки од мурински епител на дебелото црево беа одредени со комплет ELISA (Bioswamp, Вухан, Кина) според упатствата на производителот.
Вкупната ДНК од фецесот беше екстрахирана со помош на комплет за екстракција на ДНК (Tiangen, Кина). Квалитетот и квантитетот на ДНК беа измерени во соодноси од 260 nm/280 nm и 260 nm/230 nm, соодветно. Последователно, користејќи ја секоја екстрахирана ДНК како шаблон, специфични прајмери ​​338F (ACTCCTACGGGAGGCAGCAG) и 806R (GGACTACHVGGTWTCTAAT) беа користени за амплификација на регионите V3-V4 на генот 16S rRNA во различни региони. PCR производите беа прочистени со помош на комплетот за екстракција на гел QIAquick (QIAGEN, Германија), квантифицирани со PCR во реално време и секвенционирани со помош на платформата за секвенционирање IlluminaMiseq PE300 (Illumina Inc., CA, САД). За биоинформатичка анализа, обработката на податоците беше извршена според претходно објавените протоколи.21,22 Накратко, користете Cutadapt (V1.9.1) за филтрирање на сурови експресни датотеки. OTU беа групирани. користејќи UPARSE (верзија 7.0.1001) со гранична вредност на сличност од 97%, а UCHIME беше користен за отстранување на химерни секвенци. Анализата и класификацијата на составот на заедницата беа извршени со користење на RDP класификаторот (http://rdp.cme.msu.edu/) врз основа на базата на податоци за рибозомални РНК гени SILVA.
Нивоата на масни киселини со краток синџир (оцетна киселина, пропионска киселина и бутерна киселина) беа мерени како што беше претходно опишано од Тао и сор., со некои модификации.23 Накратко, 100 мг фецес прво беа суспендирани во 0,4 мл дејонизирана вода, проследено со 0,1 мл 50% сулфурна киселина и 0,5 мл 2-етилбутерна киселина (внатрешен стандард), потоа хомогенизирани и загреани на 4°C. Центрифугирајте на 12.000 вртежи во минута 15 минути на C. Супернатантот беше екстрахиран со 0,5 mL етер и инјектиран во GC за анализа. За анализа со гасна хроматографија (GC), примероците беа анализирани со помош на гасен хроматограф GC-2010 Plus (Shimadzu, Inc.) опремен со детектор за јонизација на пламен (FID). Одвојувањето беше постигнато со помош на колона ZKAT-624, 30 m × 0,53 mm × 0,3 μm (Lanzhou Zhongke Antai Analytical Technology Co., Ltd., China). Податоците беа добиени со помош на софтвер за GC раствор (Shimadzu, Inc.). Односот на разделување беше 10:1, гасот-носач беше азот, а брзината на проток беше 6 mL/min. Волуменот на инјектирање беше 1 μL. Температурата на инјекторот и детекторот беше 300°C. Температурата на рерната се одржуваше на 140°C 13,5 минути, а потоа се зголеми на 250°C со брзина од 120°C/мин; температурата се одржуваше 5 минути.
Податоците се претставени како средна вредност ± стандардна грешка на средната вредност (SEM). Значајноста на податоците беше оценета со еднонасочна ANOVA проследена со Duncan-ов тест со повеќекратен опсег. За сите пресметки беше користен софтверот GraphPad Prism 5.0 (GraphPad Software Inc., Сан Диего, Калифорнија, САД) и p < 0,05 се сметаше за статистички значајно.
Добро е познато дека улцерозен колитис е хронична релапсивна колитисна болест со силна абдоминална болка, дијареја и крварење. Затоа, беше утврден хроничен релапсивен колитис предизвикан од DSS кај глувци за да се процени ефикасноста на BLG против колитис (Слика 1А). Во споредба со контролната група, глувците во моделната група на DSS имале значително намалена телесна тежина и повисок DAI, а овие промени биле значително поништени по 24 дена третман со BLG (Слика 1Б и В). Скратувањето на дебелото црево е важна карактеристика на улцерозен колитис. Како што е прикажано на сликите 1D и E, должините на дебелото црево кај глувците кои примиле DSS биле значително скратени, но биле ублажени со третманот со BLG. Последователно, била извршена хистопатолошка анализа за да се процени воспалението на дебелото црево. Сликите обоени со H&E и патолошките резултати покажале дека администрацијата на DSS значително ја нарушила архитектурата на дебелото црево и резултирала со уништување на криптите, додека третманот со BLG значително го намалил уништувањето на криптите и патолошките резултати (Слика 1F и G). Имено, заштитниот ефект на BLG во доза од 1 g/Kg бил споредлив со оној на SASP во доза од 200 mg/kg. Заедно, овие наоди сугерираат дека BLG е ефикасен во намалувањето на сериозноста на хроничен рецидивирачки колитис предизвикан од DSS кај глувци.
TNF-α, IL-1β и IL-6 се важни воспалителни маркери на воспаление на дебелото црево. Како што е прикажано на Слика 2А, DSS предизвика значително зголемување на генската експресија на TNF-α, IL-1β и IL-6 во дебелото црево во споредба со контролната група. Администрацијата на BLG може значително да ги поништи овие промени посредувани од DSS. Потоа, користевме ELISA за да ги утврдиме нивоата на воспалителните цитокини TNF-α, IL-1β и IL-6 во ткивото на дебелото црево. Резултатите, исто така, покажаа дека нивоата на TNF-α, IL-1β и IL-6 во дебелото црево беа значително зголемени кај глувци третирани со DSS, додека третманот со BLG ги ублажи овие зголемувања (Слика 2Б).
Слика 2 BLG ја инхибира генската експресија и производството на проинфламаторните цитокини TNF-α, IL-1β и IL-6 во дебелото црево кај глувци третирани со DSS. (A) Генска експресија на TNF-α, IL-1β и IL-6 во дебелото црево; (B) нивоа на TNF-α, IL-1β и IL-6 во дебелото црево. Податоците се претставени како средна вредност ± SEM (n = 4–6).#p < 0,05 или ##p < 0,01 или ###p < 0,001 во споредба со контролната (Con) група; *p < 0,05 или **p < 0,01 во споредба со DSS групата.
Цревната дисбиоза е клучна во патогенезата на улцерозен колитис (UC).24 За да се испита дали BLG ја модулира цревната микробиота кај глувци третирани со DSS, извршено е секвенционирање на 16S rRNA за да се анализира бактериската заедница на содржината на цревата. Веновиот дијаграм покажува дека трите групи делат 385 OTU. Во исто време, секоја група имала уникатни OTU (Сл. 3А). Понатаму, индексот Chao1 и индексот Шенон прикажани на Слика 3B и C покажаа дека разновидноста на заедницата на цревната микробиота е намалена кај глувци третирани со BLG, бидејќи индексот Шенон е значително намален во групата третирана со BLG. Анализата на главните компоненти (PCA) и анализата на главните координати (PCoA) беа користени за да се утврдат шемите на групирање меѓу трите групи и покажаа дека структурата на заедницата на глувци третирани со DSS е јасно одвоена по третманот со BLG (Слика 3D и E). Овие податоци сугерираат дека третманот со BLG значително влијаел на структурата на заедницата кај глувци со колитис предизвикан од DSS.
Слика 3 BLG ја менува разновидноста на цревната микробиота кај глувци со колитис предизвикан од DSS. (A) Вен дијаграм на OTU, (B) Chao1 индекс, (C) Шенонов индекс на богатство, (D) График на резултат на анализата на главните компоненти (PCA) на OTU, (E) Резултат на анализата на главните координати на OTU (PCoA) Слика. Податоците се претставени како средна вредност ± SEM (n = 6).**p < 0,01 во споредба со DSS групата.
За да ги процениме специфичните промени во фекалната микробиота, го анализиравме составот на цревната микробиота на сите таксономски нивоа. Како што е прикажано на Слика 4А, главните фили во сите групи беа Firmicutes и Bacteroidetes, проследени со Verrucomicrobia. Релативните изобилства на Firmicutes и соодносите Firmicutes/Bacteroidetes беа значително зголемени во фекалните микробни заедници на глувци третирани со DSS во споредба со контролните глувци, а овие промени беа значително поништени по третманот со BLG. Особено, третманот со BLG значително ја зголеми релативната изобилство на Verrucobacterium во фецесот на глувци со колитис предизвикан од DSS. На ниво на домаќинство, фекалните микробни заедници беа окупирани од Lachnospiriaceae, Muribaculaceae, Akkermansiaceae, Ruminococcaceae и Prevotellaceae (Слика 4Б). Во споредба со групата DSS, намалувањето на BLG го зголеми изобилството на Akkermansiaceae, но го намали изобилството на Lachnospiraceae и Ruminococcaceae. Имено, на ниво на род, фекалната Микробиотата беше окупирана од Lachnospira_NK4A136_group, Akkermansia и Prevotellaceae_UCG-001 (Сл. 4C). Ова откритие, исто така, покажа дека третманот со BLG ефикасно го поништил дисбалансот на микробиотата како одговор на предизвикот со DSS, карактеризиран со намалување на Eubacterium_xylanophilum_group, Ruminococcaceae_UCG-014, Intestinimonas и Oscillibacter, и зголемување на Akkermansia и Prevotellaceae_UCG-001.
Слика 4 BLG го менува изобилството на цревната микробиота кај глувци со колитис предизвикан од DSS. (A) Изобилство на цревна микробиота на ниво на филум; (B) Изобилство на цревна микробиота на ниво на семејство; (C) Изобилство на цревна микробиота на ниво на род. Податоците се претставени како средна вредност ± SEM (n = 6).#p < 0,05 или ###p < 0,001 во споредба со контролната (Con) група; *p < 0,05 или **p < 0,01 или ***p < 0,001 во споредба со DSS групата.
Со оглед на тоа што масните киселини со краток синџир (SCFA) се главните метаболити на Akkermansia и Prevotellaceae_UCG-001, додека ацетатот, пропионатот и бутиратот се најзастапените SCFA во цревниот лумен,25-27 сè уште сме во нашата студија. Како што е прикажано на Слика 5, концентрациите на фекален ацетат, пропионат и бутират беа значително намалени во групата третирана со DSS, додека третманот со BLG можеше во голема мера да го потисне ова намалување.
Слика 5. BLG ги зголемува нивоата на SCFA во фецесот на глувци со колитис предизвикан од DSS. (A) Содржина на оцетна киселина во фецесот; (B) содржина на пропионска киселина во фецесот; (C) содржина на бутерна киселина во фецесот. Податоците се претставени како средна вредност ± SEM (n = 6).#p < 0,05 или ##p < 0,01 во споредба со контролната (Con) група; *p < 0,05 или **p < 0,01 во споредба со DSS групата.
Понатаму го пресметавме коефициентот на Пирсонова корелација помеѓу диференцијалните SCFA на ниво на род и фекалната микробиота. Како што е прикажано на Слика 6, Akkermansia беше позитивно корелирана со производството на пропионска киселина (Pearson = 0,4866) и бутерна киселина (Pearson = 0,6192). Спротивно на тоа, и Enteromonas и Oscillobacter беа негативно поврзани со производството на ацетат, со Пирсонови коефициенти од 0,4709 и 0,5104, соодветно. Слично на тоа, Ruminococcaceae_UCG-014 беше негативно корелирана со производството на пропионска киселина (Pearson = 0,4508) и бутерна киселина (Pearson = 0,5842), соодветно.
Слика 6 Пирсонова корелација помеѓу диференцијалните SCFA и цревните микроби. (A) Enteromonas со оцетна киселина; (B) Bacillus на конкусион со оцетна киселина; (C) Akkermansia наспроти пропионска киселина; (D) Ruminococcus_UCG-014 со пропионска киселина; (E) Akkermansia со бутерна киселина; (F) ) Ruminococcus _UCG-014 со бутерна киселина.
Глукагон-сличен пептид-1 (GLP-1) е пост-транслационен производ на проглукагон (Gcg) специфичен за клеточниот тип со антиинфламаторни својства.28 Како што е прикажано на Слика 7, DSS предизвика значително намалување на експресијата на Gcg mRNA. Третманот со дебело црево и BLG може значително да го поништи намалувањето на Gcg предизвикано од DSS во споредба со контролната група (Сл. 7А). Во исто време, нивото на GLP-1 во серумот беше значително намалено во групата третирана со DSS, а третманот со BLG можеше во голема мера да го спречи ова намалување (Сл. 7Б). Бидејќи масните киселини со краток синџир можат да го стимулираат лачењето на GLP-1 преку активирање на рецепторот 43 поврзан со G-протеин (GRP43) и рецепторот 41 поврзан со G-протеин (GRP41), ние исто така ги испитавме GPR41 и GRP43 во дебелото црево на глувци со колитис и откривме дека експресијата на GRP43 и GPR41 mRNA во дебелото црево е значително намалена по предизвикот со DSS, а третманот со BLG може ефикасно да ги спаси овие намалувања (Слика 7C и Г).
Слика 7 BLG ги зголемува нивоата на GLP-1 во серумот и експресијата на Gcg, GPR41 и GRP43 mRNA во дебелото црево кај глувци третирани со DSS. (A) Експресија на Gcg mRNA во ткивото на дебелото црево; (B) Ниво на GLP-1 во серумот; (C) Експресија на GPR41 mRNA во ткивото на дебелото црево; (D) Експресија на GPR43 mRNA во ткивото на дебелото црево. Податоците се претставени како средна вредност ± SEM (n = 5–6).#p < 0,05 или ##p < 0,01 во споредба со контролната (Con) група; *p < 0,05 во споредба со DSS групата.
Бидејќи третманот со BLG може да ги зголеми серумските нивоа на GLP-1, експресијата на Gcg mRNA во дебелото црево и нивоата на фекални SCFA кај глувци третирани со DSS, дополнително ги испитавме ацетатот, пропионатот и бутиратот, како и од контролни (F-Con), DSS колитис (F-Con) -DSS) и BLG колитис (F-BLG) за ослободувањето на GLP-1 од примарни клетки на епителниот дебело црево кај глувци. Како што е прикажано на Слика 8А, примарните клетки на епителниот дебело црево кај глувци третирани со 2 mM оцетна киселина, пропионска киселина и бутерна киселина, соодветно, значително го стимулираа ослободувањето на GLP-1, во согласност со претходните студии.29,30 Слично на тоа, сите F-Con, F-DSS и F-BLG (еквивалентно на 0,25 g измет) во голема мера го стимулираа ослободувањето на GLP-1 од примарни клетки на епителниот дебело црево кај глувци. Имено, количината на GLP-1 ослободена од примарните клетки на епителниот дебело црево кај глувци третирани со F-DSS беше многу помала од онаа на Примарни клетки од дебелото црево на глувци третирани со F-Con и F-BLG. (Слика 8B). Овие податоци сугерираат дека третманот со BLG значително го обновил производството на GLP-1 добиен од SCFA во цревата.
Слика 8 SCFA добиен од BLG го стимулира ослободувањето на GLP-1 од примарните клетки на епителот на дебелото црево од глувци. (A) Оцетната киселина, пропионската киселина и бутерната киселина го стимулираа ослободувањето на GLP-1 од примарните клетки на епителот на дебелото црево од глувци; (B) фекалните екстракти F-Con, F-DSS и F-BLG ги стимулираа примарните клетки на епителот на дебелото црево од глувци. Количина на ослободен GLP-1. Аликвоти од клетките на епителот на дебелото црево беа поставени во Петриеви садови со стаклено дно и третирани со 2 mM оцетна киселина, пропионска киселина, бутерна киселина и фекални екстракти F-Con, F-DSS и F-BLG (еквивалентно на 0,25 g фецес), соодветно. 2 часа на 37°C, 5% CO2, соодветно. Количината на GLP-1 ослободена од примарните клетки на глувчешкиот дебело црево беше детектирана со ELISA. Податоците се претставени како средна вредност ± SEM (n = 3).#p < 0,05 или ##p < 0,01 во однос на слепа или F-Con; *p < 0,05 во однос на F-DSS.
Кратенки: Ace, оцетна киселина; Pro, пропионска киселина; сепак, бутерна киселина; F-Con, фекален екстракт од контролни глувци; F-DSS, фекален екстракт од глувци со колитис; F-BLG, од дебело црево третирано со BLG. Фекални екстракти од воспалителни глувци.
Наведена од Светската здравствена организација како рефракторна болест, улцерозен колитис (УК) станува глобална опасност; Сепак, ефикасните методи за предвидување, спречување и лекување на болеста се сè уште ограничени. Затоа, постои итна потреба да се истражат и развијат нови безбедни и ефикасни терапевтски стратегии за улцерозен колитис (УК). Препаратите од традиционалната кинеска медицина се ветувачка опција бидејќи многу препарати од традиционалната кинеска медицина се покажаа како ефикасни во третманот на УК кај кинеската популација низ вековите, и сите тие се биолошки органски материи и природни материјали кои се претежно безопасни за луѓето и животните.31,32 Оваа студија имаше за цел да пронајде безбеден и ефикасен препарат од традиционалната кинеска медицина за третман на УК и да го истражи неговиот механизам на дејство. BLG е добро позната кинеска хербална формула што се користи за лекување на грип.8,33 Работата во нашата лабораторија и други покажа дека индигото, преработен производ од традиционалната кинеска медицина од истата суровина како BLG, покажува значителна ефикасност во третманот на УК кај луѓето и животните.4,34 Сепак, антиколитичните ефекти на BLG и неговите ефекти Механизмот е нејасен. Во тековната студија, нашите резултати покажуваат дека BLG ефикасно го намалува воспалението на дебелото црево предизвикано од DSS, кое е поврзано со модулација на цревната микробиота. и обновување на производството на GLP-1 добиен од цревата.
Добро е познато дека улцерозен колитис се карактеризира со рецидивирачки периоди со типични клинички карактеристики, како што се губење на тежина, дијареја, ректално крварење и екстензивно оштетување на мукозата на дебелото црево.35 Така, хроничниот рецидивирачки колитис беше администриран со администрирање на три циклуси од 1,8% DSS во тек на пет дена, проследено со седум дена пиење вода. Како што е прикажано на Слика 1Б, флуктуирачкото губење на тежината и DAI резултатите укажуваат на успешна индукција на хроничен рецидивирачки колитис. Глувците во групата третирана со BLG покажаа зголемување на закрепнувањето од 8-миот ден, што беше значително различно од 24-тиот ден. Истите промени беа забележани и во DAI резултатот, што укажува на подобрување во клиничкото подобрување на колитисот. Во однос на повредата на дебелото црево и воспалителниот статус, должината на дебелото црево, оштетувањето на ткивото на дебелото црево и генската експресија и производството на проинфламаторни цитокини TNF-α, IL-1β и IL-6 во ткивото на дебелото црево исто така беа значително подобрени по третманот со BLG. Заедно, овие резултати јасно покажуваат дека BLG е ефикасен во третманот на хроничен рецидивирачки колитис кај глувци.
Како BLG ги остварува своите фармаколошки ефекти? Бројни претходни студии покажаа дека цревната микробиота игра клучна улога во патогенезата на улцерозен колитис (УК), а терапиите базирани на микробиом и насочени кон микробиом се појавија како многу привлечна стратегија за третман на улцерозен колитис. Во оваа студија, покажавме дека третманот со BLG резултираше со значајни промени во составот на цревната микробиота, што сугерира дека заштитниот ефект на BLG против колитис предизвикан од DSS е поврзан со модулација на цревната микробиота. Ова набљудување е во согласност со идејата дека репрограмирањето на хомеостазата на цревната микробиота е важен пристап за разбирање на ефикасноста на препаратите од традиционалната кинеска медицина (ТКМ).36,37 Имено, Akkermansia е грам-негативна и строго анаеробна бактерија која живее во мукозниот слој на цревата, која ги разградува муцините, произведува пропионска киселина, ја стимулира диференцијацијата на пехарските клетки и ја одржува мукозната бариера.26 Повеќекратни клинички и животински податоци сугерираат дека Akkermansia е високо поврзана со здрава мукоза,38 и орална администрација на Akkermansia spp. може значително да го подобри воспалението на мукозата.39 Нашите тековни податоци сугерираат дека релативната изобилство на Akkermansia е значително зголемена по третманот со BLG. Покрај тоа, Prevotellaceae_UCG-001 е бактерија што произведува SCFA.27 Повеќекратни студии покажаа дека Prevotellaceae_UCG-001 е пронајден во ниска релативна изобилство во изметот на животни со колитис.40,41 Нашите тековни податоци исто така покажуваат дека третманот со BLG може значително да ја зголеми релативната изобилство на Prevotellaceae_UCG-001 во дебелото црево на глувци третирани со DSS. Спротивно на тоа, Oscillibacter е мезофилна, строго анаеробна бактерија.42 објави дека релативната изобилство на Oscillibacter е значително зголемена кај глувци со UC и е значително позитивно корелирана со нивоата на IL-6 и IL-1β и патолошките резултати.43,44 Имено, третманот со BLG значително ја намали релативната изобилство на Oscillibacter во изметот на глувци третирани со DSS. Имено, овие бактерии изменети со BLG беа бактериите што најмногу произведуваат SCFA. Бројни претходни студии ги покажаа потенцијалните корисни ефекти од SCFA врз воспаление на дебелото црево и заштита на интегритетот на цревниот епител.45,46 Нашите сегашни податоци, исто така, забележаа дека концентрациите на SCFA ацетат, пропионат и бутират во фецес третиран со DSS биле значително зголемени кај глувци третирани со BLG. Земени заедно, овие наоди јасно покажуваат дека третманот со BLG може ефикасно да ги подобри бактериите што произведуваат SCFA предизвикани од DSS кај глувци со хроничен рецидивирачки колитис.
GLP-1 е инкретин кој главно се произведува во илеумот и дебелото црево и игра важна улога во одложувањето на празнењето на желудникот и намалувањето на постпрандијалната гликоза во крвта.47 Доказите сугерираат дека дипептидил пептидазата (DPP)-4, агонист на GLP-1 рецепторот и наномедицина на GLP-1 можат ефикасно да го ублажат воспалението на цревата кај глувците.48-51 Како што е објавено во претходните студии, високите концентрации на SCFA беа поврзани со нивоата на GLP-1 во плазмата кај луѓето и глувците.52 Нашите тековни податоци покажуваат дека по третманот со BLG, нивоата на GLP-1 во серумот и експресијата на Gcg mRNA беа значително зголемени. Слично на тоа, секрецијата на GLP-1 беше значително зголемена во дебелото црево по стимулација со фекални екстракти од глувци со колитис третирани со BLG во споредба со стимулација со фекални екстракти од глувци со колитис третирани со DSS. Како SCFA влијаат на ослободувањето на GLP-1? Гвен Толхерст и др. објавија дека SCFA може да го стимулира лачењето на GLP-1 преку GRP43 и GPR41.29 Нашите сегашни податоци исто така покажуваат дека третманот со BLG значително ја зголемува експресијата на mRNA на GRP43 и GPR41 во дебелото црево на глувци третирани со DSS. Овие податоци сугерираат дека третманот со BLG може да го врати производството на GLP-1 промовирано од SCFA со активирање на GRP43 и GPR41.
BLG е долгорочен лек без рецепт (OTC) во Кина. Максималната толерирана доза на BLG кај глувците Кунминг е 80 g/kg и не е забележана акутна токсичност.53 Во моментов, препорачаната доза на BLG (без шеќер) кај луѓето е 9-15 g/ден (3 пати на ден). Нашата студија покажа дека BLG од 1 g/kg го ублажува хроничниот рецидивирачки колитис предизвикан од DSS кај глувците. Оваа доза е блиску до дозата на BLG што се користи клинички. Нашата студија, исто така, откри дека неговиот механизам на дејство е посредуван, барем делумно, со промени во цревната микробиота, поточно бактерии што произведуваат SCFA, како што се Akkermansia и Prevotellaceae_UCG-001, за да се врати производството на GLP-1 добиен од цревата. Овие наоди сугерираат дека BLG заслужува понатамошно разгледување како потенцијален терапевтски агенс за клинички третман на колитис. Сепак, точниот механизам со кој ја модулира цревната микробиота останува да се потврди од глувци со недостаток на микробиота и трансплантација на фекални бактерии.
Аце, оцетна киселина; бут, бутерна киселина; BLG, пандан; DSS, декстран натриум сулфат; DAI, индекс на активност на болеста; DPP, дипептидил пептидаза; FID, детектор за јонизација на пламен; F-Con, контрола Фекални екстракти од глувци; F-DSS, фекални екстракти од глувци со DSS колитис; F-BLG, фекални екстракти од глувци со колитис третирани со BLG; GLP-1, глукагон-сличен пептид-1; Gcg, глукагон; гасна хроматографија, гасна хроматографија; GRP43, рецептор поврзан со G протеин 43; GRP41, рецептор поврзан со G протеин 41; H&E, хематоксилин-еозин; HBSS, раствор на Хенксова балансирана сол; OTC, OTC; PCA, анализа на главни компоненти; PCoA, анализа на главни координати; Pro, пропионска киселина; SASP, сулфасалазин; SCFA, масни киселини со краток синџир; кинеска медицина, традиционална кинеска медицина; UC, улцерозен колитис.
Сите експериментални протоколи беа одобрени од Комитетот за етика на животните при Медицинскиот центар за наука и технологија при Универзитетот во Пекинг, Шенжен-Хонг Конг (Шенжен, Кина) во согласност со институционалните упатства и прописите за животни (етички број A2020157).
Сите автори дадоа значаен придонес во концепцијата и дизајнот, собирањето податоци или анализата и толкувањето на податоците; учествуваа во изготвувањето на статијата или критичкото ревидирање на важна интелектуална содржина; се согласија да го достават ракописот до тековното списание; конечно ја одобрија верзијата за објавување; Одговорни за сите аспекти на работата.
Оваа работа беше поддржана од Националната фондација за природни науки на Кина (81560676 и 81660479), првокласниот проект на Универзитетот Шенжен (86000000210), Фондот на Комитетот за наука и технологија при Шенжен (JCYJ20210324093810026) и Фондот за истражување на медицинската наука и технологија при покраината Гуангдонг (A2020157 и A2020272), Фармацевтската фармација на Медицинскиот универзитет Гуижоу, финансирана од Key Laboratory (YWZJ2020-01) и Болницата на Универзитетот во Пекинг, Шенжен (JCYJ2018009).
1. Танг Б, Жу Ј, Жанг Б, и др. Терапевтски потенцијал на триптолид како антиинфламаторно средство кај експериментален колитис предизвикан од декстран натриум сулфат кај глувци. pre-immune.2020;11:592084.doi: 10.3389/fimmu.2020.592084
2. Каплан ГГ. Глобалниот товар на ИБЦ: од 2015 до 2025 година. Nat Rev Gastroenterol Hepatol.2015;12:720–727.doi: 10.1038/nrgastro.2015.150
3. Пенг Ј, Женг ТТ, Ли Сјуе и др. Алкалоиди добиени од растенија: ветувачки модификатори на болести кај воспалителни заболувања на цревата. Префармакологија.2019;10:351.doi:10.3389/fphar.2019.00351
4. Xiao Haiteng, Peng Jie, Wen B, et al. Indigo Naturalis го инхибира оксидативниот стрес во дебелото црево и Th1/Th17 одговорите кај DSS-индуциран колитис кај глувци. Oxid Med Cell Longev.2019;2019:9480945.doi: 10.1155/2019/9480945
5. Чен М, Динг Ј, Тонг З. Ефикасност и безбедност на Sophora flavescens (Sophora flavescens) како кинеска хербална медицина во третманот на улцерозен колитис: клинички докази и потенцијални механизми. Prepharmacology.2020;11:603476.doi:10.3389/fphar.2020.603476
6. Цао Фанг, Лиу Џие, Ша Бенксинг, Пан ХФ. Природни производи: експериментално ефикасни лекови за третман на воспалителни заболувања на цревата. Curr Pharmaceuticals.2019;25:4893–4913.doi: 10.2174/1381612825666191216154224
7. Zhang C, Jiang M, Lu A. Размислувања за адјувантниот третман на улцерозен колитис со традиционална кинеска медицина. Clinical Rev Allergy Immunization.2013;44:274–283.doi: 10.1007/s12016-012-8328-9
8. Ли Жонгтенг, Ли Ли, Чен ТТ, и др. Ефикасност и безбедност на гранулите Банланген во третманот на сезонски грип: протокол за студија за рандомизирано контролирано испитување. trial.2015;16:126.doi: 10.1186/s13063-015-0645-x