Javascript ass de Moment an Ärem Browser deaktivéiert. Verschidde Funktiounen vun dëser Websäit funktionéieren net wann Javascript deaktivéiert ass.
Registréiert Iech mat Äre spezifeschen Donnéeën an dem spezifesche Medikament vun Ärem Interessi a mir wäerten d'Informatiounen, déi Dir gitt, mat Artikelen an eiser extensiver Datebank vergläichen an Iech direkt eng PDF-Kopie per E-Mail schécken.
Ban-Lan-Gen Granulat schwächt déi duerch Dextran-Natriumsulfat induzéiert chronesch relapséierend Kolitis bei Mais andeems se d'Darm-Mikrobiota moduléieren an d'intestinal SCFA-Produktioun restauréieren. (Derived-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 Haitao21Peking University Shenzhen Hospital Departement fir Pharmazie, Shenzhen, Volleksrepublik China; 2Shenzhen University Health Science Center School of Pharmacy, Shenzhen, Volleksrepublik China; 3Guizhou Medical University Engineering Technology Research Center of Ethnic Medicine and Traditional Chinese Medicine Development and Application Ministry of Education, Guizhou Provincial Key Laboratory of Pharmacy, Guizhou Medical University, Guiyang, Volleksrepublik China; 4 Departement fir Gastroenterologie, Peking University Shenzhen Hospital, Shenzhen, Volleksrepublik China; 5 School of Pharmacy, Guizhou Medical University, Staatlecht Schlëssellaboratoire fir d'Funktioun an d'Applikatioun vu Medizinplanzen, Guiyang; 6 Departement fir Laboratoire Medizin, Peking University Shenzhen Hospital, Shenzhen, China [email protected] Shen Xiangchun, School of Pharmacy, Guizhou Medical University, Guizhou, Volleksrepublik China, 550004, Email [email protected] Zil: GLP-1-baséiert Therapie ass eng nei Behandlungsoptioun fir entzündlech Darmkrankheeten. Ban-Lan-Gen (BLG) Granulat sinn eng bekannt antiviral TCM-Formulatioun, déi potenziell anti-inflammatoresch Aktivitéit an der Behandlung vu verschiddenen entzündleche Konditiounen weist. Wéi och ëmmer, säin anti-inflammatoreschen Effekt op Kolitis a säi Wierkungsmechanismus sinn nach ëmmer net kloer. METHODEN: Fir Dextran-Natriumsulfat (DSS)-induzéiert chronesch relapséierend Kolitis bei Mais ze bestëmmen. Krankheetsaktivitéitsindizes, histologesch Marker vun der Verletzung a proinflammatoresch Zytokinniveauen goufen duerchgefouert fir de Schutzeffekt vu BLG ze bewäerten. D'Effekter vu BLG op d'Darmflora an den Darm goufen duerch Serum GLP-1 Niveauen an d'kolonesch Gcg-, GPR41- a GRP43-Expressioun, Darmflora-Zesummesetzung, Fäkal SCFA-Niveauen an GLP-1-Fräisetzung aus primär Maus-Darm-Epithelzellen aus SCFA-ofgeleetem GLP-1. Resultater: D'BLG-Behandlung huet de Kierpergewiichtsverloscht, den DAI, d'Darmverkierzung, den Darmgewebeschued an d'proinflammatoresch Zytokin-Niveaue vun TNF-α, IL-1β an IL-6 am Darmgewebe däitlech reduzéiert. Zousätzlech kann d'BLG-Behandlung d'Darm-Gcg-, GPR41- a GRP43-Expressioun an d'Serum-GLP-1-Niveaue bei Colitis-Mais däitlech restauréieren, an duerch d'Erhéijung vun SCFA-produzéierende Bakterien wéi Akkermansia a Prevotellaceae_UCG-001, an duerch d'Reduktioun vun der Heefegkeet vu Bakterien wéi Eubacterium_xylanophilum_group, Ruminococcaceae_UCG-014, Intestinimonas an Oscillibacter. Zousätzlech kann d'BLG-Behandlung den Niveau vun SCFA am Kot vu Colitis-Mais däitlech erhéijen. Gläichzäiteg hunn In-vitro-Experimenter och gewisen, datt den Kotextrakt vu BLG-behandelte Mais déi primär kleng murine Darm-Epithelzellen, déi GLP-1 sekretéieren, staark stimuléiere kann. Conclusiounen: Dës Erkenntnisser suggeréieren, datt BLG en Anti-Kolitis-Effekt huet. BLG huet de Potenzial, als Therapie entwéckelt ze ginn, zumindest deelweis andeems d'Darm-Mikrobiota moduléiert gëtt an d'intestinal SCFA-ofgeleet GLP-1-Produktioun restauréiert gëtt. Villverspriechend Medikamenter fir chronesch relapséierend Kolitis. Schlësselwierder: Kolitis, Ban-Lan-Gen Granula, Darm-Mikrobiota, kuerzketteg Fettsaieren, GLP-1
Colitis ulcerosa (UC) ass eng laangfristeg entzündlech Krankheet vum Dickdarm an dem Rektum, déi duerch widderhuelend Duerchfall, Bauchschmerzen, Gewiichtsverloscht a mukopurulent bluddeg Still charakteriséiert ass.1 An der leschter Zäit ass d'Prävalenz vun UC a Länner mat virdru gerénger Inzidenz, dorënner China, eropgaang, mat der wuessender Popularitéit vum westleche Liewensstil.2 Dës Erhéijung stellt grouss Problemer fir d'ëffentlech Gesondheet duer a huet eescht Auswierkungen op d'Aarbechtsfäegkeet an d'Liewensqualitéit vun de Patienten. Besonnesch ass et ze bemierken, datt d'Pathogenese vun UC gréisstendeels onkloer bleift, awer et ass allgemeng akzeptéiert, datt Genetik, Ëmweltfaktoren, d'Darmflora an den Immunsystem all zur Entwécklung vun UC bäidroen.3 Och hautdesdaags gëtt et keng Heelung fir UC, an d'Zil vun der Behandlung ass et, klinesch Symptomer ze kontrolléieren, Remissioun ze induzéieren an z'erhalen, d'Schleimhautheilung ze förderen an d'Widderhuelung ze reduzéieren. Klassesch Behandlungen enthalen Aminosalicylater, Kortikosteroiden, Immunsuppressiva a Biologika. Wéinst hire verschiddene Niewewierkungen kënnen dës Medikamenter awer net den erwënschten Effekt erreechen.4 An der leschter Zäit hunn vill Fallstudien gewisen, datt déi traditionell chinesesch Medizin (TCM) e grousst Potenzial gewisen huet fir ze hëllefen... fir UC mat gerénger Toxizitéit ze bekämpfen, wat drop hiweist, datt d'Entwécklung vun neien TCM-Therapien eng villverspriechend Behandlungsstrategie fir UC ass.5-7
Banlangen Granules (BLG) ass eng traditionell chinesesch Medizinpreparatioun, déi aus dem Waasserextrakt vun der Banlangenwurzel hiergestallt gëtt.8 Nieft senger antiviraler Effizienz weist BLG potenziell anti-inflammatoresch Aktivitéit bei der Behandlung vu verschiddenen entzündleche Krankheeten op.9,10 Zousätzlech goufen Glucosinolate (R,S-Goitrin, Progoitrin, Epiprorubin a Glucosid aus wässeregen Extrakter vum Radix isatidis) an Nukleosiden (Hypoxanthin, Adenosin, Uridin a Guanosin) an Indigo-Alkaloide wéi Indigo an Indirubin isoléiert an identifizéiert.11,12 Fréier Studien hunn gutt dokumentéiert, datt d'Verbindungen Adenosin, Uridin an Indirubin potent Anti-Kolitis-Effekter a verschiddenen Déiermodeller vu Kolitis weisen.13-17 Wéi och ëmmer, goufen keng evidenzbaséiert Studien duerchgefouert fir d'Effizienz vu BLG bei Kolitis ze evaluéieren. An der aktueller Studie hu mir den schützende Effekt vu BLG op Dextran-Natriumsulfat (DSS)-induzéiert chronesch relapséierend Kolitis bei C57BL/6 Mais ënnersicht. a festgestallt, datt d'oral Administratioun vu BLG d'DSS-induzéiert chronesch relapséierend Entzündung vum Darm bei Mais däitlech ofgeschwächt huet, seng Reguléierungsmechanismen sinn mat der Modulatioun vun der Darm-Mikrobiota an der Restauratioun vun der Produktioun vu glukagonähnleche Peptid-1 (GLP-1) aus dem Darm assoziéiert.
BLG-Granulat (zockerfräi, NMPA-approuvéiert Z11020357; Beijing Tongrentang Technology Development Co., Ltd., Peking, China; Chargennummer: 20110966) goufen an Apdikten kaaft. DSS (Molekulargewiicht: 36.000–50.000 Dalton) gouf vun MP Biologicals (Santa Ana, USA) kaaft. Sulfasalazin (SASP) (≥ 98% Rengheet), Hämatoxylin an Eosin goufe vu Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA) kaaft. Maus TNF-α, IL-1β an IL-6 luminex Elisa Assay Kits goufe vun R&D Systems (Minneapolis, MN, USA) kaaft. Essigsäure, Propionsäure a Buttersäure goufe vun Aladdin Industries (Shanghai, China) kaaft. 2-Ethylbutyrsäure gouf vu Merck KGaA (Darmstadt, Däitschland) kaaft.
6-8 Wochen al männlech C57BL/6 Mais (Kierpergewiicht 18-22 g) goufen vun der Beijing Wetahe Laboratory Animal Technology Co., Ltd. (Peking, China) kaaft an an enger Ëmwelt vun 22 ± 2 °C mat engem 12 Stonne Liicht/Däischter-Zyklus ënnerbruecht. D'Mais kruten eng Standard-Nager-Diät mat fräiem Zougang zu Drénkwaasser fir eng Woch, fir sech un déi nei Ëmwelt ze gewinnen. D'Mais goufen dann zoufälleg a véier Gruppen opgedeelt: Kontrollgrupp, DSS-Modellgrupp, SASP-behandelt Grupp (200 mg/kg, oral) a BLG-behandelt Grupp (1 g/kg, oral). Wéi an der Figur 1A gewisen, gouf laut eiser viregter Studie experimentell chronesch relapséierend Kolitis bei Mais duerch dräi Zyklen vun 1,8% DSS fir 5 Deeg, gefollegt vun destilléiertem Waasser fir 7 Deeg, induzéiert, laut eiser viregter Studie.18 Mais an de SASP- a BLG-behandelte Gruppen goufen all Dag vum Dag 0 un mat SASP respektiv BLG behandelt. Laut virleefegen Experimenter ass d'Dosis vun BLG gouf op 1 g/kg festgeluecht. Mëttlerweil gouf d'Dosis vun SASP op 200 mg/kg festgeluecht, laut der Literatur.4 D'Kontroll- an d'DSS-Modellgruppe kruten datselwecht Waasservolumen während dem ganze Experiment.
Figur 1 BLG verbessert DSS-induzéiert chronesch rezidivéierend Kolitis bei Mais. (A) Experimentellen Design vun chronescher rezidivéierender Kolitis a Behandlung, (B) Ännerung vum Kierpergewiicht, (C) Disease Activity Index (DAI) Score, (D) Colon Längt, (E) representativt Bild vum Colon, (F) H&E Färbung Colon (Vergréisserung, ×100) an (G) histologesche Score. D'Donnéeë ginn als Moyenne ± SEM (n = 6) presentéiert. ##p < 0,01 oder ###p < 0,001 vs Kontroll (Con) Grupp; *p < 0,05 oder **p < 0,01 oder ***p < 0,001 vs DSS Grupp.
Kierpergewiicht, Stillkonsistenz a Rektalblutungen goufen all Dag opgeholl. Den Krankheetsaktivitéitsindex (DAI) gouf bestëmmt andeems d'Wäerter vu Kierpergewiicht, Stillkonsistenz a Rektalblutungen kombinéiert goufen, wéi virdru beschriwwen.19 Um Enn vum Experiment goufen all Mais euthanaséiert a Blutt, Kot an Dickdarm goufen fir weider Experimenter gesammelt.
D'Darmgewebe gouf mat Formalin fixéiert an a Paraffin agebett. 5-Mikron-Schnëtter goufen gemaach a mat Hämatoxylin-Eosin (H&E) gefierft, duerno geblannt a wéi virdru beschriwwen bewäert.19
Total RNA vum Darmgewebe gouf mat engem Trizol-Reagens (Invitrogen, Carlsbad, CA) extrahéiert, gefollegt vun enger cDNA-Extraktioun mat Reverse-Transkriptase (TaKaRa, Kusatsu, Shiga, Japan). Quantitativ PCR gouf mat engem Echtzäit-PCR-System mat SYBR Green Master (Roche, Basel, Schwäiz) duerchgefouert. Zilgen-Transkripte goufen op β-Aktin normaliséiert an d'Donnéeë goufen mat der 2-ΔΔCT-Method analyséiert. D'Genprimersequenze sinn an der Tabell 1 gewisen.
D'Isolatioun an d'Kultur vun primäre Maus-Darm-Epithelzellen goufen wéi virdru beschriwwen duerchgefouert.20 Kuerz gesot, goufen d'Dickdarmzellen vu 6-8 Wochen ale Mais fir d'éischt no der Affer duerch zervikal Dislokatioun ausgeschnidden, duerno longitudinal opgemaach, mat Hanks Balanced Salt Solution (HBSS, ouni Kalzium a Magnesium) behandelt a kleng Stécker vun 0,5-1 mm geschnidden. Duerno goufen d'Gewebe mat 0,4 mg/mL Kollagenase XI (Sigma, Poole, UK) a fräiem DMEM-Medium verdaut an 5 Minutte bei Raumtemperatur mat 300 xg zentrifugéiert. Resuspendéiert de Pellet am DMEM-Medium (ergänzt mat 10% fetaltem Rinderserum, 100 Eenheeten/mL Penicillin an 100 µg/mL Streptomycin) bei 37 °C a passéiert duerch en Nylonnetz (Porengréisst ~250 µm). Aliquote vun den Darm-Epithelzellen goufen a Schosselen mat Glasboden placéiert an mat Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure a Maus-Infusiounsmëttel inkubéiert. Kotextrakter fir 2 Stonnen bei 37°C, 5% CO2.
D'Darmgewebe gouf mat PBS homogeniséiert, an d'Niveaue vun de Zytokine IL-6, TNF-α an IL-1β am Darmgewebe goufen mat Luminex ELISA-Assay-Kits (R&D Systems, Minneapolis, MN, USA) nogewise. Och d'GLP-1-Niveaue am Serum a Kulturmedium vu primäre murine Kolonepithelzellen goufen mat engem ELISA-Kit (Bioswamp, Wuhan, China) no den Instruktioune vum Hiersteller bestëmmt.
Déi total DNA aus dem Kot gouf mat engem DNA-Extraktiounskit (Tiangen, China) extrahéiert. D'Qualitéit an d'Quantitéit vun der DNA goufen an de Verhältnesser vun 260 nm/280 nm respektiv 260 nm/230 nm gemooss. Duerno goufen, andeems all extrahéiert DNA als Schabloun benotzt gouf, déi spezifesch Primer 338F (ACTCCTACGGGAGGCAG) an 806R (GGACTACHVGGGTWTCTAAT) benotzt fir d'V3-V4 Regioune vum 16S rRNA Gen a verschiddene Regiounen ze amplifizéieren. D'PCR-Produkter goufen mat dem QIAquick Gel Extraction Kit (QIAGEN, Däitschland) gereinegt, duerch Echtzäit-PCR quantifizéiert a mat der IlluminaMiseq PE300 Sequenzéierungsplattform (Illumina Inc., CA, USA) sequenzéiert. Fir d'Bioinformatikanalyse gouf d'Datenveraarbechtung no virdru beschriwwene Protokoller duerchgefouert.21,22 Kuerz gesot, benotzt Cutadapt (V1.9.1) fir rau Express-Dateien ze filteren. OTUs goufen mat UPARSE (Versioun 7.0.1001) mat engem Ähnlechkeetsgrenzwert vun 97%, an UCHIME gouf benotzt fir chimär Sequenzen ze entfernen. D'Analyse an d'Klassifikatioun vun der Gemeinschaftszesummesetzung goufen mat dem RDP-Klassifizéierer (http://rdp.cme.msu.edu/) baséiert op der SILVA ribosomal RNA-Gen-Datebank duerchgefouert.
D'Niveaue vu kuerzkettege Fettsäuren (Essigsäure, Propionsäure a Buttersäure) goufen, wéi virdru vum Tao et al. beschriwwen, mat e puer Modifikatiounen gemooss.23 Kuerz gesot, goufen 100 mg Kot fir d'éischt an 0,4 ml deioniséiertem Waasser suspendéiert, gefollegt vun 0,1 ml 50% Schwefelsäure an 0,5 ml 2-Ethylbutersäure (internen Standard), duerno homogeniséiert an op 4°C erhëtzt. Zentrifugéiert bei 12.000 rpm fir 15 Minutten bei C. Den Iwwerstand gouf mat 0,5 ml Ether extrahéiert an an de GC fir d'Analyse injizéiert. Fir d'Gaschromatographie (GC) Analyse goufen d'Prouwe mat engem GC-2010 Plus Gaschromatograph (Shimadzu, Inc.) analyséiert, deen mat engem Flammioniséierungsdetektor (FID) ausgestatt war. D'Trennung gouf mat enger ZKAT-624 Kolonn, 30 m × 0,53 mm × 0,3 μm (Lanzhou Zhongke Antai Analytical Technology Co., Ltd., China) erreecht. D'Donnéeë goufen mat GC-Léisungssoftware (Shimadzu, Inc.) gesammelt. D'Split-Verhältnis war 10:1, den Trägergas war Stéckstoff, an d'Duerchflussrate war 6 ml/min. Den Injektiounsvolumen war 1 μL. D'Injektor- an Detektortemperatur war 300 °C. D'Uewentemperatur gouf 13,5 Minutten op 140 °C gehalen, duerno mat enger Geschwindegkeet vun op 250 °C erhéicht. 120°C/Minutt; d'Temperatur gouf 5 Minutten gehalen.
D'Donnéeë ginn als Mittelwert ± Standardfehler vum Mittelwert (SEM) presentéiert. D'Signifikanz vun den Donnéeën gouf duerch One-Way-ANOVA gefollegt vum Duncan's Multiple-Range-Test bewäert. D'GraphPad Prism 5.0 Software (GraphPad Software Inc., San Diego, CA, USA) gouf fir all Berechnungen benotzt a p < 0,05 gouf als statistesch signifikant ugesinn.
Et ass bekannt, datt UC eng chronesch relapséierend Kolitiserkrankung mat schwéiere Bauchschmerzen, Duerchfall a Blutungen ass. Dofir gouf DSS-induzéiert chronesch relapséierend Kolitis bei Mais etabléiert fir d'Anti-Kolitis-Effizienz vu BLG ze evaluéieren (Fig. 1A). Am Verglach mat der Kontrollgrupp haten d'Mais an der DSS-Modellgrupp e signifikant reduzéiert Kierpergewiicht an en héijen DAI, an dës Ännerunge ware wesentlech ëmgedréit no 24 Deeg BLG-Behandlung (Figur 1B an C). D'Verkierzung vum Kolon ass e wichtegt Kennzeechen vun UC. Wéi an de Figuren 1D an E gewisen, waren d'Darmlängten vu Mais, déi DSS kruten, signifikant verkierzt, awer duerch d'BLG-Behandlung erliichtert. Duerno gouf eng histopathologesch Analyse duerchgefouert fir d'Darmentzündung ze evaluéieren. H&E-gefierft Biller a pathologesch Scores hunn gewisen, datt d'DSS-Administratioun d'Darmarchitektur signifikant gestéiert huet an zu enger Kryptenzerstéierung gefouert huet, während d'BLG-Behandlung d'Kryptenzerstéierung an d'pathologesch Scores signifikant reduzéiert huet (Figur 1F an G). Bemierkenswäert ass, datt den schützende Effekt vu BLG an enger Dosis vun 1 g/Kg vergläichbar war mat deem vu SASP an enger Dosis vun 200 mg/Kg. Zesummegefaasst suggeréieren dës Erkenntnisser, datt BLG effektiv ass fir d'Gravitéit vun der DSS-induzéierter chronescher relapséierender Kolitis bei Mais ze reduzéieren.
TNF-α, IL-1β an IL-6 si wichteg inflammatoresch Markéierer vun der Darmentzündung. Wéi an der Figur 2A gewisen, huet DSS eng bedeitend Erhéijung vun der Genexpression vun TNF-α, IL-1β an IL-6 am Dickdarm am Verglach mat der Kontrollgrupp induzéiert. D'Administratioun vu BLG kann dës DSS-vermittelte Verännerungen däitlech ëmdréinen. Duerno hu mir ELISA benotzt fir d'Niveaue vun den inflammatoreschen Zytokine TNF-α, IL-1β an IL-6 am Dickdarmgewebe ze bestëmmen. D'Resultater hunn och gewisen, datt d'Dickdarmniveauen vun TNF-α, IL-1β an IL-6 bei Mais, déi mat DSS behandelt goufen, däitlech erhéicht waren, während d'BLG-Behandlung dës Erhéijunge reduzéiert huet (Figur 2B).
Figur 2 BLG hemmt d'Genexpression an d'Produktioun vun de proinflammatoresche Zytokine TNF-α, IL-1β an IL-6 am Dickdarm vu Mais, déi mat DSS behandelt goufen. (A) Kolonesch Genexpression vun TNF-α, IL-1β an IL-6; (B) Kolonesch Proteinniveauen vun TNF-α, IL-1β an IL-6. D'Donnéeë ginn als Duerchschnëtt ± SEM (n = 4–6) presentéiert. #p < 0,05 oder ##p < 0,01 oder ###p < 0,001 vs Kontrollgrupp (Con); *p < 0,05 oder **p < 0,01 vs DSS-Grupp.
Darmdysbiose ass entscheedend an der Pathogenese vun UC.24 Fir z'ënnersichen, ob BLG d'Darm-Mikrobiota vu Mais mat DSS moduléiert, gouf eng 16S rRNA-Sequenzéierung duerchgefouert fir d'bakteriell Gemeinschaft vum Darminhalt z'analyséieren. Den Venn-Diagramm weist, datt déi dräi Gruppen 385 OTUs deelen. Gläichzäiteg hat all Grupp eenzegaarteg OTUs (Fig. 3A). Ausserdeem hunn den Chao1-Index an den Shannon-Index, déi an der Figur 3B an C gewisen sinn, gewisen, datt d'Gemeinschaftsdiversitéit vun der Darm-Mikrobiota bei Mais mat BLG reduzéiert war, well de Shannon-Index an der Grupp mat BLG signifikant erofgaangen ass. D'Haaptkomponentenanalyse (PCA) an d'Haaptkoordinatenanalyse (PCoA) goufen benotzt fir Clustering-Muster tëscht den dräi Gruppen ze bestëmmen a weisen, datt d'Gemeinschaftsstruktur vun de Mais mat DSS no der BLG-Behandlung kloer getrennt war (Figur 3D an E). Dës Donnéeë suggeréieren, datt d'BLG-Behandlung d'Gemeinschaftsstruktur vu Mais mat DSS-induzéierter Kolitis signifikant beaflosst huet.
Figur 3 BLG ännert d'Diversitéit vun der Darmflora bei Mais mat DSS-induzéierter Kolitis. (A) Venn-Diagramm vun OTU, (B) Chao1-Index, (C) Shannon's Richness Index, (D) Principal Component Analysis (PCA) Score-Plot vun OTU, (E) OTU Principal Coordinate Analysis (PCoA) Score-Figur. D'Donnéeë ginn als Mëttelwäert ± SEM (n = 6) presentéiert. **p < 0,01 vs DSS-Grupp.
Fir spezifesch Ännerungen an der fekaler Mikrobiota ze evaluéieren, hu mir d'Zesummesetzung vun der Darm-Mikrobiota op allen taxonomeschen Niveauen analyséiert. Wéi an der Figur 4A gewisen, waren déi Haaptphyla an alle Gruppen Firmicutes a Bacteroidetes, gefollegt vu Verrucomicrobia. Déi relativ Heefegkeet vu Firmicutes a Firmicutes/Bacteroidetes Verhältnisser waren an de fekale mikrobiellen Gemeinschafte vun DSS-behandelte Mais am Verglach mat Kontrollmais signifikant erhéicht, an dës Ännerunge goufen no der BLG-Behandlung signifikant ëmgedréit. Besonnesch huet d'BLG-Behandlung déi relativ Heefegkeet vu Verrucobacterium am Kot vu Mais mat DSS-induzéierter Kolitis signifikant erhéicht. Op Haushaltsebene waren d'fekal mikrobiell Gemeinschafte vu Lachnospiriaceae, Muribaculaceae, Akkermansiaceae, Ruminococcaceae a Prevotellaceae besat (Fig. 4B). Am Verglach mat der DSS-Grupp huet d'Ofsenkung vu BLG d'Heefegkeet vun Akkermansiaceae erhéicht, awer d'Heefegkeet vu Lachnospiraceae a Ruminococcaceae reduzéiert. Besonnesch op Gattungsniveau, D'Fekal-Mikrobiota war vun der Lachnospira_NK4A136_Grupp, Akkermansia a Prevotellaceae_UCG-001 besat (Fig. 4C). Dëst Resultat huet och gewisen, datt d'BLG-Behandlung den Ongläichgewiicht vun der Mikrobiota als Äntwert op d'DSS-Bekämpfung effektiv ëmgedréit huet, charakteriséiert duerch eng Ofsenkung vun der Eubacterium_xylanophilum_Grupp, Ruminococcaceae_UCG-014, Intestinimonas an Oscillibacter, an eng Erhéijung vun der Akkermansia a Prevotellaceae_UCG-001.
Figur 4 BLG ännert d'Heefegkeet vun der Darm-Mikrobiota bei DSS-induzéierte Kolitis-Mais. (A) Heefegkeet vun der Darm-Mikrobiota op Phylum-Niveau; (B) Heefegkeet vun der Darm-Mikrobiota op Familljenniveau; (C) Heefegkeet vun der Darm-Mikrobiota op Gattungsniveau. D'Donnéeë ginn als Moyenne ± SEM (n = 6) presentéiert. #p < 0,05 oder ###p < 0,001 vs Kontroll (Con) Grupp; *p < 0,05 oder **p < 0,01 oder ***p < 0,001 vs DSS Grupp.
Well kuerzketteg Fettsaieren (SCFA) déi wichtegst Metabolitte vun Akkermansia a Prevotellaceae_UCG-001 sinn, während Acetat, Propionat a Butyrat déi heefegst SCFA am Darmlumen sinn,25-27 si mir nach ëmmer an eiser Studie. Wéi an der Figur 5 gewisen, waren d'Konzentratioune vun Acetat, Propionat a Butyrat am Fäk an der mat DSS behandelter Grupp däitlech reduzéiert, während d'BLG-Behandlung dës Reduktioun gréisstendeels ënnerdrécke konnt.
Figur 5. BLG erhéicht d'Niveaue vun SCFAs am Kot vu Mais mat DSS-induzéierter Kolitis. (A) Essigsäuregehalt am Kot; (B) Propionsäuregehalt am Kot; (C) Buttersäuregehalt am Kot. D'Donnéeë ginn als Moyenne ± SEM (n = 6) presentéiert. #p < 0,05 oder ##p < 0,01 vs Kontroll (Con) Grupp; *p < 0,05 oder **p < 0,01 vs DSS Grupp.
Mir hunn weider de Pearson-Korrelatiounskoeffizient tëscht der Differenzial-SCFA op Gattungsniveau an der Fäkal-Mikrobiota berechent. Wéi an der Figur 6 gewisen, war Akkermansia positiv mat der Produktioun vu Propionsäure (Pearson = 0,4866) a Buttersäure (Pearson = 0,6192) korreléiert. Am Géigesaz dozou waren souwuel Enteromonas wéi och Oscillobacter negativ mat der Acetatproduktioun assoziéiert, mat Pearson-Koeffizienten vun 0,4709 respektiv 0,5104. Och Ruminococcaceae_UCG-014 war negativ mat der Produktioun vu Propionsäure (Pearson = 0,4508) a Buttersäure (Pearson = 0,5842) korreléiert.
Figur 6 Pearson Korrelatiounsanalyse tëscht differentiellen SCFAs a Kolonmikroben. (A) Enteromonas mat Essigsäure; (B) Concussion Bacillus mat Essigsäure; (C) Akkermansia vs. Propionsäure; (D) Ruminococcus_UCG-014 mat Propionsäure; (E) Akkermansia mat Buttersäure; (F) Ruminococcus _UCG-014 mat Buttersäure.
Glukagonähnlecht Peptid-1 (GLP-1) ass e zelltypspezifescht posttranslationalt Produkt vu Proglucagon (Gcg) mat anti-inflammatoreschen Eegeschaften.28 Wéi an der Figur 7 gewisen, huet DSS eng bedeitend Ofsenkung vun der Gcg mRNA-Expressioun induzéiert. D'Behandlung mat Colon a BLG konnt d'DSS-induzéiert Gcg-Reduktioun am Verglach mat der Kontrollgrupp däitlech ëmdréinen (Fig. 7A). Zur selwechter Zäit war den Niveau vum GLP-1 am Serum an der mat DSS behandelter Grupp däitlech reduzéiert, an d'BLG-Behandlung konnt dës Reduktioun gréisstendeels verhënneren (Fig. 7B). Well kuerzketteg Fettsäuren d'GLP-1-Sekretioun duerch d'Aktivéierung vum G-Protein-gekoppelte Rezeptor 43 (GRP43) an dem G-Protein-gekoppelte Rezeptor 41 (GRP41) stimuléiere kënnen, hu mir och GPR41 a GRP43 am Colon vu Colitis-Mais ënnersicht a festgestallt, datt d'kolonesch mRNA-Expressioun vu GRP43 a GPR41 no der DSS-Chaos däitlech erofgaangen ass, an d'BLG-Behandlung konnt dës Ofsenkungen effektiv rette (Figur 7C an D).
Figur 7 BLG erhéicht d'Serum-GLP-1-Niveauen an d'kolonesch Gcg-, GPR41- a GRP43-mRNA-Expressioun bei DSS-behandelte Mais. (A) Gcg-mRNA-Expressioun am Darmgewebe; (B) GLP-1-Niveau am Serum; (C) GPR41-mRNA-Expressioun am Darmgewebe; (D) GPR43-mRNA-Expressioun am Darmgewebe. D'Donnéeë ginn als Duerchschnëtt ± SEM (n = 5–6) presentéiert. #p < 0,05 oder ##p < 0,01 vs. Kontrollgrupp (Con); *p < 0,05 vs. DSS-Grupp.
Well d'BLG-Behandlung d'Serum-GLP-1-Niveauen, d'Darm-Gcg-mRNA-Expressioun an d'Fekal-SCFA-Niveauen bei DSS-behandelte Mais erhéije konnt, hu mir weider Acetat, Propionat a Butyrat, souwéi Kontrollmais (F-Con), DSS-Colitis (F-Con)-DSS) a BLG-behandelte Colitis (F-BLG) iwwer d'Fräisetzung vu GLP-1 aus primäre Maus-Darm-Epithelzellen ënnersicht. Wéi an der Figur 8A gewisen, hunn primär Maus-Darm-Epithelzellen, déi mat 2 mM Essigsäure, Propionsäure a Buttersäure behandelt goufen, d'GLP-1-Fräisetzung signifikant stimuléiert, wat mat fréiere Studien iwwereneestëmmt.29,30 Och all F-Con, F-DSS an F-BLG (gläichwäerteg mat 0,25 g Feeën) d'Fräisetzung vu GLP-1 aus primäre Maus-Darm-Epithelzellen staark stimuléiert. Bemierkenswäert ass, datt d'Quantitéit u GLP-1, déi vun de mat F-DSS behandelte primäre Maus-Darm-Epithelzellen fräigesat gouf, vill méi niddreg war wéi déi vun F-Con. an F-BLG-behandelte primäre Maus-Darm-Epithelzellen. (Figur 8B). Dës Donnéeë suggeréieren, datt d'BLG-Behandlung d'Produktioun vu GLP-1 aus SCFA am Darm däitlech restauréiert huet.
Figur 8 BLG-ofgeleet SCFA stimuléiert d'GLP-1-Fräisetzung aus primäre murine Kolon-Epithelzellen. (A) Essigsäure, Propionsäure a Buttersäure hunn d'Fräisetzung vu GLP-1 aus primäre murine Kolon-Epithelzellen stimuléiert; (B) Kot-Extrakter F-Con, F-DSS an F-BLG hunn primär murine Kolon-Epithelzellen stimuléiert Quantitéit u fräigesatem GLP-1. Aliquoten vun Kolon-Epithelzellen goufen a Petrischalen mat Glasboden placéiert a mat 2 mM Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure a Kot-Extrakter F-Con, F-DSS a F-BLG (gläichwäerteg mat 0,25 g Kot) behandelt. 2 Stonnen bei 37°C, 5% CO2, respektiv. D'Quantitéit u GLP-1, déi aus primäre murine Kolon-Epithelzellen fräigesat gouf, gouf duerch ELISA festgestallt. D'Donnéeë ginn als Moyenne ± SEM (n = 3) presentéiert. #p < 0,05 oder ##p < 0,01 vs. Blank oder F-Con; *p < 0,05 vs. F-DSS.
Ofkierzungen: Ace, Essigsäure; Pro, Propionsäure; awer, Buttersäure; F-Con, Kotextrakt vu Kontrollmais; F-DSS, Kotextrakt vu Kolitismais; F-BLG, aus BLG-behandeltem Dickdarm Kotextrakte vu Mais mat Entzündung.
Vun der Weltgesondheetsorganisatioun als refraktär Krankheet opgelëscht, gëtt Colitis ulcerosa zu enger globaler Gefor; Wéi och ëmmer, effektiv Methoden fir d'Krankheet virauszesoen, ze vermeiden an ze behandelen sinn nach ëmmer limitéiert. Dofir gëtt et en dréngende Besoin fir nei sécher an effektiv therapeutesch Strategien fir UC z'entdecken an z'entwéckelen. Traditionell chinesesch Medizinpräparater sinn eng villverspriechend Optioun, well vill traditionell chinesesch Medizinpräparater sech iwwer d'Joerhonnerte als effektiv bei der Behandlung vun UC an der chinesescher Bevëlkerung bewisen hunn, an et sinn all biologesch organesch Materialien an natierlech Materialien, déi meeschtens harmlos fir Mënschen an Déieren sinn.31,32 Dës Studie hat zum Zil, eng sécher an effektiv traditionell chinesesch Medizinpräparat fir d'Behandlung vun UC ze sichen an hire Wierkungsmechanismus z'ënnersichen. BLG ass eng bekannt chinesesch Kräiderformel, déi benotzt gëtt fir d'Gripp ze behandelen.8,33 Aarbecht an eisem Laboratoire an aneren huet gewisen, datt Indigo, e veraarbechte traditionell chinesescht Medizinprodukt aus dem selwechte Rohmaterial wéi BLG, eng bedeitend Effizienz bei der Behandlung vun UC bei Mënschen an Déieren weist.4,34 Wéi och ëmmer, d'Anti-Kolitis-Effekter vu BLG a seng Effekter De Mechanismus ass net kloer. An der aktueller Studie weisen eis Resultater datt BLG effektiv DSS-induzéiert Kolonentzündung ofschwächt, déi mat der Modulatioun vum Darm verbonnen ass. Mikrobiota a Restauratioun vun der GLP-1-Produktioun aus dem Darm.
Et ass bekannt, datt UC duerch Réckfallperioden mat typesche klineschen Charakteristiken charakteriséiert ass, wéi Gewiichtsverloscht, Duerchfall, Rektalblutungen a extensiv Schied un der Darmschleimhaut.35 Dofir gouf chronesch Réckfallkolitis duerch dräi Zyklen vun 1,8% DSS fir fënnef Deeg verabreicht, gefollegt vu siwen Deeg Waasser drénken. Wéi an der Figur 1B gewisen, hunn fluktuéierend Gewiichtsverloscht an DAI-Scores eng erfollegräich Induktioun vun chronescher Réckfallkolitis ugedeit. Mais an der Grupp, déi mat BLG behandelt gouf, hunn eng eropgeschoben Erhuelung vum Dag 8 un gewisen, wat sech signifikant vum Dag 24 ënnerscheet huet. Déiselwecht Ännerunge goufen och am DAI-Score observéiert, wat op eng Verbesserung vun der klinescher Verbesserung vun der Kolitis hiweist. Wat d'Darmverletzung an den entzündleche Status ugeet, waren d'Darmlängt, d'Darmgewebeschiedegung an d'Genexpression an d'Produktioun vun de proinflammatoresche Zytokine TNF-α, IL-1β an IL-6 am Darmgewebe och staark verbessert no der BLG-Behandlung. Zesummegefaasst weisen dës Resultater kloer, datt BLG effektiv an der Behandlung vun chronescher Réckfallkolitis bei Mais ass.
Wéi übt BLG seng pharmakologesch Effekter aus? Vill fréier Studien hunn gewisen, datt d'Darmflora eng Schlësselroll an der Pathogenese vun der UC spillt, an Therapien, déi op de Mikrobiom baséieren an op de Mikrobiom gezielt sinn, hunn sech als eng ganz attraktiv Strategie fir d'Behandlung vun der UC erausgestallt. An der aktueller Studie hu mir demonstréiert, datt d'BLG-Behandlung zu bedeitende Verännerungen an der Zesummesetzung vun der Darmflora gefouert huet, wat drop hiweist, datt den schützende Effekt vu BLG géint DSS-induzéiert Kolitis mat der Modulatioun vun der Darmflora zesummenhänkt. Dës Observatioun entsprécht der Iddi, datt d'Reprogramméierung vun der Homöostase vun der Darmflora eng wichteg Approche ass fir d'Effizienz vun TCM-Präparater ze verstoen.36,37 Besonnesch ass et ze bemierken, datt Akkermansia e gramnegativt an strikt anaerobt Bakterium ass, dat an der Schleimschicht vum Darm lieft, wat Schleim ofbaut, Propionsäure produzéiert, d'Differenzéierung vu Becherzellen stimuléiert an d'Schleimhautfunktioun vun der Barrièreintegritéit erhält.26 Vill klinesch an Déierdaten suggeréieren, datt Akkermansia staark mat enger gesonder Schleimhaut38 an der oraler Administratioun vun Akkermansia spp. assoziéiert ass. kann d'Schleimhautentzündung däitlech verbesseren.39 Eis aktuell Donnéeën suggeréieren, datt déi relativ Heefegkeet vun Akkermansia no der BLG-Behandlung däitlech eropgeet. Zousätzlech ass Prevotellaceae_UCG-001 e SCFA-produzéierend Bakterium.27 Verschidde Studien hunn gewisen, datt Prevotellaceae_UCG-001 a gerénger relativer Heefegkeet am Kot vun Déieren mat Kolitis fonnt gouf.40,41 Eis aktuell Donnéeën weisen och, datt d'BLG-Behandlung déi relativ Heefegkeet vu Prevotellaceae_UCG-001 am Dickdarm vu Mais mat DSS-Behandlung däitlech erhéije kann. Am Géigesaz dozou ass Oscillibacter e mesophilt, strikt anaerobt Bakterium.42 Et gouf gemellt, datt déi relativ Heefegkeet vun Oscillibacter bei UC-Mais däitlech eropgaangen ass a signifikant positiv mat den IL-6- an IL-1β-Niveauen a pathologesche Scores korreléiert war.43,44 Bemierkenswäert ass, datt d'BLG-Behandlung déi relativ Heefegkeet vun Oscillibacter am Kot vu Mais mat DSS-Behandlung däitlech reduzéiert huet. Bemierkenswäert ass, datt dës BLG-verännert Bakterien déi meescht SCFA-produzéierend Bakterien waren. Vill fréier Studien hunn déi potenziell benefizesch Effekter vun SCFAs gewisen. op Darmentzündung a Schutz vun der Integritéit vum Darmepithel.45,46 Eis aktuell Donnéeën hunn och festgestallt, datt d'Konzentratioune vu SCFA-Acetat, Propionat a Butyrat an DSS-behandeltem Kot bei BLG-behandelte Mais staark erhéicht waren. Zesummegeholl weisen dës Erkenntnisser kloer, datt d'BLG-Behandlung DSS-induzéiert SCFA-produzéierend Bakterien effektiv bei Mais mat chronescher relapséierender Kolitis verstäerke kann.
GLP-1 ass en Inkretin, dat haaptsächlech am Ileum an am Dickdarm produzéiert gëtt a spillt eng wichteg Roll bei der Verzögerung vun der Magenentleerung an der Senkung vum postprandiale Bluttzockerspigel.47 Et gëtt Beweiser, datt Dipeptidylpeptidase (DPP)-4, en GLP-1-Rezeptoragonist an eng GLP-1-Nanomedizin effektiv Darmentzündungen bei Mais linderen kënnen.48-51 Wéi a fréiere Studien gemellt, goufen héich SCFA-Konzentratioune mat Plasma-GLP-1-Niveauen bei Mënschen a Mais assoziéiert.52 Eis aktuell Donnéeë weisen, datt no der BLG-Behandlung d'Serum-GLP-1-Niveauen an d'Gcg-mRNA-Expressioun däitlech erhéicht goufen. Och d'GLP-1-Sekretioun war an Darmkulturen no der Stimulatioun mat Fäkal-Extrakter vu BLG-behandelte Kolitis-Mais am Verglach zu der Stimulatioun mat Fäkal-Extrakter vu DSS-behandelte Kolitis-Mais däitlech erhéicht.Wéi beaflossen SCFA d'Fräisetzung vu GLP-1?Gwen Tolhurst et al. huet bericht, datt SCFA d'GLP-1-Sekretioun duerch GRP43 a GPR41 stimuléiere kann.29 Eis aktuell Donnéeën weisen och, datt d'BLG-Behandlung d'mRNA-Expressioun vu GRP43 a GPR41 am Dickdarm vu Mais, déi mat DSS behandelt goufen, däitlech erhéicht. Dës Donnéeën suggeréieren, datt d'BLG-Behandlung d'SCFA-fördert GLP-1-Produktioun duerch d'Aktivéierung vu GRP43 a GPR41 erëmherstelle kann.
BLG ass e laangfristegt rezeptfräi Medikament (OTC) a China. Déi maximal toleréiert Dosis vu BLG bei Kunming Mais ass 80 g/kg, an et gouf keng akut Toxizitéit observéiert.53 Aktuell ass déi recommandéiert Dosis vu BLG (ouni Zocker) beim Mënsch 9-15 g/Dag (3-mol am Dag). Eis Studie huet gewisen, datt BLG mat 1 g/kg DSS-induzéiert chronesch relapséierend Kolitis bei Mais verbessert huet. Dës Dosis ass no bei der klinesch benotzter BLG-Dosis. Eis Studie huet och festgestallt, datt säi Wierkungsmechanismus, zumindest deelweis, duerch Verännerungen an der Darm-Mikrobiota vermittelt gëtt, speziell SCFA-produzéierend Bakterien, wéi Akkermansia a Prevotellaceae_UCG-001, fir d'GLP-1-Produktioun aus dem Darm ze restauréieren. Dës Erkenntnisser suggeréieren, datt BLG weider Iwwerleeung als potenziellt therapeutescht Mëttel fir d'klinesch Kolitisbehandlung verdéngt. Wéi och ëmmer, de geneeë Mechanismus, duerch deen et d'Darm-Mikrobiota moduléiert, muss nach duerch Mikrobiota-defizient Mais an Fäkalbakterientransplantatioun bestätegt ginn.
Essegsäure; Buttersäure; BLG, Pandan; DSS, Dextran-Natriumsulfat; DAI, Krankheetsaktivitéitsindex; DPP, Dipeptidylpeptidase; FID, Flammenioniséierungsdetektor; F-Con, Kontroll Kotextrakter vu Mais; F-DSS, Kotextrakter vu DSS-Kolitis-Mais; F-BLG, Kotextrakter vu BLG-behandelte Kolitis-Mais; GLP-1, Glukagonähnlecht Peptid-1; Gcg, Glukagon; Gaschromatographie, Gaschromatographie; GRP43, G-Protein-gekoppelte Rezeptor 43; GRP41, G-Protein-gekoppelte Rezeptor 41; H&E, Hämatoxylin-Eosin; HBSS, Hanks' Balanced Salt Solution; OTC, OTC; PCA, Haaptkomponentenanalyse; PCoA, Haaptkoordinatenanalyse; Pro, Propionsäure; SASP, Sulfasalazin; SCFA, Kuerzkettefettsäuren; Chinesesch Medizin, traditionell chinesesch Medizin; UC, Kolitis ulcerosa.
All experimentell Protokoller goufe vum Déiereethikkomitee vun der Peking University Shenzhen-Hong Kong University of Science and Technology Medical Center (Shenzhen, China) geméiss den institutionellen Richtlinnen an den Déiereverordnungen (Ethiknummer A2020157) guttgeheescht.
All Autoren hunn e wesentleche Bäitrag zur Konzeptioun an dem Design, der Datenerfassung oder der Datenanalyse an -Interpretatioun geleescht; si hunn um Entworf vum Artikel oder der kritescher Iwwerpréiwung vu wichtegen intellektuellen Inhalter deelgeholl; si hunn zougestëmmt, de Manuskript an déi aktuell Zäitschrëft anzeginn; hunn d'Versioun schlussendlech fir d'Publikatioun guttgeheescht; si sinn verantwortlech fir all Aspekter vun der Aarbecht.
Dës Aarbecht gouf vun der National Natural Science Foundation of China (81560676 an 81660479), dem Éischtklassprojet vun der Shenzhen University (86000000210), dem Shenzhen Science and Technology Innovation Committee Fund (JCYJ20210324093810026) an dem Guangdong Provincial Medical Science and Technology Research Fund (A2020157 an A2020272), der Guizhou Medical University Pharmacy Guizhou Province finanzéiert vum Key Laboratory (YWZJ2020-01) an dem Peking University Shenzhen Hospital (JCYJ2018009) ënnerstëtzt.
1. Tang B, Zhu J, Zhang B, et al. Therapeutesch Potenzial vun Triptolid als entzündungshemmend Mëttel bei Dextran-Natriumsulfat-induzéierter experimenteller Kolitis bei Mais. pre-immune.2020;11:592084.doi: 10.3389/fimmu.2020.592084
2. Kaplan GG. Déi global Belaaschtung vun IBD: vun 2015 bis 2025. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2015;12:720–727.doi: 10.1038/nrgastro.2015.150
3. Peng J, Zheng TT, Li Xue, et al. Vu Planzen ofgeleet Alkaloide: villverspriechend Krankheetsmodifikatoren bei entzündleche Darmkrankheeten. Prepharmacology.2019;10:351.doi:10.3389/fphar.2019.00351
4. Xiao Haiteng, Peng Jie, Wen B, et al. Indigo Naturalis hemmt kolonesch oxidative Stress an Th1/Th17 Äntwerten bei DSS-induzéierter Kolitis bei Mais. Oxid Med Cell Longev. 2019;2019:9480945.doi: 10.1155/2019/9480945
5. Chen M, Ding Y, Tong Z. Effizienz a Sécherheet vun der chinesescher Kräidermedizin Sophora flavescens (Sophora flavescens) bei der Behandlung vu Colitis ulcerosa: klinesch Beweiser a potenziell Mechanismen. Prepharmacology.2020;11:603476.doi:10.3389/fphar.2020.603476
6. Cao Fang, Liu Jie, Sha Benxing, Pan HF. Naturprodukter: experimentell effektiv Medikamenter fir d'Behandlung vun entzündlecher Darmkrankheet. Curr Pharmaceuticals. 2019;25:4893–4913.doi: 10.2174/1381612825666191216154224
7. Zhang C, Jiang M, Lu A. Reflexiounen iwwer déi adjuvant Behandlung vu Colitis ulcerosa mat traditioneller chinesescher Medizin. Clinical Rev Allergy Immunization. 2013;44:274–283.doi: 10.1007/s12016-012-8328-9
8. Li Zhongteng, Li Li, Chen TT, et al. Effizienz a Sécherheet vu Banlangen-Granulat bei der Behandlung vu saisonaler Gripp: e Studienprotokoll fir eng randomiséiert kontrolléiert Studie. trial.2015;16:126.doi: 10.1186/s13063-015-0645-x