Javascript saiki dipateni ing browser sampeyan. Sawetara fitur situs web iki ora bakal bisa digunakake nalika javascript dipateni.
Ndhaptar nganggo rincian khusus lan obat tartamtu sing sampeyan minati lan kita bakal cocogake informasi sing sampeyan wenehake karo artikel ing database ekstensif kita lan langsung ngirim salinan PDF menyang sampeyan liwat email.
Granul Ban-Lan-Gen ngurangi kolitis kambuh kronis sing diinduksi dekstran natrium sulfat ing tikus kanthi modulasi mikrobiota usus lan mulihake produksi SCFA usus 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 Haitao21 Universitas Peking Rumah Sakit Shenzhen Departemen Farmasi, Shenzhen, Republik Rakyat Tiongkok; 2 Pusat Ilmu Kesehatan Universitas Shenzhen Sekolah Farmasi, Shenzhen, Republik Rakyat Tiongkok; 3 Universitas Kedokteran Guizhou Pusat Riset Teknologi Teknik Pengobatan Etnis dan Pengobatan Tradisional Tiongkok Kementerian Pendidikan, Laboratorium Utama Farmasi Provinsi Guizhou, Universitas Kedokteran Guizhou, Guiyang, Republik Rakyat Tiongkok; 4 Departemen Gastroenterologi, Universitas Peking Rumah Sakit Shenzhen, Shenzhen, Republik Rakyat Tiongkok; 5 Sekolah Farmasi, Universitas Kedokteran Guizhou, Laboratorium Utama Negara Fungsi dan Aplikasi Tanaman Obat, Guiyang; 6 Departemen Kedokteran Laboratorium, Rumah Sakit Universitas Peking Shenzhen, Shenzhen, China [email protected] Shen Xiangchun, Sekolah Farmasi, Universitas Kedokteran Guizhou, Guizhou, Republik Rakyat China, 550004, Email [email protected] Tujuan: Terapi berbasis GLP-1 minangka pilihan perawatan anyar kanggo penyakit radang usus. Granul Ban-Lan-Gen (BLG) minangka formulasi TCM antivirus sing dikenal sing nuduhake aktivitas anti-inflamasi potensial ing perawatan macem-macem kondisi inflamasi. Nanging, efek anti-inflamasi ing kolitis lan mekanisme kerjane isih durung jelas. CARA: Kanggo netepake kolitis kambuh kronis sing diinduksi dekstran natrium sulfat (DSS) ing tikus. Indeks aktivitas penyakit, penanda histologis cedera, lan tingkat sitokin proinflamasi ditindakake kanggo netepake efek protèktif BLG. Efek BLG ing mikrobiota usus lan usus ditondoi dening tingkat GLP-1 serum lan ekspresi Gcg kolon, GPR41, lan GRP43, komposisi mikrobiota usus, tingkat SCFA feses, lan Pelepasan GLP-1 saka sel epitel kolon tikus primer produksi GLP-1 sing asale saka SCFA. Asil: Perawatan BLG nyuda bobot awak, DAI, pemendekan usus besar, kerusakan jaringan usus besar, lan tingkat sitokin proinflamasi TNF-α, IL-1β, lan IL-6 ing jaringan usus besar kanthi signifikan. Kajaba iku, perawatan BLG bisa mulihake ekspresi Gcg, GPR41 lan GRP43 kolon lan tingkat serum GLP-1 ing tikus kolitis kanthi signifikan, lan kanthi nambah bakteri penghasil SCFA kayata Akkermansia lan Prevotellaceae_UCG-001, lan nyuda akeh bakteri kayata Eubacterium_xylanophilum_group, Ruminococcaceae_UCG-014, Intestinimonas lan Oscillibacter. Kajaba iku, perawatan BLG bisa nambah tingkat SCFA ing feses tikus kolitis kanthi signifikan. Ing wektu sing padha, eksperimen in vitro uga nuduhake yen ekstrak feses tikus sing diobati BLG bisa ngrangsang sel epitel kolon Murine cilik primer sing ngetokake GLP-1. Dudutan: Temuan iki nuduhake yen BLG nduweni efek anti-kolitis. BLG nduweni potensi kanggo dikembangake minangka terapi, paling ora sebagian kanthi modulasi mikrobiota usus lan mulihake produksi GLP-1 sing asale saka SCFA usus. Obat sing janjeni kanggo kolitis kronis sing kambuh. Kata kunci: kolitis, granul Ban-Lan-Gen, mikrobiota usus, asam lemak rantai pendek, GLP-1.
Kolitis ulseratif (UC) minangka penyakit inflamasi jangka panjang ing usus besar lan rektum sing ditondoi dening diare sing bola-bali, nyeri weteng, bobot awak mudhun, lan feses getih mukopurulen.1 Bubar iki, prevalensi UC saya tambah ing negara-negara sing sadurunge kurang insidensi, kalebu China, kanthi tambah populer gaya urip Barat.2 Peningkatan iki nyebabake masalah utama kanggo kesehatan masyarakat lan nduweni implikasi serius kanggo kemampuan pasien kanggo kerja lan kualitas urip. Patogenesis UC isih durung jelas, nanging umume ditampa manawa genetika, faktor lingkungan, mikrobiota usus, lan sistem kekebalan kabeh nyumbang kanggo perkembangan UC.3 Sanajan saiki, ora ana obat kanggo UC, lan tujuan perawatan sacara klinis yaiku kanggo ngontrol gejala klinis, ngindhuksi lan njaga remisi, ningkatake penyembuhan mukosa, lan nyuda kambuh. Perawatan klasik kalebu aminosalicylates, kortikosteroid, imunosupresan, lan biologis. Nanging, obat-obatan kasebut ora bisa entuk efek sing dikarepake amarga macem-macem efek samping.4 Bubar iki, akeh studi kasus sing nuduhake manawa obat tradisional Tiongkok (TCM) wis nuduhake potensi gedhe kanggo mbantu ngatasi UC kanthi toksisitas sing sithik, sing nuduhake manawa pangembangan terapi TCM anyar minangka strategi perawatan sing njanjeni kanggo UC.5-7
Granul Banlangen (BLG) minangka preparat obat tradisional Tiongkok sing digawe saka ekstrak banyu oyot Banlangen.8 Saliyane khasiat antivirus, BLG nduweni potensi aktivitas anti-inflamasi ing perawatan macem-macem kondisi inflamasi.9,10 Kajaba iku, glukosinolat (R,S-goitrin, progoitrin, epiprorubin lan glukosida wis diisolasi lan diidentifikasi saka ekstrak banyu Radix isatidis) lan nukleosida (hipoksantin, adenosin, uridin lan guanosin) lan alkaloid indigo kayata indigo lan indirubin.11,12 Panaliten sadurunge wis ndokumentasikake kanthi apik yen senyawa adenosin, uridin lan indirubin nduweni efek anti-kolitis sing kuat ing macem-macem model kolitis kewan.13-17 Nanging, ora ana panaliten adhedhasar bukti sing ditindakake kanggo ngevaluasi khasiat BLG ing kolitis. Ing panaliten saiki, kita nyelidiki efek protèktif BLG ing kolitis kambuh kronis sing diinduksi dekstran natrium sulfat (DSS) ing tikus C57BL/6 lan nemokake yen administrasi oral BLG sacara signifikan ngurangi inflamasi usus besar kambuh kronis sing diinduksi DSS ing tikus, mekanisme pengaturane ana gandhengane karo modulasi mikrobiota usus lan pemulihan produksi peptida kaya glukagon-1 (GLP-1) sing asale saka usus.
Granul BLG (tanpa gula, disetujoni NMPA Z11020357; Beijing Tongrentang Technology Development Co., Ltd., Beijing, China; nomer batch: 20110966) dituku saka apotek. DSS (Bobot Molekul: 36.000–50.000 Dalton) dituku saka MP Biologicals (Santa Ana, USA). Sulfasalazine (SASP) (≥ 98% kemurnian), hematoxylin lan eosin dituku saka Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA). Kit uji coba luminex Elisa TNF-α, IL-1β lan IL-6 tikus dituku saka sistem R&D (Minneapolis, MN, USA). Asam asetat, asam propionat, lan asam butirat dituku saka Aladdin Industries (Shanghai, China). Asam 2-Etilbutirat dituku saka Merck KGaA (Darmstadt, Jerman).
Tikus lanang C57BL/6 umur 6-8 minggu (bobot awak 18-22 g) dituku saka Beijing Wetahe Laboratory Animal Technology Co., Ltd. (Beijing, China) lan dipanggonke ing lingkungan 22 ± 2 °C kanthi siklus padhang/peteng 12 jam. Tikus diwenehi panganan tikus standar kanthi akses gratis menyang banyu ngombe sajrone seminggu kanggo adaptasi karo lingkungan anyar. Tikus banjur dipérang kanthi acak dadi patang klompok: klompok kontrol, klompok model DSS, klompok sing diobati SASP (200 mg/kg, oral) lan klompok sing diobati BLG (1 g/kg, oral). Kaya sing dituduhake ing Gambar 1A, miturut panliten sadurunge, kolitis kambuh kronis eksperimental diinduksi ing tikus kanthi telung siklus 1,8% DSS sajrone 5 dina, banjur banyu suling sajrone 7 dina, miturut panliten sadurunge.18 Tikus ing klompok sing diobati SASP lan BLG diobati nganggo SASP lan BLG, saben dina wiwit dina 0. Miturut eksperimen awal, Dosis BLG disetel ing 1 g/kg. Sauntara kuwi, dosis SASP disetel ing 200 mg/Kg miturut literatur.4 Klompok kontrol lan model DSS nampa volume banyu sing padha sajrone eksperimen.
Gambar 1 BLG ningkatake kolitis kambuh kronis sing diinduksi DSS ing tikus. (A) Desain eksperimen kolitis kambuh kronis lan perawatan, (B) owah-owahan bobot awak, (C) skor indeks aktivitas penyakit (DAI), (D) dawa usus besar, (E) gambar representatif usus besar, (F) pewarnaan H&E Usus besar (pembesaran, ×100) lan (G) skor histologis. Data ditampilake minangka rata-rata ± SEM (n = 6).##p < 0,01 utawa ###p < 0,001 vs klompok kontrol (Con); *p < 0,05 utawa **p < 0,01 utawa ***p < 0,001 vs klompok DSS.
Bobot awak, konsistensi feses, lan getihen rektum dicathet saben dina. Indeks aktivitas penyakit (DAI) ditemtokake kanthi nggabungake skor bobot awak, konsistensi feses, lan getihen rektum kaya sing diterangake sadurunge.19 Ing pungkasan eksperimen, kabeh tikus dieutanasia lan getih, feses, lan usus besar dikumpulake kanggo eksperimen luwih lanjut.
Jaringan usus besar difiksasi nganggo formalin lan dilebokake ing parafin. Bagean 5 mikron digawe lan diwernani nganggo hematoxylin-eosin (H&E), banjur dibutakan lan digunting kaya sing wis diterangake sadurunge.19
RNA total jaringan usus besar diekstrak nganggo reagen Trizol (Invitrogen, Carlsbad, CA), banjur diekstraksi cDNA nganggo transkriptase balik (TaKaRa, Kusatsu, Shiga, Jepang). PCR kuantitatif ditindakake nggunakake sistem PCR wektu nyata nganggo SYBR Green Master (Roche, Basel, Swiss). Transkrip gen target dinormalisasi dadi β-aktin lan data dianalisis nganggo metode 2-ΔΔCT. Urutan primer gen dituduhake ing Tabel 1.
Isolasi lan kultur sel epitel kolon tikus primer ditindakake kaya sing wis diterangake sadurunge.20 Secara ringkes, usus besar tikus umur 6-8 minggu pisanan dipotong sawise dikorbanake kanthi dislokasi serviks, banjur dibukak kanthi longitudinal, diobati nganggo Hanks Balanced Salt Solution (HBSS, tanpa kalsium lan magnesium) lan dipotong dadi potongan cilik 0,5-1 mm. Sabanjure, jaringan dicerna nganggo 0,4 mg/mL kolagenase XI (Sigma, Poole, UK) ing medium DMEM bebas lan disentrifugasi ing 300 xg sajrone 5 menit ing suhu kamar. Suspensi maneh pelet ing medium DMEM (ditambah karo 10% serum janin sapi, 100 Unit/mL penisilin, lan 100 µg/mL streptomisin) ing suhu 37 °C lan diliwati liwat bolong nilon (ukuran pori ~250 µm). Aliquot sel epitel kolon dilebokake ing piring kaca ngisor lan diinkubasi karo asam asetat, asam propionat, asam butirat, lan feses tikus. ekstrak sajrone 2 jam ing suhu 37°C, 5% CO2.
Jaringan usus besar dihomogenisasi nganggo PBS, lan tingkat sitokin IL-6, TNF-α lan IL-1β ing jaringan usus besar dideteksi nggunakake kit uji luminex ELISA (sistem R&D, Minneapolis, MN, USA). Kajaba iku, tingkat GLP-1 ing serum lan medium kultur sel epitel usus besar murine primer ditemtokake nganggo kit ELISA (Bioswamp, Wuhan, China) miturut pandhuan pabrikan.
Total DNA saka feses diekstrak nggunakake kit ekstraksi DNA (Tiangen, China). Kualitas lan jumlah DNA diukur kanthi rasio 260 nm/280 nm lan 260 nm/230 nm. Sabanjure, nggunakake saben DNA sing diekstrak minangka cithakan, primer spesifik 338F (ACTCCTACGGGAGGCAGCAG) lan 806R (GGACTACHVGGGTWTCTAAT) digunakake kanggo nggedhekake wilayah V3-V4 saka gen 16S rRNA ing wilayah sing beda-beda. Produk PCR dimurnèkaké nggunakake QIAquick Gel Extraction Kit (QIAGEN, Jerman), diukur kanthi PCR wektu nyata, lan diurut nggunakake platform sekuensing IlluminaMiseq PE300 (Illumina Inc., CA, USA). Kanggo analisis bioinformatika, pangolahan data ditindakake miturut protokol sing dilapurake sadurunge.21,22 Cekakipun, gunakake Cutadapt (V1.9.1) kanggo nyaring file ekspres mentah. OTU dikelompokake nggunakake UPARSE (versi 7.0.1001) kanthi cutoff similaritas 97%, lan UCHIME digunakake kanggo mbusak urutan chimeric. Analisis komposisi komunitas lan klasifikasi ditindakake nggunakake classifier RDP (http://rdp.cme.msu.edu/) adhedhasar database gen RNA ribosom SILVA.
Kadar asam lemak rantai pendek (asam asetat, asam propionat, lan asam butirat) diukur kaya sing wis diterangake sadurunge dening Tao et al., kanthi sawetara modifikasi.23 Secara ringkes, 100 mg feses dhisik disuspensi ing 0,4 mL banyu deionisasi, banjur 0,1 mL asam sulfat 50% lan 0,5 mL asam 2-etilbutirat (standar internal), banjur dihomogenisasi lan dipanasake ing suhu 4°C. Sentrifugasi kanthi kecepatan 12.000 rpm suwene 15 menit ing suhu C. Supernatan diekstrak nganggo 0,5 mL eter lan diinjeksi menyang GC kanggo dianalisis. Kanggo analisis kromatografi gas (GC), sampel dianalisis nggunakake kromatografi gas GC-2010 Plus (Shimadzu, Inc.) sing dilengkapi detektor ionisasi geni (FID). Pamisahan ditindakake nggunakake kolom ZKAT-624, 30 m × 0,53 mm × 0,3 μm (Lanzhou Zhongke Antai Analytical Technology Co., Ltd., China). Data dipikolehi nggunakake piranti lunak solusi GC (Shimadzu, Inc.). Rasio pamisahan yaiku 10:1, gas pembawa yaiku nitrogen, lan laju aliran yaiku 6 mL/menit. Volume injeksi yaiku 1 μL. Suhu injektor lan detektor yaiku 300°C. Suhu oven dijaga ing 140°C suwene 13,5 menit, banjur ditambah dadi 250°C kanthi laju 120°C/menit; suhu dijaga suwene 5 menit.
Data ditampilake minangka rata-rata ± kesalahan standar rata-rata (SEM). Signifikansi data ditaksir kanthi ANOVA siji arah banjur uji rentang ganda Duncan. Piranti lunak GraphPad Prism 5.0 (GraphPad Software Inc., San Diego, CA, USA) digunakake kanggo kabeh pitungan lan p <0,05 dianggep signifikan sacara statistik.
Wis dingerteni manawa UC minangka penyakit kolitis kambuh kronis kanthi nyeri weteng sing parah, diare, lan getihen. Mulane, kolitis kambuh kronis sing diinduksi DSS ing tikus ditetepake kanggo ngevaluasi efektifitas anti-kolitis BLG (Gambar 1A). Dibandhingake karo klompok kontrol, tikus ing klompok model DSS duwe bobot awak sing mudhun sacara signifikan lan DAI sing luwih dhuwur, lan owah-owahan kasebut dibalik kanthi signifikan sawise 24 dina perawatan BLG (Gambar 1B lan C). Pemendekan usus besar minangka ciri penting UC. Kaya sing dituduhake ing Gambar 1D lan E, dawa usus besar tikus sing nampa DSS dipendhet sacara signifikan, nanging lega kanthi perawatan BLG. Sabanjure, analisis histopatologis ditindakake kanggo netepake inflamasi usus besar. Gambar sing diwarnai H&E lan skor patologis nuduhake manawa administrasi DSS ngganggu arsitektur usus besar kanthi signifikan lan nyebabake karusakan kriptus, dene perawatan BLG nyuda karusakan kriptus lan skor patologis kanthi signifikan (Gambar 1F lan G). Khususé, efek protèktif BLG kanthi dosis 1 g/Kg bisa dibandhingake karo SASP ing dosis 200 mg/Kg. Sacara kolektif, temuan iki nuduhake yen BLG efektif kanggo nyuda keruwetan kolitis kambuh kronis sing disebabake DSS ing tikus.
TNF-α, IL-1β lan IL-6 minangka penanda inflamasi penting kanggo inflamasi kolon. Kaya sing dituduhake ing Gambar 2A, DSS nyebabake peningkatan ekspresi gen TNF-α, IL-1β lan IL-6 sing signifikan ing usus besar dibandhingake karo klompok kontrol. Administrasi BLG bisa mbalikke owah-owahan sing dimediasi DSS iki kanthi signifikan. Sabanjure, kita nggunakake ELISA kanggo nemtokake tingkat sitokin inflamasi TNF-α, IL-1β, lan IL-6 ing jaringan usus besar. Asil kasebut uga nuduhake yen tingkat kolon TNF-α, IL-1β, lan IL-6 tambah signifikan ing tikus sing diobati nganggo DSS, dene perawatan BLG nyuda peningkatan kasebut (Gambar 2B).
Gambar 2 BLG nyegah ekspresi gen lan produksi sitokin proinflamasi TNF-α, IL-1β lan IL-6 ing usus besar tikus sing diobati DSS. (A) Ekspresi gen kolon TNF-α, IL-1β lan IL-6; (B) tingkat protein kolon TNF-α, IL-1β lan IL-6. Data ditampilake minangka rata-rata ± SEM (n = 4–6).#p < 0,05 utawa ##p < 0,01 utawa ###p < 0,001 vs klompok kontrol (Con); *p < 0,05 utawa **p < 0,01 vs klompok DSS.
Disbiosis usus iku penting banget ing patogenesis UC.24 Kanggo nyelidiki apa BLG ngmodulasi mikrobiota usus tikus sing diobati DSS, sekuensing 16S rRNA ditindakake kanggo nganalisis komunitas bakteri isi usus. Diagram Venn nuduhake yen telung klompok kasebut nuduhake 385 OTU. Ing wektu sing padha, saben klompok duwe OTU unik (Gambar 3A). Salajengipun, indeks Chao1 lan indeks Shannon sing dituduhake ing Gambar 3B lan C nuduhake yen keragaman komunitas mikrobiota usus suda ing tikus sing diobati BLG, amarga indeks Shannon mudhun sacara signifikan ing klompok sing diobati BLG. Analisis komponen utama (PCA) lan analisis koordinat utama (PCoA) digunakake kanggo nemtokake pola kluster ing antarane telung klompok lan nuduhake yen struktur komunitas tikus sing diobati DSS dipisahake kanthi jelas sawise perawatan BLG (Gambar 3D lan E). Data kasebut nuduhake yen perawatan BLG mengaruhi struktur komunitas tikus kanthi kolitis sing diinduksi DSS kanthi signifikan.
Gambar 3 BLG ngowahi maneka warna mikrobiota usus ing tikus kanthi kolitis sing diinduksi DSS. (A) Diagram Venn OTU, (B) Indeks Chao1, (C) Indeks kekayaan Shannon, (D) Plot skor Analisis Komponen Utama (PCA) OTU, (E) Skor Analisis Koordinat Utama OTU (PCoA) Gambar. Data ditampilake minangka rata-rata ± SEM (n = 6).**p < 0,01 vs klompok DSS.
Kanggo neliti owah-owahan tartamtu ing mikrobiota feses, kita nganalisa komposisi mikrobiota usus ing kabeh tingkat taksonomi. Kaya sing dituduhake ing Gambar 4A, filum utama ing kabeh klompok yaiku Firmicutes lan Bacteroidetes, diikuti dening Verrucomicrobia. Kelimpahan relatif rasio Firmicutes lan Firmicutes/Bacteroidetes tambah sacara signifikan ing komunitas mikroba feses tikus sing diobati DSS dibandhingake karo tikus kontrol, lan owah-owahan kasebut dibalik sacara signifikan sawise perawatan BLG. Utamane, perawatan BLG nambah sacara signifikan kelimpahan relatif Verrucobacterium ing feses tikus kanthi kolitis sing diinduksi DSS. Ing tingkat rumah tangga, komunitas mikroba feses dikuwasani dening Lachnospiriaceae, Muribaculaceae, Akkermansiaceae, Ruminococcaceae lan Prevotellaceae (Gambar 4B). Dibandhingake karo klompok DSS, penyusutan BLG nambah kelimpahan Akkermansiaceae, nanging nyuda kelimpahan Lachnospiraceae lan Ruminococcaceae. Utamane, ing genus Ing tingkat sing luwih dhuwur, mikrobiota feses dikuwasani dening Lachnospira_NK4A136_group, Akkermansia lan Prevotellaceae_UCG-001 (Gambar 4C). Temuan iki uga nuduhake yen perawatan BLG kanthi efektif mbalikke ketidakseimbangan mikrobiota minangka respon kanggo tantangan DSS, sing ditondoi kanthi penurunan Eubacterium_xylanophilum_group, Ruminococcaceae_UCG-014, Intestinimonas lan Oscillibacter, lan peningkatan Akkermansia lan Prevotellaceae_UCG-001.
Gambar 4 BLG ngowahi kelimpahan mikrobiota usus ing tikus kolitis sing diinduksi DSS. (A) Kelimpahan mikrobiota usus ing tingkat filum; (B) Kelimpahan mikrobiota usus ing tingkat kulawarga; (C) Kelimpahan mikrobiota usus ing tingkat genus. Data ditampilake minangka rata-rata ± SEM (n = 6).#p < 0,05 utawa ###p < 0,001 vs klompok kontrol (Con); *p < 0,05 utawa **p < 0,01 utawa ***p < 0,001 vs klompok DSS.
Ngelingi yen asam lemak rantai cendhak (SCFA) minangka metabolit utama Akkermansia lan Prevotellaceae_UCG-001, dene asetat, propionat lan butirat minangka SCFA sing paling akeh ing lumen usus, 25-27 kita isih ana ing panliten iki. Kaya sing dituduhake ing Gambar 5, konsentrasi asetat feses, propionat, lan butirat mudhun sacara signifikan ing klompok sing diobati DSS, dene perawatan BLG bisa nyuda pengurangan iki.
Gambar 5. BLG nambah tingkat SCFA ing feses tikus kanthi kolitis sing diinduksi DSS. (A) Kandungan asam asetat ing feses; (B) kandungan asam propionat ing feses; (C) kandungan asam butirat ing feses. Data ditampilake minangka rata-rata ± SEM (n = 6).#p < 0,05 utawa ##p < 0,01 vs klompok kontrol (Con); *p < 0,05 utawa **p < 0,01 vs klompok DSS.
Kita luwih ngetung koefisien korelasi Pearson antarane SCFA diferensial tingkat genus lan mikrobiota feses. Kaya sing dituduhake ing Gambar 6, Akkermansia berkorelasi positif karo produksi asam propionat (Pearson = 0,4866) lan asam butirat (Pearson = 0,6192). Kosok baline, Enteromonas lan Oscillobacter ana hubungane negatif karo produksi asetat, kanthi koefisien Pearson 0,4709 lan 0,5104. Kajaba iku, Ruminococcaceae_UCG-014 berkorelasi negatif karo produksi asam propionat (Pearson = 0,4508) lan asam butirat (Pearson = 0,5842).
Gambar 6 Analisis korelasi Pearson antarane SCFA diferensial lan mikroba kolon. (A) Enteromonas karo asam asetat; (B) Basil gegar otak karo asam asetat; (C) Akkermansia vs asam propionat; (D) Ruminococcus_UCG-014 karo asam propionat; (E) Akkermansia karo asam butirat; (F) ) Ruminococcus _UCG-014 karo asam butirat.
Peptida-1 kaya glukagon (GLP-1) minangka produk pasca-translasi spesifik tipe sel saka proglukagon (Gcg) kanthi sipat anti-inflamasi.28 Kaya sing dituduhake ing Gambar 7, DSS nyebabake penurunan ekspresi mRNA Gcg sing signifikan. Perawatan usus besar lan BLG bisa mbatalake pengurangan Gcg sing diinduksi DSS kanthi signifikan dibandhingake karo klompok kontrol (Gambar 7A). Ing wektu sing padha, tingkat GLP-1 ing serum mudhun sacara signifikan ing klompok sing diobati DSS, lan perawatan BLG bisa nyegah pengurangan iki (Gambar 7B). Amarga asam lemak rantai pendek bisa ngrangsang sekresi GLP-1 liwat aktivasi reseptor G-protein-coupled 43 (GRP43) lan reseptor G-protein-coupled 41 (GRP41), kita uga mriksa GPR41 lan GRP43 ing usus besar tikus kolitis lan nemokake manawa ekspresi mRNA kolon GRP43 lan GPR41 mudhun sacara signifikan sawise tantangan DSS, lan perawatan BLG bisa nylametake penurunan kasebut kanthi efektif (Gambar 7C). lan D).
Gambar 7 BLG nambah tingkat serum GLP-1 lan ekspresi mRNA Gcg kolon, GPR41 lan GRP43 ing tikus sing diobati DSS. (A) Ekspresi mRNA Gcg ing jaringan usus besar; (B) Tingkat GLP-1 ing serum; (C) Ekspresi mRNA GPR41 ing jaringan usus besar; (D) Ekspresi mRNA GPR43 ing jaringan usus besar. Data ditampilake minangka rata-rata ± SEM (n = 5–6).#p < 0,05 utawa ##p < 0,01 vs klompok kontrol (Con); *p < 0,05 vs klompok DSS.
Amarga perawatan BLG bisa nambah tingkat serum GLP-1, ekspresi mRNA Gcg kolon, lan tingkat SCFA feses ing tikus sing diobati DSS, kita luwih lanjut nliti asetat, propionat, lan butirat uga saka kontrol (F-Con), kolitis DSS (F-Con) -DSS) lan tikus kolitis sing diobati BLG (F-BLG) babagan pelepasan GLP-1 saka sel epitel kolon murine primer. Kaya sing dituduhake ing Gambar 8A, sel epitel kolon tikus primer sing diobati nganggo 2 mM asam asetat, asam propionat, lan asam butirat, kanthi signifikan ngrangsang pelepasan GLP-1, konsisten karo panliten sadurunge.29,30 Kajaba iku, kabeh F-Con, F-DSS, lan F-BLG (padha karo 0,25 g feses) banget ngrangsang pelepasan GLP-1 saka sel epitel kolon murine primer. Khususé, jumlah GLP-1 sing dirilis dening sel epitel kolon tikus primer sing diobati F-DSS luwih murah tinimbang sel epitel kolon tikus primer sing diobati F-Con lan F-BLG. sel epitel kolon tikus. (Gambar 8B). Data iki nuduhake yen perawatan BLG kanthi signifikan mulihake produksi GLP-1 sing asale saka SCFA usus.
Gambar 8 SCFA sing asale saka BLG ngrangsang pelepasan GLP-1 saka sel epitel kolon murine primer. (A) Asam asetat, asam propionat, lan asam butirat ngrangsang pelepasan GLP-1 saka sel epitel kolon murine primer; (B) ekstrak feses F-Con, F-DSS lan F-BLG ngrangsang sel epitel kolon murine primer Jumlah GLP-1 sing dirilis. Alikuot sel epitel kolon diselehake ing cawan petri kaca ngisor lan diobati nganggo 2 mM asam asetat, asam propionat, asam butirat, lan ekstrak feses F-Con, F-DSS, lan F-BLG (padha karo 0,25 g feses). 2 jam ing suhu 37°C, 5% CO2. Jumlah GLP-1 sing dirilis saka sel epitel kolon murine primer dideteksi dening ELISA. Data ditampilake minangka rata-rata ± SEM (n = 3).#p < 0,05 utawa ##p < 0,01 vs. kosong utawa F-Con; *p < 0,05 dibandhingake karo F-DSS.
Singkatan: Ace, asam asetat; Pro, asam propionat; nanging, asam butirat; F-Con, ekstrak feses saka tikus kontrol; F-DSS, ekstrak feses saka tikus kolitis; F-BLG, saka usus besar sing diobati BLG. Ekstrak feses saka tikus inflamasi.
Didhaptar dening Organisasi Kesehatan Dunia minangka penyakit refraktori, UC dadi bebaya global; Nanging, cara sing efektif kanggo prédhiksi, nyegah, lan nambani penyakit iki isih winates. Mulane, ana kebutuhan mendesak kanggo njelajah lan ngembangake strategi terapi anyar sing aman lan efektif kanggo UC. Persiapan pengobatan tradisional Tiongkok minangka pilihan sing janjeni amarga akeh persiapan pengobatan tradisional Tiongkok wis kabukten efektif kanggo perawatan UC ing populasi Tiongkok sajrone pirang-pirang abad, lan kabeh mau minangka bahan organik biologis lan bahan alami sing umume ora mbebayani kanggo manungsa lan kewan.31,32 Panliten iki tujuane kanggo nggoleki persiapan pengobatan tradisional Tiongkok sing aman lan efektif kanggo perawatan UC lan kanggo njelajah mekanisme kerjane.BLG minangka formula herbal Tiongkok sing misuwur sing digunakake kanggo nambani flu.8,33 Pakaryan ing laboratorium kita lan liya-liyane wis nuduhake yen indigo, produk pengobatan tradisional Tiongkok sing diolah saka bahan mentah sing padha karo BLG, nuduhake khasiat sing signifikan ing perawatan UC ing manungsa lan kewan.4,34 Nanging, efek anti-kolitis BLG lan efek kasebut Mekanisme kasebut ora jelas. Ing panliten saiki, asil kita nuduhake yen BLG kanthi efektif ngurangi inflamasi usus sing diinduksi DSS, sing ana gandhengane karo modulasi mikrobiota usus lan pemulihan produksi GLP-1 sing asale saka usus.
Wis kondhang menawa UC ditondoi dening periode kambuh kanthi fitur klinis khas, kayata bobot awak mudhun, diare, getihen rektum, lan kerusakan mukosa kolon sing ekstensif.35 Dadi, kolitis kambuh kronis diwenehake kanthi menehi telung siklus 1,8% DSS sajrone limang dina, banjur pitung dina ngombe banyu. Kaya sing dituduhake ing Gambar 1B, bobot awak mudhun lan skor DAI sing fluktuatif nuduhake induksi kolitis kambuh kronis sing sukses. Tikus ing klompok sing diobati karo BLG nuduhake pemulihan upshift wiwit dina kaping 8, sing beda banget karo dina kaping 24. Owah-owahan sing padha uga diamati ing skor DAI, sing nuduhake peningkatan ing perbaikan klinis kolitis. Babagan cedera usus besar lan status inflamasi, dawa usus besar, kerusakan jaringan usus besar, lan ekspresi gen lan produksi sitokin proinflamasi TNF-α, IL-1β, lan IL-6 ing jaringan usus besar uga saya apik sawise perawatan BLG. Sacara kolektif, asil kasebut kanthi jelas nuduhake yen BLG efektif ing perawatan kolitis kambuh kronis ing tikus.
Kepiye BLG ngetrapake efek farmakologis? Akeh panliten sadurunge sing nuduhake yen mikrobiota usus nduweni peran penting ing patogenesis UC, lan terapi berbasis mikrobioma lan target mikrobioma wis muncul minangka strategi sing menarik banget kanggo perawatan UC. Ing panliten iki, kita nduduhake yen perawatan BLG nyebabake owah-owahan sing signifikan ing komposisi mikrobiota usus, sing nuduhake yen efek protèktif BLG marang kolitis sing diinduksi DSS ana hubungane karo modulasi mikrobiota usus. Pengamatan iki konsisten karo gagasan yen program ulang homeostasis mikrobiota usus minangka pendekatan penting kanggo mangerteni efektifitas preparat TCM.36,37 Khususé, Akkermansia minangka bakteri Gram-negatif lan anaerob ketat sing urip ing lapisan lendir usus, sing ngrusak musin, ngasilake asam propionat, ngrangsang diferensiasi sel goblet, lan njaga fungsi integritas alangan mukosa.26 Pirang-pirang data klinis lan kewan nuduhake yen Akkermansia ana gandhengane karo mukosa sing sehat,38 lan administrasi oral Akkermansia spp. bisa ningkatake inflamasi mukosa kanthi signifikan.39 Data saiki nuduhake yen jumlah relatif Akkermansia tambah akeh sawise perawatan BLG. Kajaba iku, Prevotellaceae_UCG-001 minangka bakteri penghasil SCFA.27 Pirang-pirang panliten nuduhake yen Prevotellaceae_UCG-001 ditemokake kanthi jumlah relatif sing sithik ing feses kewan sing kena kolitis.40,41 Data saiki uga nuduhake yen perawatan BLG bisa nambah jumlah relatif Prevotellaceae_UCG-001 kanthi signifikan ing usus besar tikus sing diobati DSS. Kosok baline, Oscillibacter minangka bakteri mesofilik, anaerobik sing ketat.42 nglaporake yen jumlah relatif Oscillibacter tambah akeh ing tikus UC lan berkorelasi positif kanthi signifikan karo tingkat IL-6 lan IL-1β lan skor patologis.43,44 Khususé, perawatan BLG nyuda jumlah relatif Oscillibacter ing feses tikus sing diobati DSS. Khususé, bakteri sing diowahi BLG iki minangka bakteri penghasil SCFA sing paling akeh. Akeh sadurunge Panliten wis nduduhake efek positif potensial saka SCFAs marang inflamasi kolon lan perlindungan integritas epitel usus.45,46 Data kita saiki uga mirsani manawa konsentrasi SCFA asetat, propionat, lan butirat ing feses sing diobati DSS tambah akeh banget ing tikus sing diobati BLG. Yen digabungake, temuan kasebut kanthi jelas nuduhake manawa perawatan BLG bisa kanthi efektif ningkatake bakteri penghasil SCFA sing diinduksi DSS ing tikus kanthi kolitis kambuh kronis.
GLP-1 minangka inkretin sing utamane diprodhuksi ing ileum lan usus besar lan nduweni peran penting kanggo nundha pengosongan lambung lan nyuda glukosa getih postprandial.47 Bukti nuduhake yen dipeptidil peptidase (DPP)-4, agonis reseptor GLP-1, lan nanomedicine GLP-1 bisa kanthi efektif ngatasi inflamasi usus ing tikus.48-51 Kaya sing dilapurake ing panliten sadurunge, konsentrasi SCFA sing dhuwur digandhengake karo tingkat GLP-1 plasma ing manungsa lan tikus.52 Data saiki nuduhake yen sawise perawatan BLG, tingkat GLP-1 serum lan ekspresi mRNA Gcg tambah akeh. Kajaba iku, sekresi GLP-1 tambah akeh ing kultur kolon sawise stimulasi karo ekstrak feses saka tikus kolitis sing diobati BLG dibandhingake karo stimulasi karo ekstrak feses saka tikus kolitis sing diobati DSS. Kepiye SCFA mengaruhi pelepasan GLP-1? Gwen Tolhurst et al. nglaporake yen SCFA bisa ngrangsang sekresi GLP-1 liwat GRP43 lan GPR41.29 Data kita saiki uga nuduhake yen perawatan BLG nambah ekspresi mRNA GRP43 lan GPR41 kanthi signifikan ing usus besar tikus sing diobati DSS. Data kasebut nuduhake yen perawatan BLG bisa mulihake produksi GLP-1 sing dipromosekake SCFA kanthi ngaktifake GRP43 lan GPR41.
BLG minangka obat OTC jangka panjang ing China. Dosis BLG sing ditoleransi maksimal ing tikus Kunming yaiku 80g/Kg, lan ora ana keracunan akut sing diamati.53 Saiki, dosis BLG sing disaranake (tanpa gula) ing manungsa yaiku 9-15 g/dina (kaping 3 dina). Panliten kita nuduhake yen BLG kanthi dosis 1g/Kg bisa ngatasi kolitis kronis sing kambuh sing disebabake DSS ing tikus. Dosis iki cedhak karo dosis BLG sing digunakake sacara klinis. Panliten kita uga nemokake yen mekanisme aksine dimediasi, paling ora sebagian, dening owah-owahan ing mikrobiota usus, utamane bakteri penghasil SCFA, kayata Akkermansia lan Prevotellaceae_UCG-001, kanggo mulihake produksi GLP-1 sing asale saka usus. Temuan kasebut nuduhake yen BLG pantes dipertimbangkan luwih lanjut minangka agen terapeutik potensial kanggo perawatan kolitis klinis. Nanging, mekanisme sing tepat kanggo modulasi mikrobiota usus isih kudu dikonfirmasi dening tikus sing kekurangan mikrobiota lan transplantasi bakteri feses.
Ace, asam asetat; but, asam butirat; BLG, pandan; DSS, dekstran natrium sulfat; DAI, indeks aktivitas penyakit; DPP, dipeptidil peptidase; FID, detektor ionisasi geni; F-Con, kontrol Ekstrak feses tikus; F-DSS, ekstrak feses tikus kolitis DSS; F-BLG, ekstrak feses tikus kolitis sing diobati BLG; GLP-1, peptida kaya glukagon-1; Gcg, glukagon; kromatografi gas, kromatografi gas; GRP43, reseptor gandeng protein G 43; GRP41, reseptor gandeng protein G 41; H&E, hematoksilin-eosin; HBSS, Larutan Uyah Seimbang Hanks; OTC, OTC; PCA, analisis komponen utama; PCoA, analisis koordinat utama; Pro, asam propionat; SASP, sulfasalazine; SCFA, asam lemak rantai pendek; Obat Cina, obat tradisional Cina; UC, kolitis ulseratif.
Kabeh protokol eksperimen wis disetujoni dening Komite Etika Kewan Universitas Peking Pusat Medis Universitas Sains lan Teknologi Shenzhen-Hong Kong (Shenzhen, China) miturut Pedoman Kelembagaan lan Peraturan Kewan (nomer etika A2020157).
Kabeh penulis menehi kontribusi sing signifikan kanggo konsepsi lan desain, akuisisi data, utawa analisis lan interpretasi data; melu nyusun artikel utawa ngrevisi konten intelektual sing penting kanthi kritis; sarujuk ngirim manuskrip menyang jurnal saiki; pungkasane nyetujoni versi kanggo publikasi; Tanggung jawab kanggo kabeh aspek karya.
Karya iki didhukung dening Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Nasional Tiongkok (81560676 lan 81660479), proyek kelas siji Universitas Shenzhen (86000000210), Dana Komite Inovasi Sains lan Teknologi Shenzhen (JCYJ20210324093810026), lan Dana Riset Sains lan Teknologi Medis Provinsi Guangdong (A2020157 lan A2020272), Farmasi Universitas Kedokteran Guizhou Provinsi Guizhou Didanai dening Laboratorium Utama (YWZJ2020-01) lan Rumah Sakit Universitas Peking Shenzhen (JCYJ2018009).
1. Tang B, Zhu J, Zhang B, et al. Potensi terapeutik triptolide minangka agen anti-inflamasi ing kolitis eksperimental sing diinduksi natrium sulfat dekstran ing tikus.pre-immune.2020;11:592084.doi: 10.3389/fimmu.2020.592084
2. Kaplan GG. Beban global IBD: saka 2015 nganti 2025. Nat Rev Gastroenterol Hepatol.2015;12:720–727.doi: 10.1038/nrgastro.2015.150
3. Peng J, Zheng TT, Li Xue, dkk. Alkaloid sing asale saka tanduran: pengubah penyakit sing njanjeni ing penyakit radang usus. Prepharmacology.2019;10:351.doi:10.3389/fphar.2019.00351
4. Xiao Haiteng, Peng Jie, Wen B, et al. Indigo Naturalis nyegah stres oksidatif kolon lan respon Th1/Th17 ing kolitis sing diinduksi DSS ing tikus. Oxid Med Cell Longev.2019;2019:9480945.doi: 10.1155/2019/9480945
5. Chen M, Ding Y, Tong Z. Khasiat lan keamanan Sophora flavescens (Sophora flavescens) obat herbal Tiongkok kanggo perawatan kolitis ulseratif: bukti klinis lan mekanisme potensial.Prepharmacology.2020;11:603476.doi:10.3389/fphar.2020.603476
6. Cao Fang, Liu Jie, Sha Benxing, Pan HF. Produk alami: obat sing efektif sacara eksperimental kanggo perawatan penyakit radang usus. Curr Pharmaceuticals.2019;25:4893–4913.doi: 10.2174/1381612825666191216154224
7. Zhang C, Jiang M, Lu A. Refleksi babagan perawatan adjuvan kolitis ulseratif nganggo obat tradisional Tiongkok. Clinical Rev Allergy Immunization.2013;44:274–283.doi: 10.1007/s12016-012-8328-9
8. Li Zhongteng, Li Li, Chen TT, dkk. Khasiat lan keamanan granul Banlangen ing perawatan influenza musiman: protokol panliten kanggo uji coba terkontrol acak. trial.2015;16:126.doi: 10.1186/s13063-015-0645-x