Effekten af tre Tujia-urter på tarmmikrobiotaen hos mus med colitis ulcerosa
Ulcerøs colitis (UC) er en kronisk ikke-specifik inflammatorisk sygdom, der er klinisk karakteriseret ved mavesmerter, diarré, slim, pus, blodig afføring og andre symptomer. Den traditionelle kinesiske medicins syndromtyper af ulcerøs colitis inkluderer hovedsageligt fugtig varme i tyktarmen, leverdepression og miltmangel, yinmangel og tarmtørhed, milt- og mavesvaghed, milt- og nyre-yang-mangel, blodstasis og tarmkollateraler og blandet kulde og varme. Mange læger følger behandlingsprincippet "lovgivning baseret på syndrom og recept i henhold til lov" og bruger ofte produkter, der fjerner varme, fremmer fugt, giver næring til qi og styrker milten, til behandling. De tre nåle (Berberidis Radix) er de tørrede rødder fra flere arter af planter, der tilhører Berberidaceae-familien, såsom østerssvinetorn Berberis julianae Schneid, den lille coptis-torn Berberis wilsonae Hemsl, det fine blad Berberis poiretii Schneid eller skebladet Berberis vernae Schneid. De er kolde af natur, bitre i smagen og hører til lever-, mave- og tyktarmsmeridianerne. De har den virkning, at de reducerer ild, tørrer fugt, fjerner varme og afgifter. De er autentiske medicinske materialer i Enshi Tujia og Miao Autonomous Prefecture. Tujia-medicin bruger ofte tre nåle alene eller i kombination med Yingshan Honggen, granatæbleskal, Wu Zhuyu osv. til behandling af diarré og dysenteri med betydelige terapeutiske virkninger, men den specifikke virkningsmekanisme er endnu ikke klar.
Tarmmikrobiotaen er rigelig og mangfoldig og spiller en vigtig rolle i værtens immunrespons, metabolisme og sygdomsprogression. Tarmmikrobiotaen deltager i funktionerne i tarmslimhindens barriere, stofabsorption, metabolisme og ernæring, samtidig med at den medierer spredning og differentiering af T-lymfocytter og regulerer tarmens immunrespons. Talrige undersøgelser har vist, at dysbiose i tarmmikrobiotaen er tæt forbundet med colitis ulcerosa, irritabel tyktarm og kolorektal cancer. På nuværende tidspunkt bruges aminosalicylsyre-medicin, steroidmedicin, immunosuppressiva eller kirurgi ofte til at behandle colitis ulcerosa med gennemsnitlig effekt og let tilbagefald. I de senere år har relevant litteratur rapporteret, at traditionel kinesisk medicin effektivt kan behandle colitis ulcerosa ved at regulere strukturen i tarmens mikrobiota og genoprette mikrobiotadiversiteten. På baggrund af dette planlægger vi at undersøge virkningerne af tre lægemidler på tarmmikrobiotaen hos mus med colitis ulcerosa for foreløbigt at udforske deres virkningsmekanismer ud fra perspektivet om tarmmikrobiotamediation.

 

Dette eksperiment validerede først virkningerne af tre lægemidler på UC-mus med hensyn til vægtændringer, DAI-score, tyktarmslængde og vævsmorfologi. For det andet blev virkningerne af de tre lægemidler på UC-musenes tarmmikrobiota undersøgt. Resultaterne viste, at de tre nåle forbedrede musenes vægt, DAI-score og tyktarmslængde betydeligt, reducerede inflammatorisk infiltration og reparerede skader på tarmslimhinden. Sekventeringsresultaterne viste, at de tre nåle var i stand til at genoprette den forstyrrede mikrobiotastruktur induceret af DSS, hvilket tyder på, at interventionseffekten af de tre nåle på UC kan være stærkt korreleret med tarmmikrobiotaen. I Pcoa- og klyngeanalysen af tarmmikrobiotaen i den normale gruppe, modelgruppen og gruppen med tre nåle viste det sig, at der var betydelige forskelle i tarmmikrobiotastrukturen mellem modelgruppen og musene i den normale gruppe. Men efter intervention med tre nåle blev tarmmikrobiotaen markant ændret og nærmede sig den normale gruppe, hvilket blev bekræftet af samfundsstrukturanalyse og LEfSe-analyse. Gennem genfunktionsforudsigelse fandt man ud af, at interventionen med tre nåle i UC også kan være relateret til tarmmikrobiotas metaboliske funktion, hvilket giver en ny retning for efterfølgende forskning.
Tarmmikrobiotaen, som er en biologisk barriere i tarmslimhinden, er afgørende for at opretholde balancen mellem sundhed og sygdom i kroppen og er en del af hjerne-tarm-aksen. Ubalance i tarmmikrobiotaen kan føre til spredning af skadelige bakterier og reduktion af gavnlige bakterier, hvilket resulterer i strukturelle forstyrrelser og nedsat diversitet i tarmmikrobiotaen og derved forårsager skade på tarmslimhinden. Nogle undersøgelser tyder på, at det unormale inflammatoriske immunrespons, der medieres af ubalance i tarmmikrobiotaen, er en af de vigtigste årsager til UC. Derfor er genoprettelse af tarmmikrobiotaens homeostase gennem mikrobielle præparater gradvist blevet et nyt hotspot for behandling af UC. Traditionel kinesisk medicin indgives hovedsageligt gennem orale afkog, som uundgåeligt kommer i kontakt med tarmmikrobiotaen i kroppen, hvilket giver en regulerende effekt i begge retninger. Nogle traditionelle kinesiske lægemidler opnår terapeutiske virkninger ved at genoprette strukturen og mangfoldigheden i tarmmikrobiotaen og opretholde dens homeostase. Moderne farmakologiske undersøgelser har vist, at de tre nåle hovedsageligt indeholder forskellige alkaloider som berberin, palmatin, jatrorrhizin og palmatin. Forskning har vist, at berberin kan opregulere mængden af Bacteroidetes og nedregulere mængden af Firmicutes. Det kan aktivere arylhydrokarbonreceptorer (AhR) gennem tarmmikrobiotarelaterede tryptofanmetabolitter til behandling af DSS-induceret ulcerativ colitis hos rotter. Zhang et al. demonstrerede gennem high-throughput-sekventeringsresultater, at palmatin opregulerede den relative forekomst af Bacteroidetes, øgede gavnlige bakterier, reducerede skadelige bakterier og forbedrede DSS-induceret colitis ulcerosa ved at genoprette bakteriel mangfoldighed og hæmme tryptofan-nedbrydning. Ovenstående forskningsrapporter er stort set i overensstemmelse med resultaterne af dette eksperiment. Samtidig var Lactobacillus-ordenen, Lactobacillus-slægten og Lactobacillus-familien i LEfSe-analysen af dette eksperiment sammenlignet med modelgruppen de dominerende bakteriearter, der blev delt af den normale gruppe og de tre nålegrupper. Lactobacillus har vist sig at forbedre diarré. Derudover kan Lactobacillus forbedre musens slimhindebarrierefunktion ved at hæmme cytokininduceret apoptose i humane colonepitelceller og øge indholdet af mucin-2 (MUC-2). Clostridium er en obligat anaerob bakterie, der udskiller eksotoksiner og udgør en trussel mod menneskers sundhed. Stigningen i Clostridium fremmer forekomsten af tarmsygdomme. Planten Coptis chinensis med tre nåle kan hæmme væksten af clostridier og forebygge tarmkræft ved at reducere antallet af clostridier. I dette eksperiment var Clostridia-slægten, Clostridia-klassen og Clostridia-ordenen de dominerende bakteriearter i modelgruppen, mens den normale gruppe og gruppen med de tre nåle havde en lavere forekomst, hvilket stemmer relativt godt overens med resultaterne af litteraturforskningen.