Forbedrende effekt af Wumei på antibiotikainduceret ubalance i tarmens mikrobiota hos mus
Medicinens og madens oprindelse er forankret i den traditionelle kinesiske medicinkultur, som henviser til det faktum, at både medicin og mad kommer fra naturen. Under vejledning af traditionel kinesisk medicinteori er de baseret på primære og sekundære metabolitter som det materielle grundlag og spiller en rolle i regulering, rehabilitering og fremme af sundhed. Homologien mellem medicin og fødevarer afspejler de unikke fordele ved traditionel kinesisk medicin, som spiller en synergistisk rolle i sygdomsbehandling og en vigtig rolle i sygdomsforebyggelse og -rehabilitering. På baggrund af en grundig vurdering af sikkerheden ved traditionelle lægemidler og spiselige stoffer med dobbelt anvendelse har Kina formuleret "Listen over produkter, der både er fødevarer og lægemidler" (i det følgende benævnt "listen"), som omfatter 93 traditionelle kinesiske lægemidler med traditionelle forbrugsvaner og opført i de nationale standarder for kinesisk urtemedicin (herunder Folkerepublikken Kinas farmakopé og relaterede standarder for kinesisk urtemedicin). På nuværende tidspunkt er der et presserende behov for at bruge videnskabelige teorier til at belyse effektiviteten og de molekylære mekanismer i lægemidler og fødevarehomologe stoffer. Men lægemidler og fødevarehomologe stoffer virker langsomt og egner sig ikke til forskning i kemiske lægemiddelmål. Tarmmikrobiotaen giver os et nyt perspektiv.

Menneskets mave-tarmkanal er rig på milliarder af mikroorganismer, og det genom, der kodes af disse mikroorganismer, er 50-100 gange større end menneskekroppens egne gener, kendt som menneskekroppens "andet genom". Som et "særligt organ" i menneskekroppen spiller tarmens mikrobiota en vigtig rolle i materiale- og energimetabolisme, neural- og immunregulering samt i at modstå invasionen af patogene mikroorganismer. Et stort antal undersøgelser har vist, at dysbakteriose (ændringer i floraens struktur) er tæt forbundet med forekomsten og udviklingen af mange sygdomme, f.eks. kræft, infektionssygdomme, hjerte-kar-sygdomme, sygdomme i det mentale system osv. Medicinske og spiselige stoffer regulerer tarmens mikrobiota og spiller en rolle i sundhedsbevarelse og sygdomsforebyggelse og -behandling.

Ume er en tørret, næsten moden frugt af Prunus mume (Sieb.) Sieb. et Zucc. i Rosaceae-familien, der forarbejdes ved rygning eller bagning. Ume har en lang historie med medicinsk og spiselig brug, først registreret i "Shennong Bencao Jing" og klassificeret som en mellemklasse; For at inkludere sorter i "Listen" og i vid udstrækning integrere dem i den daglige kost og sundhedspleje, især i Japan, er der et ordsprog "nyd venligst tørrede blommer, når du drikker morgente". Dette stof er surt, sammentrækkende og roligt og hører til lever-, milt-, lunge- og tyktarmsmeridianerne. Det virker styrkende på lungerne, sammentrækkende på tarmene, væskeproducerende og lindrende på rundorme. Forskning har vist, at ume er rig på organiske syrer, fenoliske syrer, flavonoider, terpener og steroider. Moderne farmakologiske undersøgelser har bekræftet, at ume har forskellige farmakologiske virkninger som f.eks. antibakterielle, hostestillende, beroligende hypnotiske, antikonvulsive, antivirale, antitumor- og antioxidantegenskaber. Denne undersøgelse konstruerede en bredspektret antibiotikainduceret model for dysbiose i musens tarmmikrobiota. High throughput-sekventeringsteknologi blev brugt til at sekventere 16SrRNA-genet i musens tarmmikrobiota før og efter intervention med Ume, og ændringer i kropsmasse og inflammatoriske faktorer blev påvist for at undersøge den regulerende effekt af Ume på antibiotikainduceret tarmmikrobiota-dysbiose. Ud fra et tarmmikrobiotaperspektiv giver denne undersøgelse et videnskabeligt grundlag for medicinsk og ernæringsmæssig anvendelse af Ume.

Ume-medicin og -mad har en lang historie og integrerer medicinsk behandling, sundhedspleje og velvære. Bogen "Bencao Congxin" fortæller, at den kan virke sammentrækkende på tarmene og indsnævre lungerne, stoppe blødninger og slim, reducere hævelser og afgifte, producere væske og slukke tørst, behandle langvarig hoste og diarré og er særlig god til bloddysenteri. Kliniske eksperter bruger formlen med sort blomme fleksibelt til at behandle lungesygdomme som astma, allergisk rhinitis, gastrointestinale sygdomme som kronisk gastritis, stædig diarré, inflammatorisk tarmsygdom, maligne tumorer i tarmen, sygdomme i nervesystemet som hovedpine, svimmelhed, søvnløshed, Parkinsons sygdom og metaboliske sygdomme som diabetes. Som traditionel kinesisk medicin med medicinske og spiselige egenskaber har Ume både ernæringsmæssige og "kropsunderstøttende" effekter med høj sikkerhed. Ume findes i daglige måltider, tedrikke og alkoholiske drikke.

Både tarmmikrobiota og traditionel kinesisk medicin lægger vægt på balance, og når den først er forstyrret, skal den 'korrigeres' for at genoprette balancen. I denne undersøgelse blev der brugt bredspektrede antibiotika, der almindeligvis anvendes i klinisk praksis, såsom gentamicinsulfat og cefotaximnatrium, til at fremkalde en musemodel af tarmmikrobiotadysbiose ved hjælp af sondeernæring (med en modelleringsdosis, der er ca. 10 gange den maksimale kliniske dosis for mennesker), for at undersøge wumeis regulerende effekt på mikrobiotadysbiose og udforske dens mekanisme som en mikroøkologisk regulator, der anvendes i klinisk praksis og i sundhedsvæsenet. Gennem strukturel analyse af tarmmikrobiota og påvisning af inflammatoriske faktorer viste det sig, at Ume kan forbedre forstyrrelsen af antibiotikainduceret mikrobiota og regulere de inflammatoriske faktorer TNF - α, IL-1 β og IL-6 til normale niveauer.

Sunde personer oplever typisk hypoxi i deres tarme, hvor anaerobe bakterier er den dominerende mikrobiota, og patogene fakultative anaerobe bakterier undertrykkes; i mange sygdomstilstande indikerer spredningen af fakultative anaerobe bakterier en dysbiose i tarmmikrobiotaen. Under stofskifte- og immunforstyrrelser svækkes værtens kontrol over tarmens økosystem, og fakultative anaerobe bakterier forvandles til dominerende bakterier, der er kendetegnet ved en stigning i fylum Proteobacteria (der indeholder mange opportunistiske patogener); Forskere har foreslået at bruge amplifikationen af Proteobacteria som et diagnostisk træk for tarmepitheldysfunktion og en potentiel biomarkør for ikke-smitsomme sygdomme som fedme og astma. Højt udtryk af Proteobacteria blev observeret hos patienter med type 2-diabetes, inflammatorisk tarmsygdom (IBD), psykisk sygdom og forskellige luftvejssygdomme. Den relative forekomst af Proteobacteria i modelgruppen af mus steg markant, mens de mellemstore og lave doser af Ume reducerede den relative forekomst af Proteobacteria markant, hvilket er i overensstemmelse med Ume's sammentrækkende og snerpende virkninger på tarmene og lungerne samt dens evne til at generere væsker og slukke tørsten.

Forskning har vist, at Lactobacillus rhamnosus og Lactobacillus crispus, som koloniserer tarmen hos sterile mus, stimulerer specifikke immunfunktioner gennem granulocyt-makrofag-koloni-2 (GM-CSF) til at modstå lungeinfektioner. Bifidobakterier fra dyr medierer anti-influenzaeffekten hos sterile mus gennem flere specifikke metaboliske molekyler, som kan bruges til at forebygge influenza og som en prognostisk markør for influenza. Mængden af laktobaciller og bifidobakterier i tarmen hos mus har vist sig at være korreleret med sværhedsgraden af malariainfektion og har potentiel værdi i reguleringen af tarmens mikrobiota for at reducere infektion. DSS-induceret transplantation af Lactobacillus-bakterier i IBD-mus kan vende den DSS-inducerede forkortelse af tyktarmen, reducere inflammation og øge antallet af tyktarmsstamceller. En undersøgelse med 17 overvægtige personer, 22 overvægtige patienter med type 2-diabetes og 27 raske personer tyder på, at bifidobakterier kan blive biomarkører for forekomsten og udviklingen af type 2-diabetes og fedme. En tværsnitsundersøgelse med 1001 japanske forsøgspersoner i alderen 20 til 76 år viste en signifikant negativ sammenhæng mellem Blautia (Blautia-slægten) og visceralt fedtområde (VFA). Blautia-slægten i afføringen hos overvægtige og overvægtige børn med insulinresistens er markant reduceret, mens inflammatoriske faktorer er øget. In vitro-monocytkulturer udviser specifikke arter af Blautia-slægten antiinflammatoriske virkninger. Et randomiseret dobbeltblindt placebokontrolleret forsøg med 103 malaysiske voksne viste, at tilskud med Lactobacillus plantarum P8 kan lindre stress og angst betydeligt, reducere inflammatoriske faktorer i plasma og forbedre hukommelsen og de kognitive evner. I undersøgelsen af musemodeller med kolorektal cancer viste det sig, at Faecalibaculum rodentium kan udøve antitumoreffekter ved at producere kortkædede fedtsyrer.

Denne undersøgelse viste, at mellemstore og lave doser af Ume signifikant opregulerede Lactobacillus og Faecalibaculum på slægtsniveau, mens høje og lave doser af Ume signifikant opregulerede den relative forekomst af Bifidobacterium og Blautia. Baseret på dette spekulerer vi i, at Ume kan formidle probiotika som Lactobacillus, Bifidobacterium, Blautia og Faecalibaculum og udøve forebyggende og terapeutiske virkninger på lungesygdomme, gastrointestinal inflammation og tumorer samt metaboliske og neurologiske sygdomme gennem lunge-tarm-aksen og tarm-hjerne-aksen. Dette er også i overensstemmelse med PICRUSt's forudsigelsesresultater.

Dette studie undersøgte Ume's forbedrende effekt på kronisk inflammation ved at påvise inflammatoriske faktorer. TNF - α initierer den inflammatoriske proces og inducerer reguleringen af sekundær cytokinproduktion, der spiller en central rolle ikke kun i infektion og inflammatoriske reaktioner, men også i vækst, hæmning og vævsskade af tumorceller; Serum TNF - α af modelgruppemus steg markant, hvilket faldt sammen med forudsigelsen af PICRUSt-funktion - antallet af genkopier af kræft, infektionssygdomme, neurodegenerativ sygdom og andre underfunktioner af modelmus forårsaget af antibiotika steg markant. TNF - α i plasma påvirkes af indholdet af visceralt fedt, og den betydelige stigning i kropsvægt forårsaget af antibiotika hos mus kan være en af de udløsende faktorer for den betydelige opregulering af TNF - α hos mus. IL-6 og IL-1 β induceres af TNF - α og medierer den akutte fase af det inflammatoriske respons. Selvom IL-1 β og IL-6 i modelgruppemusene faldt, havde de ikke statistisk signifikans. Patologiske snit viste også, at antibiotika ikke forårsagede skader på tarmslimhinden hos musene i dette forsøg, hvilket indikerer, at graden af inflammation forårsaget af antibiotika i dette forsøg var relativt mild. Ved at analysere antallet af genkopier viste det sig, at lave og mellemstore doser af mørk blomme kunne vende den betydelige stigning i antallet af genkopier, der var forudsagt af fire underfunktioner af kræft, infektionssygdomme, neurodegenerative sygdomme og energimetabolisme forårsaget af antibiotika. Den forbedrende effekt af lavdosis Ume på inflammatoriske faktorer er dog ikke signifikant. Kun mellemdosis Ume regulerer TNF - α, IL-1 β, IL-6 til normale niveauer og har en vægttabseffekt. Ume har antibakterielle virkninger, og resultaterne af påvisningen af inflammatoriske faktorer understøtter også, at Ume hæmmer væksten af patogene bakterier ved at forstyrre deres kolonisering i tarmen og opregulerer probiotika for at udøve antiinflammatoriske virkninger. Patologiske snit af højdosis Ume-gruppen viste mildt ødem i lunge- og mavevæv og høje niveauer af TNF - α i museserum. Det kan skyldes det høje indhold af organiske syrer i Ume, som kan være irriterende for maven i for store doser og forårsage kronisk inflammation i kroppen. Det minder os om, at selvom Ume er et medicinsk og spiseligt stof, kan det også være skadeligt at indtage det i høje doser.

Sammenfattende udforsker denne undersøgelse mekanismen bag de medicinske og kostmæssige virkninger af Ume ud fra tarmmikrobiotaens perspektiv, hvilket giver et videnskabeligt grundlag for dens kliniske anvendelse og afslører dens potentiale som regulator af tarmmikrobiotaen og lægger et teoretisk fundament for yderligere forskning og udvikling.