Die Wirkung von drei Tujia-Kräutern auf die Darmmikrobiota von Mäusen mit Colitis ulcerosa
Colitis ulcerosa (UC) ist eine chronische, unspezifische entzündliche Erkrankung, die klinisch durch Bauchschmerzen, Durchfall, Schleim, Eiter, blutigen Stuhl und andere Symptome gekennzeichnet ist. Zu den Syndromtypen der Colitis ulcerosa gehören nach der traditionellen chinesischen Medizin vor allem feuchte Hitze im Dickdarm, Leberdepression und Milzmangel, Yin-Mangel und Darmtrockenheit, Milz- und Magenschwäche, Milz- und Nieren-Yang-Mangel, Blutstau und Darmkollaterale sowie eine Mischung aus Kälte und Hitze. Viele Ärzte folgen dem Behandlungsprinzip "Gesetzgebung auf der Grundlage des Syndroms und Verschreibung nach dem Gesetz" und verwenden für die Behandlung häufig Produkte, die die Hitze beseitigen, die Feuchtigkeit fördern, das Qi nähren und die Milz beleben. Die drei Nadeln (Berberidis Radix) sind die getrockneten Wurzeln mehrerer Pflanzenarten, die zur Familie der Berberidaceae gehören, wie der Austernschweindorn Berberis julianae Schneid, der kleine Koptisdorn Berberis wilsonae Hemsl, das Feinblatt Berberis poiretii Schneid oder das Löffelblatt Berberis vernae Schneid. Sie sind von Natur aus kalt, schmecken bitter und gehören zu den Leber-, Magen- und Dickdarmmeridianen. Sie wirken feuerhemmend, feuchtigkeitstrocknend, hitzelösend und entgiftend. Sie sind authentische medizinische Materialien in der autonomen Präfektur der Enshi Tujia und Miao. In der Tujia-Medizin werden die drei Nadeln häufig allein oder in Kombination mit Yingshan Honggen, Granatapfelschalen, Wu Zhuyu usw. zur Behandlung von Durchfall und Dysenterie eingesetzt, wobei die therapeutischen Wirkungen erheblich sind, der spezifische Wirkmechanismus jedoch noch nicht klar ist.
Die Darmmikrobiota ist reichlich vorhanden und vielfältig und spielt eine wichtige Rolle bei der Immunreaktion des Wirts, dem Stoffwechsel und dem Fortschreiten von Krankheiten. Die Darmmikrobiota ist an den Funktionen der Darmschleimhautbarriere, der Substanzabsorption, des Stoffwechsels und der Ernährung beteiligt, während sie die Vermehrung und Differenzierung von T-Lymphozyten vermittelt und die Immunantwort des Darms reguliert. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass eine Dysbiose der Darmmikrobiota in engem Zusammenhang mit Colitis ulcerosa, Reizdarmsyndrom und Darmkrebs steht. Gegenwärtig werden zur Behandlung der Colitis ulcerosa in der Regel Aminosalicylsäure, Steroide, Immunsuppressiva oder chirurgische Eingriffe eingesetzt, die nur durchschnittlich wirksam sind und leicht wiederkehren. In den letzten Jahren wurde in der einschlägigen Literatur berichtet, dass die traditionelle chinesische Medizin die Colitis ulcerosa wirksam behandeln kann, indem sie die Struktur der Darmmikrobiota reguliert und die Vielfalt der Mikrobiota wiederherstellt. Vor diesem Hintergrund planen wir, die Auswirkungen von drei Medikamenten auf die Darmmikrobiota von Mäusen mit Colitis ulcerosa zu untersuchen, um ihre Wirkmechanismen aus der Perspektive der Vermittlung der Darmmikrobiota zu erforschen.

 

In diesem Experiment wurden zunächst die Auswirkungen von drei Medikamenten auf UC-Mäuse in Bezug auf Gewichtsveränderungen, DAI-Scores, Kolonlänge und Gewebemorphologie validiert. Zweitens wurden die Auswirkungen der drei Medikamente auf die Darmmikrobiota von UC-Mäusen untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die drei Nadeln das Gewicht, den DAI-Score und die Länge des Dickdarms der Mäuse signifikant verbesserten, die entzündliche Infiltration verringerten und die Schäden an der Darmschleimhaut reparierten. Die Sequenzierungsergebnisse zeigten, dass die drei Nadeln in der Lage waren, die durch DSS gestörte Mikrobiota-Struktur signifikant wiederherzustellen, was darauf hindeutet, dass der Interventionseffekt der drei Nadeln bei UC in hohem Maße mit der Darmmikrobiota korreliert sein könnte. Bei der Pcoa- und Clusteranalyse der Darmmikrobiota in der Normalgruppe, der Modellgruppe und der Drei-Nadel-Gruppe wurde festgestellt, dass es signifikante Unterschiede in der Struktur der Darmmikrobiota zwischen der Modellgruppe und den Mäusen der Normalgruppe gab. Nach der Intervention mit drei Nadeln war die Darmmikrobiota jedoch signifikant verändert und näherte sich der normalen Gruppe an, was durch die Gemeinschaftsstrukturanalyse und die LEfSe-Analyse bestätigt wurde. Durch die Vorhersage von Genfunktionen wurde festgestellt, dass die Intervention von drei Nadeln bei UC auch mit der metabolischen Funktion der Darmmikrobiota zusammenhängen könnte, was eine neue Richtung für die weitere Forschung eröffnet.
Die Darmmikrobiota ist als biologische Barriere in der Darmschleimhautbarriere von entscheidender Bedeutung für die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts zwischen Gesundheit und Krankheit im Körper und ist Teil der Gehirn-Darm-Achse. Ein Ungleichgewicht der Darmmikrobiota kann zur Vermehrung schädlicher Bakterien und zur Verringerung nützlicher Bakterien führen, was zu strukturellen Störungen und einer verminderten Vielfalt der Darmmikrobiota führt und dadurch Schäden an der Darmschleimhaut verursacht. Einige Studien deuten darauf hin, dass die abnorme Entzündungsreaktion des Immunsystems, die durch ein Ungleichgewicht der Darmmikrobiota vermittelt wird, eine der wichtigsten Ursachen von UC ist. Daher hat sich die Wiederherstellung der Homöostase der Darmmikrobiota durch mikrobielle Präparate allmählich zu einem neuen Hotspot für die Behandlung von UC entwickelt. Der Hauptverabreichungsweg traditioneller chinesischer Medizin ist die orale Einnahme von Abkochungen, die unweigerlich mit der Darmmikrobiota im Körper in Kontakt kommen und einen bidirektionalen Regulierungseffekt erzeugen. Einige traditionelle chinesische Arzneimittel erzielen therapeutische Wirkungen, indem sie die Struktur und Vielfalt der Darmmikrobiota wiederherstellen und ihre Homöostase aufrechterhalten. Moderne pharmakologische Studien haben gezeigt, dass die drei Nadeln hauptsächlich verschiedene Alkaloide wie Berberin, Palmatin, Jatrorrhizin und Palmatin enthalten. Die Forschung hat gezeigt, dass Berberin die Häufigkeit von Bacteroidetes erhöhen und die Häufigkeit von Firmicutes verringern kann. Es kann Aryl-Kohlenwasserstoff-Rezeptoren (AhR) durch mit der Darmmikrobiota verbundene Tryptophan-Metaboliten aktivieren, um DSS-induzierte ulzerative Kolitis bei Ratten zu behandeln. Zhang et al. wiesen anhand von Hochdurchsatz-Sequenzierungsergebnissen nach, dass Palmatin die relative Häufigkeit von Bacteroidetes erhöht, nützliche Bakterien vermehrt, schädliche Bakterien reduziert und die DSS-induzierte Colitis ulcerosa verbessert, indem es die bakterielle Vielfalt wiederherstellt und den Tryptophan-Abbau hemmt. Die oben genannten Forschungsberichte stimmen im Wesentlichen mit den Ergebnissen dieses Experiments überein. Gleichzeitig waren in der LEfSe-Analyse dieses Experiments im Vergleich zur Modellgruppe die Lactobacillus-Ordnung, die Lactobacillus-Gattung und die Lactobacillus-Familie die dominierenden Bakterienarten in der normalen Gruppe und der Drei-Nadel-Gruppe. Es ist erwiesen, dass Lactobacillus die Durchfallerkrankung verbessert. Darüber hinaus kann Lactobacillus die Barrierefunktion der Dickdarmschleimhaut von Mäusen verbessern, indem es die durch Zytokine induzierte Apoptose in menschlichen Dickdarmepithelzellen hemmt und den Gehalt an Mucin-2 (MUC-2) erhöht. Clostridium ist ein obligat anaerobes Bakterium, das Exotoxine absondert, die eine Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellen. Die Zunahme von Clostridium fördert das Auftreten von Darmerkrankungen. Die Dreinadelpflanze Coptis chinensis kann das Wachstum von Clostridien hemmen und Darmkrebs vorbeugen, indem sie die Zahl der Clostridien reduziert. In diesem Experiment waren die Gattung Clostridia, die Klasse Clostridia und die Ordnung Clostridia die vorherrschenden Bakterienarten in der Modellgruppe, während die normale Gruppe und die Drei-Nadel-Gruppe eine geringere Abundanz aufwiesen, was relativ gut mit den Ergebnissen der Literaturrecherche übereinstimmt.