Улучшающее действие Вумеи на вызванный антибиотиками дисбаланс кишечной микробиоты у мышей
Происхождение лекарств и продуктов питания уходит корнями в культуру традиционной китайской медицины, которая ссылается на то, что и лекарства, и продукты питания происходят из природы. Под руководством теории традиционной китайской медицины они основаны на первичных и вторичных метаболитах как материальной основе и играют роль в регулировании, восстановлении и укреплении здоровья. Гомология лекарств и продуктов питания отражает уникальные преимущества традиционной китайской медицины, которая играет синергетическую роль в лечении заболеваний и важную роль в их профилактике и реабилитации. На основе тщательной оценки безопасности традиционных лекарственных и съедобных веществ двойного назначения в Китае был составлен "Список товаров, являющихся одновременно и продуктами питания, и лекарствами" (далее - "Список"), в который вошли 93 традиционных китайских лекарства с традиционными привычками потребления и перечисленные в национальных стандартах китайской травяной медицины (включая Фармакопею Китайской Народной Республики и соответствующие стандарты китайской травяной медицины). В настоящее время существует острая необходимость в использовании научных теорий для выяснения эффективности и молекулярных механизмов действия лекарств и пищевых гомологичных веществ. Однако лекарства и пищевые гомологичные вещества имеют медленное начало действия и не подходят для исследования химических лекарственных мишеней. Микробиота кишечника открывает перед нами новую перспективу.

Желудочно-кишечный тракт человека богат миллиардами микроорганизмов, а геном, кодируемый этими микроорганизмами, в 50-100 раз превышает гены самого человека, что называется "вторым геномом" человеческого организма. Являясь "особым органом" человеческого тела, микробиота кишечника играет важную роль в материальном и энергетическом обмене, нейронной и иммунной регуляции, а также в противостоянии вторжению патогенных микроорганизмов. Большое количество исследований показало, что дисбактериоз (изменение структуры микрофлоры) тесно связан с возникновением и развитием многих заболеваний, таких как рак, инфекционные заболевания, сердечно-сосудистые заболевания, заболевания психической системы и др. Лекарственные и пищевые вещества регулируют микробиоту кишечника, играя роль в сохранении здоровья, профилактике и лечении заболеваний.

Уме - это высушенные почти зрелые плоды Prunus mume (Sieb.) Sieb. et Zucc. из семейства Rosaceae, обработанные методами копчения или запекания. Уме имеет долгую историю лекарственного и съедобного использования, впервые был записан в "Шэньнун Бэнькао Цзин" и классифицирован как средний сорт; чтобы включить сорта в "Список" и широко интегрировать их в повседневный рацион и заботу о здоровье, особенно в Японии, есть поговорка "пожалуйста, наслаждайтесь сушеными сливами, когда пьете утренний чай". Это вещество обладает кислым, вяжущим и спокойным вкусом, относится к меридианам печени, селезенки, легких и толстого кишечника. Оно оказывает тонизирующее действие на легкие, вяжет кишечник, вырабатывает жидкость и избавляет от круглых червей. Исследования показали, что умэ богато органическими кислотами, фенольными кислотами, флавоноидами, терпенами и стероидами. Современные фармакологические исследования подтвердили, что Уме обладает различными фармакологическими эффектами, такими как антибактериальный, подавляющий кашель, седативно-гипнотический, противосудорожный, противовирусный, противоопухолевый и антиоксидантный. В данном исследовании была создана модель дисбиоза микробиоты кишечника мыши, вызванного антибиотиками широкого спектра действия. С помощью технологии высокопроизводительного секвенирования были определены последовательности генов 16SrRNA микробиоты кишечника мышей до и после применения Ume, а также изменения массы тела и факторов воспаления для изучения регулирующего влияния Ume на дисбиоз микробиоты кишечника, вызванный антибиотиками. С точки зрения микробиоты кишечника, данное исследование дает научную основу для лекарственного и диетического применения Ume.

Медицина и пища умэ имеют долгую историю, объединяя в себе медицинское лечение, заботу о здоровье и велнес. В книге "Bencao Congxin" говорится, что она может вяжуще действовать на кишечник и сужать легкие, останавливать кровотечения и мокроту, уменьшать отеки и выводить токсины, вырабатывать жидкость и утолять жажду, лечить длительный кашель и диарею, а также особенно хороша при дизентерии крови. Клинические эксперты гибко используют формулу, содержащую черную сливу, для лечения заболеваний легких, таких как астма, аллергический ринит, заболеваний желудочно-кишечного тракта, таких как хронический гастрит, упорная диарея, воспалительные заболевания кишечника, злокачественные опухоли кишечника, заболеваний нервной системы, таких как головная боль, головокружение, бессонница, болезнь Паркинсона, и заболеваний обмена веществ, таких как диабет. Являясь традиционным китайским лекарственным средством, обладающим лекарственными и съедобными свойствами, Уме оказывает как питательное, так и поддерживающее организм действие, обладая при этом высокой безопасностью. Уме можно встретить в ежедневных блюдах, чайных напитках и алкогольных напитках.

И микробиота кишечника, и традиционная китайская медицина делают акцент на балансе, и если он нарушен, его необходимо "исправить", чтобы восстановить равновесие. В данном исследовании использовались антибиотики широкого спектра действия, широко применяемые в клинической практике, такие как гентамицина сульфат и цефотаксим натрия, для создания мышиной модели дисбиоза кишечной микробиоты с помощью гаважа (с моделирующей дозой, примерно в 10 раз превышающей максимальную клиническую дозу для человека), для изучения регулирующего эффекта вумэя на дисбиоз микробиоты и изучения его механизма как микроэкологического регулятора, применяемого в клинической практике и здравоохранении. С помощью структурного анализа микробиоты кишечника и выявления факторов воспаления было установлено, что Умеи может улучшить нарушение микробиоты, вызванное антибиотиками, и регулировать факторы воспаления TNF - α, IL-1 β и IL-6 до нормального уровня.

У здоровых людей в кишечнике обычно наблюдается гипоксия, при которой анаэробные бактерии являются преобладающей микробиотой, а патогенные факультативно-анаэробные бактерии подавляются. При многих заболеваниях размножение факультативно-анаэробных бактерий свидетельствует о дисбиозе микробиоты кишечника. При метаболических и иммунных нарушениях контроль хозяина над кишечной экосистемой нарушается, и факультативные анаэробные бактерии превращаются в доминирующие, что сопровождается увеличением количества филума Proteobacteria (содержащего множество условно-патогенных микроорганизмов); ученые предложили использовать усиление Proteobacteria в качестве диагностического признака дисфункции кишечного эпителия и потенциального биомаркера неинфекционных заболеваний, таких как ожирение и астма. Высокая экспрессия протеобактерий наблюдалась у пациентов с диабетом 2 типа, воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК), психическими расстройствами и различными респираторными заболеваниями. Относительная численность протеобактерий в модельной группе мышей значительно увеличивалась, в то время как средние и низкие дозы Ume значительно снижали относительную численность протеобактерий, что согласуется с вяжущим и вяжущим действием Ume на кишечник и легкие, а также с его способностью вырабатывать жидкость и утолять жажду.

Исследования показали, что Lactobacillus rhamnosus и Lactobacillus crispus, колонизирующие кишечник стерильных мышей, стимулируют специфические иммунные функции через гранулоцитарный макрофаг колония-2 (GM-CSF) для противостояния легочным инфекциям. Бифидобактерии животных опосредуют противогриппозный эффект стерильных мышей через несколько специфических метаболических молекул, которые могут быть использованы для профилактики гриппа и в качестве прогностического маркера гриппа. Обилие лактобацилл и бифидобактерий в кишечнике мышей, как было показано, коррелирует с тяжестью малярийной инфекции и имеет потенциальное значение для регулирования микробиоты кишечника с целью снижения инфекции. Трансплантация бактерий Lactobacillus мышам с IBD, вызванным DSS, может обратить вспять DSS-индуцированное укорочение толстой кишки, уменьшить воспаление и увеличить количество стволовых клеток толстой кишки. Исследование с участием 17 человек с ожирением, 22 пациентов с ожирением и диабетом 2 типа и 27 здоровых людей позволило предположить, что бифидобактерии могут стать биомаркерами возникновения и развития диабета 2 типа и ожирения. Кросс-секционное исследование с участием 1001 японского испытуемого в возрасте от 20 до 76 лет показало значительную отрицательную корреляцию между родом Blautia и площадью висцерального жира (VFA). Содержание представителей рода Blautia в фекалиях детей с ожирением и ожирением с инсулинорезистентностью значительно снижено, в то время как факторы воспаления повышены. В культурах моноцитов in vitro конкретные виды рода Blautia проявляют противовоспалительный эффект. Рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование с участием 103 взрослых жителей Малайзии показало, что прием добавки Lactobacillus plantarum P8 может значительно облегчить стресс и тревогу, снизить уровень воспалительных факторов в плазме крови, а также улучшить память и когнитивные способности. При исследовании мышиных моделей колоректального рака было обнаружено, что Faecalibaculum rodentium может оказывать противоопухолевое действие за счет выработки короткоцепочечных жирных кислот.

Это исследование показало, что средние и низкие дозы Ume значительно повышают уровень Lactobacillus и Faecalibaculum на уровне рода, а высокие и низкие дозы Ume значительно повышают относительную численность Bifidobacterium и Blautia. Исходя из этого, мы предполагаем, что Ume может опосредовать пробиотики, такие как Lactobacillus, Bifidobacterium, Blautia и Faecalibaculum, и оказывать профилактическое и терапевтическое воздействие на легочные заболевания, желудочно-кишечные воспаления и опухоли, а также метаболические и неврологические заболевания через ось легкие-кишки и ось кишечник-мозг. Это также согласуется с результатами прогноза PICRUSt.

В данном исследовании изучалось улучшающее действие препарата Ume на хроническое воспаление путем выявления факторов воспаления. TNF - α инициирует воспалительный процесс и вызывает регуляцию продукции вторичных цитокинов, играя центральную роль не только в инфекции и воспалительной реакции, но и в росте, торможении и повреждении тканей опухолевых клеток; TNF - α в сыворотке крови мышей модельной группы значительно увеличивался, что совпадало с прогнозом функции PICRUSt - количество копий генов рака, инфекционных заболеваний, нейродегенеративных заболеваний и других подфункций модельных мышей, вызванных антибиотиками, значительно увеличивалось. На содержание TNF - α в плазме крови влияет содержание висцерального жира, и значительное увеличение массы тела под действием антибиотиков у мышей может быть одним из триггеров значительного повышения уровня TNF - α у мышей. IL-6 и IL-1 β индуцируются TNF - α и опосредуют острую фазу воспалительного ответа. Хотя уровень IL-1 β и IL-6 у мышей модельной группы снизился, он не имел статистической значимости. Патологические срезы также показали, что антибиотики не вызвали повреждения слизистой оболочки кишечника у мышей в этом эксперименте, что указывает на то, что степень воспаления, вызванного антибиотиками в этом эксперименте, была относительно легкой. Анализируя количество копий генов, было обнаружено, что низкие и средние дозы темной сливы могут обратить вспять значительное увеличение количества копий генов, предсказанное четырьмя подфункциями рака, инфекционных заболеваний, нейродегенеративных заболеваний и энергетического метаболизма, вызванное антибиотиками. Тем не менее, улучшающий эффект низкой дозы Ume на факторы воспаления не является значительным. Только средняя доза Ume регулирует TNF - α, IL-1 β, IL-6 до нормального уровня и оказывает эффект снижения веса. Уме обладает антибактериальным действием, а результаты определения факторов воспаления также подтверждают, что Уме подавляет рост патогенных бактерий, препятствуя их колонизации в кишечнике, и стимулирует пробиотики для оказания противовоспалительного действия. Патологические срезы группы с высокой дозой Ume показали легкий отек в тканях легких и желудка, а также высокий уровень TNF - α в сыворотке крови мышей. Это может быть связано с высоким содержанием органических кислот в Ume, которые в чрезмерных дозах могут раздражать желудок и вызывать хроническое воспаление в организме. Это напоминает нам о том, что, несмотря на то, что умэ является лекарственным и съедобным веществом, употребление его в больших дозах также может быть вредным.

Таким образом, в данном исследовании изучен механизм лечебного и диетического действия Ume с точки зрения микробиоты кишечника, что дает научную основу для его клинического применения и раскрывает его потенциал как регулятора микробиоты кишечника, закладывая теоретическую основу для дальнейших исследований и разработок.