Исследование терапевтического эффекта гидроксибензальдегида на TNBS-индуцированную болезнь Крона у мышей на основе сигнального пути PPAR γ/AMPK/NF - κ B
Болезнь Крона (БК) - это хроническое рецидивирующее заболевание желудочно-кишечного тракта и одно из основных заболеваний воспалительной болезни кишечника (ВБК). Начало заболевания обычно характеризуется такими общими симптомами, как диарея, боль в животе, ректальное кровотечение, лихорадка, потеря веса и усталость. При Ц воспаление распространяется от слизистой до серозной оболочки через кишечную стенку, и это заболевание то рецидивирует, то обостряется. При многочисленных рецидивах Ц может прогрессировать от легкого или умеренного воспаления до тяжелых проникающих (образование свищей) или стенотических заболеваний, а более тяжелые случаи могут привести к раку, серьезно ухудшая качество жизни пациента. Кроме того, у пациентов с СД наблюдается множество внекишечных воспалений, таких как воспалительные реакции в глазах, печени, коже и суставах, что отражает системный характер этого заболевания. Лечение Ц включает в себя терапию первой линии и другие виды лечения, среди которых терапия первой линии включает стероиды и антиопухолевый фактор некроза альфа (TNF - α), которые могут быстро облегчить симптомы. Другие методы лечения могут включать моноклональные антитела, направленные на IL-12/23 или интегрины α 4 β 7, иммуномодуляторы, комбинированную терапию или хирургическое вмешательство. Однако единым механизмом действия этих препаратов является иммуносупрессия, и длительное их применение может повысить риск развития инфекции у пациентов. Кроме того, это сопровождается другими серьезными побочными эффектами, включая подавление костного мозга, остеопороз и поражение печени. Поэтому существует острая необходимость в разработке альтернативных препаратов из природных ресурсов и функциональных продуктов питания для лечения СД.

Nostoc commune - это сине-зеленая водоросль, которая часто используется для профилактики и лечения заболеваний благодаря своему комплексному и богатому питанию. В последние годы было доказано, что его экстракт эффективен при лечении кишечных заболеваний. В ходе нашего предварительного исследования мы обнаружили, что основной активный ингредиент гриба грома, п-гидроксибензальдегид (HD), может улучшать симптомы язвенного колита (ЯК), подавляя воспалительную реакцию кишечника. Основываясь на многочисленных сходствах между ЯК и СД, мы предположили, что HD может оказывать противодействие СД. Чтобы проверить эту гипотезу, мы создали модель ЦК на мышах и модель воспаления клеток Како-2, вызванного TNF - α, с помощью 2,4,6-тринитробензолсульфоновой кислоты (TNBS), чтобы изучить защитный эффект и механизм действия HD на ЦК, что дает научные доказательства того, что продукты, богатые HD, могут быть использованы в качестве дополнительной альтернативной терапии для профилактики и лечения IBD.

 

Ц - идиопатическое хроническое воспалительное заболевание неизвестной этиологии, склонное к рецидивам и поражающее весь пищеварительный тракт от рта до ануса. Уровень заболеваемости наиболее высок в Европе и Северной Америке, однако в последние годы резко возрос уровень заболеваемости среди азиатского населения. Исследования показали, что патогенез Ц тесно связан с кишечным воспалением, вызванным дисрегуляцией иммунного ответа слизистой оболочки кишечника. Многочисленные исследования показали, что улучшение воспалительной реакции кишечника может значительно облегчить течение Ц. Например, талидомид улучшает КД у мышей, восстанавливая дисбаланс TH17/Treg-клеток и изменяя баланс провоспалительных и противовоспалительных цитокинов для облегчения воспаления. Экстракт полифенола маки ингибирует кишечное воспаление и улучшает КД у мышей за счет снижения экспрессии COX-2 и iNOS. Вышеизложенное свидетельствует о том, что подавление воспалительной реакции кишечника является одним из основных способов лечения СД. В соответствии с этим мы обнаружили, что HD может улучшать TNBS-индуцированную ЦД путем ингибирования воспалительной реакции.

Воспаление - основная причина IBD, приводящая к повреждению тканей кишечника. Важными биомаркерами воспаления являются цитокины TNF - α, IL-1 β, IL-6 и IL-17, которые играют важную роль в воспалительном ответе. Ингибирование их сверхэкспрессии может улучшить воспалительную реакцию кишечника при СД. Например, LB может подавлять сверхэкспрессию IL-6, IL-1 β и TNF - α в кишечнике мышей, индуцированную TNBS, и улучшать течение болезни Крона. Бутират натрия подавляет воспаление и поддерживает целостность эпителиального барьера в мышиной модели воспалительной болезни кишечника, вызванной TNBS. Все вышеперечисленные исследования указывают на то, что ингибирование выработки провоспалительных цитокинов оказывает терапевтическое воздействие на КР. В данном исследовании TNBS вызвал у мышей тяжелое воспаление кишечника. Однако лечение HD уменьшило инфильтрацию клеток колита и значительно снизило уровень воспалительных цитокинов как на животном, так и на клеточном уровне, что свидетельствует о том, что HD может подавлять воспалительную реакцию и улучшать КД у мышей.

NF - κ B является важным сигнальным путем для транскрипции воспалительных цитокинов при IBD, отвечающим за регуляцию транскрипции провоспалительных цитокинов (TNF - α и IL-6). Являясь членом семейства NF - κ B, после активации p65 может транслоцироваться в ядро для повышения транскрипционной экспрессии провоспалительных цитокинов. Исследования показали, что ингибирование сигнального пути NF - κ B может облегчить воспаление в модели TNBS. В этом исследовании индукция TNBS увеличивала экспрессию фосфорилированного белка NF - κ B p65 в толстой кишке мышей CD, в то время как вмешательство с HD привело к снижению экспрессии фосфорилированного белка NF - κ B p65. Кроме того, HD может также подавлять повышение экспрессии фосфорилированного белка NF - κ B p65, вызванное TNF - α в клетках Caco-2. HD улучшает воспалительную реакцию толстой кишки путем ингибирования сигнального пути NF - κ B.

AMPK - это серин/треониновая киназа, которая играет важную роль в метаболизме глюкозы и липидов, клеточном росте и апоптозе, аутофагии и воспалении. Исследования показали, что AMPK оказывает противовоспалительное действие, подавляя активацию NF - κ B. Сюй и др. обнаружили, что активация AMPK может ингибировать NF - κ B путь, тем самым подавляя воспалительные реакции во время гипоксии и реоксигенации. Ху и др. обнаружили, что использование соединения C (ингибитора AMPK) может предотвратить ингибирование салидрозидом сигнального пути NF - κ B и улучшить AGEs-индуцированное эндотелиальное воспаление и окислительный стресс. Аналогичным образом, в данном исследовании было обнаружено, что HD оказывает дозозависимый эффект на стимулирование фосфорилирования AMPK. Вышеизложенное свидетельствует о том, что HD улучшает TNBS-индуцированную воспалительную реакцию путем активации AMPK для ингибирования NF - κ B пути.

PPAR γ - это транскрипционный фактор, который играет важную роль в противовоспалительных, антиоксидантных и фагоцитарных процессах клеточного клиренса и высоко экспрессируется в эпителии толстой кишки. Многие исследования показали, что PPAR γ является активатором AMPK, а противовоспалительный эффект PPAR γ достигается за счет активации AMPK. Например, агонисты PPAR γ (тиазолидиндионовые препараты) могут активировать AMPK через фосфорилирование AMPK α для подавления патологического воспаления в кишечнике. GW9662, T0070907 и PPAR γ siRNA могут предотвратить активацию AMPK гидроксиазиатской кислотой для восстановления баланса Th17/Treg и улучшения течения колита. Данное исследование показало, что HD обладает агонистическим эффектом PPAR γ, что указывает на то, что HD подавляет воспалительную реакцию при СД путем активации PPAR γ.

Таким образом, HD может эффективно замедлять TNBS-индуцированную воспалительную реакцию ЦД у мышей, а его механизм может быть связан с воспалительной реакцией, опосредованной сигнальным путем PPAR γ/AMPK/NF - κ B. Наше исследование показывает, что добавление T. gondii в повседневную жизнь может не только предотвратить и вылечить ЯК, но и оказать определенное профилактическое и терапевтическое действие на КД. В контексте растущего с каждым годом уровня заболеваемости ИБД и ограничений, накладываемых существующими терапевтическими препаратами, наше исследование дает научную основу для использования продуктов, богатых HD, в качестве дополнительной альтернативной терапии для профилактики и лечения ИБД.