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의학

Desmodium caudatum 이 위염이 있는 쥐의 위장 호르몬 및 장내 세균총에 미치는 영향

Published: March 01, 2024
doi:
10.3791/65744
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1Key Laboratory for Quality Control and Evaluation of Traditional Chinese Medicine of Mianyang City,Mianyang Normal University, 2The Traditional Chinese Medicine Hospital of Beichuan Qiang Autonomous County

Summary

본 프로토콜은 Illumina 기반 16S rRNA 유전자 염기서열 분석을 사용하여 장내 세균총을 분석하는 방법을 설명하고 허브 달인의 효과를 평가하기 위한 프레임워크를 제공합니다.

Abstract

쥐의 위염 및 장내 세균총에 대한 Desmodium caudatum 의 효과를 예비적으로 탐색하기 위해 고전적인 살리실산나트륨 방법을 사용하여 만성 위염 쥐 모델을 확립했습니다. 18마리의 SPF 쥐를 대조군(C군), 모델군(M군), 치료군(T군)의 세 그룹으로 나눴다. 위벽의 병리학적 절편은 각 그룹의 쥐로부터 채취하였다. 또한, 각 그룹의 쥐 혈청에서 가스트린과 말론디알데히드의 농도는 ELISA에 의해 측정되었습니다. 또한, 위염이 있는 쥐의 장내 세균총에 대한 D. caudatum 의 효과는 Illumina 기반 16S rRNA 유전자 시퀀싱을 사용하여 세 그룹의 장내 세균 군집의 상세한 비교를 통해 탐구되었습니다. 그 결과, D. caudatum 달인은 말론디알데히드 함량을 감소시키고 가스트린 함량을 증가시킬 수 있음을 나타냈다. 또한, D. caudatum 달인은 장내 세균총의 다양성과 풍부함을 향상시켜 장내 세균총을 조절하고 회복시킴으로써 위염 치료에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다.

Introduction

가장 흔한 임상질환 중 하나인 만성 위염(CG)은 위 점막 상피의 만성적이고 지속적인 염증성 변화를 특징으로 하며, 이는 다양한 병원성 인자에 의해 빈번하고 반복적으로 공격받는다1. CG의 발생률은 소화기내과 외래 진료율의 40-60%를 차지하는 모든 유형의 위장질환 중 1위를 차지한다2. 더욱이 발병률은 일반적으로 나이가 들수록 증가하며, 특히 중년 이상의 경우더욱 그렇다 3. 의심할 여지 없이 CG는 사람들의 삶의 질을 크게 떨어뜨리고 새로운 치료제 발견의 필요성을 강조합니다.

수많은 연구에서 CG의 발생과 발달이 가스트린(GAS)4,5과 같은 위장 호르몬의 분비와 관련이 있다고 보고했습니다. 소화관에서 흔히 볼 수 있는 위장관 펩타이드 호르몬인 GAS는 호산구에서 히스타민의 방출을 촉진하여 세포가 위산을 분비하도록 자극합니다. 또한 위 점막의 영양과 혈액 공급을 개선하여 위 점막과 정수리 세포의 증식을 촉진한다6. 따라서 가스트린은 CG의 발달 수준을 평가하는 지표로 활용될 수 있습니다. 또한 반응성 산화물에 의해 유발되는 지질 과산화 산물은 염증 세포를 활성화하여 CG를 유발할 수 있습니다. 지질 과산화 마커인 말론디알데히드(MDA)는 산화 스트레스의 정도를 측정하는 데 일반적으로 사용되는 지표입니다. 그것은 위 점막의 자유 라디칼 수준을 어느 정도 반영합니다. MDA 수치는 자유 라디칼에 의해 유발된 국소 위 점막의 불포화 지방산의 공격을 나타낼 수 있다 7,8.

장내 미생태학은 숙주의 장에 서식하는 수백만 마리의 미생물로 구성되어 숙주의 건강을 유지하고 숙주의 면역을 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 높은 풍부함, 다양성 및 안정적인 미생물군 기능을 특징으로 하는 건강한 장내 세균총은 신진대사에 참여하여 병원성 미생물의 침입에 대한 보호 장벽 역할을 합니다. 장내 세균총의 교란은 개인을 급성 및 만성 위장 질환에 더 취약하게 만든다 9,10. 최근 몇 년 동안 위장 질환에 대한 미생물군 치료가 빠르게 진행되어 상당한 효능을 입증했다11. 요약하자면, 장내 세균총에 대한 고려는 위장 질환을 이해하고 해결하는 데 매우 중요합니다.

중국 전통 의학의 보고에서 없어서는 안될 구성 요소로서 민간 의약 재료는 임상 실습과 국민 의학의 현대화에 큰 의미를 지닙니다. Desmodium caudatum (Thunb.) DC.는 장기간 Mianyang 시의 Beichuan Qiang 지역에 있는 위 불편 구호를 위해 널리 이용되었습니다. 일부 논문에서는 D. caudatum의 위장 질환 치료에 대한 과학적 근거를 제시하며, 지혈, 항산화 및 위장 보호 등의 효과를 언급하고 있다 12,13,14. 그러나 심도 있는 연구가 부족하여 임상 약력학 메커니즘이 확립되지 않았습니다. 이 논문은 위장 호르몬과 장내 세균총을 기반으로 위염 치료에 대한 D. caudatum의 효과를 연구하고 합리적인 임상 적용의 기초를 제공하는 것을 목표로 합니다.

Protocol

동물의 보살핌과 이용에 관한 절차는 몐양사범대학 윤리위원회의 승인을 받았으며 동물의 윤리적 이용에 관한 모든 관련 제도 및 정부 규정을 엄격히 준수했다. 본 연구에서는 SPF 쥐(쿤밍 종, 수컷과 암컷 모두, 무게 180-220g)를 활용했습니다. 동물은 상업적 출처에서 얻었다( 자료표 참조). 모든 동물은 병원균이 없는 환경에서 사육되었으며 음식에 대한 자유로운 접근이 제공되…

Representative Results

위벽의 병리학적 부분의 결과는 그림 1에 나와 있습니다. 그룹 C와 비교했을 때, 그룹 M은 경미한 위벽 위축과 경미한 염증을 보였다. 그러나 M군과 비교했을 때 T군은 뚜렷한 염증, 장 화생 또는 위축을 보이지 않았습니다. 이는 D. caudatum 달인이 위염을 효과적으로 개선할 수 있음을 시사합니다. 혈청 위장관 호르몬 분석 결과는 그림…

Discussion

장(趙)나라 민족이 흔히 사용하는 민간요법인 D. 카우다툼(D. caudatum)12은 위장병 치료에 상당한 효능을 보였다. 현대 약리학 연구의 발전으로 위장 미세생태학적 불균형으로 인한 세균총의 불균형은 급성 및 만성 위장 질환의 핵심 요인으로 확인되었습니다22,23. 장관의 특정 미생물은 신체의 동적 균형을 유지하는 데 중요한 역할…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 연구는 쓰촨성 과학기술부의 주요 R&D 프로젝트(2020YFS0539)에서 자금을 지원받았습니다.

Materials

Alpha diversity analysis Mothur 1.30.2
AxyPrep deoxyribonucleic acid (DNA) gel extraction kit  Axygen Biosciences  AP-GX-50
Beta diversity analysis Qiime 1.9.1
Cryogenic refrigerator Forma-86C ULT freezer
Desmodium caudatum The Traditional Chinese Medicine Hospital of Beichuan Qiang Autonomous County
E.Z.N.A. soil kit Omega Bio-tek D5625-01
Illumina MiSeq Platform Illumina Miseq PE300/NovaSeq PE250
Multiskan Spectrum spectraMax i3
OTU clustering Uparse 7.0.1090
OTU statistics Usearch 7.0
PCR instrument TransGen AP221-02
PCR instrument ABI GeneAmp 9700
QuantiFluor-ST double-stranded DNA (dsDNA) system Promega Corp.
Sequence classification annotation RDP Classifier 2.11
Sodium salicylate Sichuan Xilong Chemical Co., Ltd 54-21-7
SPF rats Chengdu Dashuo Experimental Animal Co., Ltd
SPSS 18.0 IBM
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References

  1. Marginean, C. M., et al. The importance of accurate early diagnosis and eradication in Helicobacter pylori infection: pictorial summary review in children and adults. Antibiotics (Basel). 12 (1), 60 (2022).
  2. Sipponen, P., Maaroos, H. I. Chronic gastritis. Scandinavian Journal of Gastroenterology. 50 (6), 657-667 (2015).
  3. Wang, D. J. Methodological quality and reporting quality evaluation of chinese medicine diagnosis and treatment guidelines for chronic gastritis in China. Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica-World Science and Technology. 24 (7), 2776-2783 (2022).
  4. Burkitt, M. D., Varro, A., Pritchard, D. M. Importance of gastrin in the pathogenesis and treatment of gastric tumors. World Journal of Gastroenterology. 15 (1), 1-16 (2009).
  5. Hayakawa, Y., Chang, W., Jin, G., Wang, T. C. Gastrin and upper GI cancers. Current Opinion in Pharmacology. 31, 31-37 (2016).
  6. Zhang, C. Z., He, M. X., Jin, L. W., Liu, W. D. Effect of aluminum phosphate gel combined with atropine on patients with acute gastritis and its effect on serum gastrin and malondialdehyde levels. International Journal of Digestive Diseases. 40 (2), 137-140 (2020).
  7. Wang, Y. K., et al. Levels of malondialdehyde in the gastric juice: its association with Helicobacter pylori infection and stomach diseases. Helicobacter. 23 (2), e12460 (2018).
  8. Turkkan, E., et al. Does Helicobacter pylori-induced inflammation of gastric mucosa determine the severity of symptoms in functional dyspepsia. Journal of Gastroenterology. 44 (1), 66-70 (2009).
  9. Liu, Y., Cai, C., Qin, X. Regulation of gut microbiota of Astragali Radix in treating for chronic atrophic gastritis rats based on metabolomics coupled with 16S rRNA gene sequencing. Chemico-Biological Interactions. 365, 110063 (2022).
  10. Gai, X., et al. Heptadecanoic acid and pentadecanoic acid crosstalk with fecal-derived gut microbiota are potential non-invasive biomarkers for chronic atrophic gastritis. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 12, 1064737 (2023).
  11. Sgambato, D., et al. Gut microbiota and gastric disease. Minerva Gastroenterologica e Dietologica. 63 (4), 345-354 (2017).
  12. Li, J., et al. Pharmacogenetic study of Desmodium caudatum. Anais Da Academia Brasileira De Ciencias. 91 (2), e20180637 (2019).
  13. Xu, Q. N., et al. Phenolic glycosides and flavonoids with antioxidant and anticancer activities from Desmodium caudatum. Natural Product Research. 35 (22), 4534-4541 (2021).
  14. Li, W., et al. Anti-inflammatory and antioxidant activities of phenolic compounds from Desmodium caudatum leaves and stems. Archives of Pharmacal Research. 37 (6), 721-727 (2014).
  15. Shao, X. H., Wang, J. G. Establishment of chronic atrophic gastritis in a rat model. Journal of Zhangjiakou Medical Collage. 19 (2), 11-13 (2002).
  16. Yu, C., et al. Dysbiosis of gut microbiota is associated with gastric carcinogenesis in rats. Biomedicine & Pharmacotherapy. 126, 110036 (2020).
  17. Chen, R., et al. Fecal metabolomics combined with 16S rRNA gene sequencing to analyze the changes of gut microbiota in rats with kidney-yang deficiency syndrome and the intervention effect of You-gui pill. Journal of Ethnopharmacology. 224, 112139 (2019).
  18. Li, Q., et al. Magnetic anchoring and guidance-assisted endoscopic irreversible electroporation for gastric mucosal ablation: a preclinical study in canine model. Surgical Endoscopy. 35 (10), 5665-5674 (2021).
  19. Xu, H., et al. Therapeutic assessment of fractions of Gastrodiae Rhizoma on chronic atrophic gastritis by 1H NMR-based metabolomics. Journal of Ethnopharmacology. 254, 112403 (2020).
  20. Zhang, B. N., et al. Effects of Atractylodes lancea extracts on intestinal flora and serum metabolites in mice with intestinal dysbacteriosis. Proteome Science. 21 (1), 5 (2023).
  21. Tian, H., et al. The therapeutic effects of Magnolia officinalis extraction on an antibiotics-induced intestinal dysbacteriosis in mice. Current Microbiology. 77 (9), 2413-2421 (2020).
  22. Wang, J., et al. Tumor and microecology committee of China anti-cancer association. Chinese expert consensus on intestinal microecology and management of digestive tract complications related to tumor treatment (version 2022). Journal of Cancer Research and Therapeutics. 18 (7), 1835-1844 (2022).
  23. Xu, W., Xu, L., Xu, C. Relationship between Helicobacter pylori infection and gastrointestinal microecology. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 12, 938608 (2022).
  24. Johnson, J. S., et al. Evaluation of 16S rRNA gene sequencing for species and strain-level microbiome analysis. Nature Communications. 10 (1), 5029 (2019).
  25. Callahan, B. J., et al. High-throughput amplicon sequencing of the full-length 16S rRNA gene with single-nucleotide resolution. Nucleic Acids Research. 47 (18), e103 (2019).
  26. Langille, M. G., et al. Predictive functional profiling of microbial communities using 16S rRNA marker gene sequences. Nature Biotechnology. 31 (9), 814-821 (2013).
  27. Huang, D., et al. Characteristics of intestinal flora in patients with gastric cancer based on high throughput sequencing technology. Chinese Journal of Clinical Research. 35 (3), 303-306 (2022).
  28. Shi, Y., Luo, J., Narbad, A., Chen, Q. Advances in lactobacillus restoration for β-lactam antibiotic-induced dysbiosis: a system review in intestinal microbiota and immune homeostasis. Microorganisms. 11 (1), 179 (2023).
  29. Grigor’eva, I. N. Gallstone disease, obesity and the Firmicutes/Bacteroidetes ratio as a possible biomarker of gut dysbiosis. Journal of Personalized Medicine. 11 (1), 13 (2020).
  30. Thorne, G. M. Diagnosis of infectious diarrheal diseases. Infectious Disease Clinics of North America. 2 (3), 747-748 (1988).
  31. Banks, M., et al. British society of gastroenterology guidelines on the diagnosis and management of patients at risk of gastric adenocarcinoma. Gut. 68 (9), 1545-1575 (2019).
  32. Roy-Lachapelle, A., et al. Evaluation of ELISA-based method for total anabaenopeptins determination and comparative analysis with on-line SPE-UHPLC-HRMS in freshwater cyanobacterial blooms. Talanta. 223, 121802 (2021).
  33. Shahi, S. K., et al. Microbiota analysis using two-step PCR and next-generation 16S rRNA gene sequencing. Journal of Visualized Experiments. (152), e59980 (2019).
  34. Huang, R., et al. Blocking-free ELISA using a gold nanoparticle layer coated commercial microwell plate. Sensors (Basel). 18 (10), 3537 (2018).

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Keywords: Desmodium CaudatumGastrointestinal HormonesIntestinal FloraGastritisChronic GastricMalondialdehydeGastrin16S RRNA Gene SequencingELISA
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Bu, L., Tan, C., Zhang, B., Hu, J., Zhang, X., Han, X., Tian, H., Ma, X. Effects of Desmodium caudatum on Gastrointestinal Hormones and Intestinal Flora in Rats with Gastritis. J. Vis. Exp. (205), e65744, doi:10.3791/65744 (2024).
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