آثار Desmodium caudatum على هرمونات الجهاز الهضمي والنباتات المعوية في الفئران المصابة بالتهاب المعدة
Summary
يصف البروتوكول الحالي طريقة تحليل النباتات المعوية باستخدام تسلسل الجينات 16S rRNA القائم على Illumina ويوفر إطارا لتقييم فعالية decoctions العشبية.
Abstract
من أجل استكشاف مبدئي لآثار Desmodium caudatum على التهاب المعدة والنباتات المعوية في الفئران ، تم إنشاء نموذج فئران التهاب المعدة المزمن باستخدام طريقة ساليسيلات الصوديوم الكلاسيكية. تم تقسيم ثمانية عشر فأرا SPF إلى ثلاث مجموعات: المجموعة الضابطة (المجموعة C) ، والمجموعة النموذجية (المجموعة M) ، ومجموعة العلاج (المجموعة T). تم أخذ الأقسام المرضية لجدار المعدة من الفئران في كل مجموعة. علاوة على ذلك ، تم تحديد تركيزات الغاسترين والمالوندالديهيد في مصل الفئران في كل مجموعة بواسطة ELISA. بالإضافة إلى ذلك ، تم استكشاف آثار D. caudatum على النباتات المعوية للفئران المصابة بالتهاب المعدة من خلال مقارنة مفصلة للمجتمعات البكتيرية المعوية في المجموعات الثلاث ، باستخدام تسلسل جين 16S rRNA القائم على Illumina. أشارت النتائج إلى أن ديكوتيون D. caudatum يمكن أن يقلل من محتوى malondialdehyde ويزيد من محتوى الغاسترين. علاوة على ذلك ، تم العثور على D. caudatum decoction لتعزيز تنوع ووفرة النباتات المعوية ، مما يمارس تأثيرا إيجابيا على علاج التهاب المعدة من خلال تنظيم واستعادة النباتات المعوية.
Introduction
يتميز التهاب المعدة المزمن (CG) ، أحد أكثر الأمراض السريرية شيوعا ، بتغيرات التهابية مزمنة ومستمرة في ظهارة الغشاء المخاطي في المعدة ، والتي تتعرض للهجوم بشكل متكرر ومتكرر من قبل عوامل مسببة للأمراضالمختلفة 1. يحتل معدل الإصابة ب CG المرتبة الأولى بين جميع أنواع أمراض المعدة ، وهو ما يمثل 40٪ إلى 60٪ من معدل خدمة العيادات الخارجية في قسم أمراض الجهاز الهضمي2. علاوة على ذلك ، يزداد معدل الإصابة بشكل عام مع تقدم العمر ، خاصة في الأفراد الذين هم في منتصف العمر وكبارالسن 3. مما لا شك فيه أن CG يقلل بشكل كبير من نوعية حياة الناس ، مما يؤكد الحاجة الماسة لاكتشاف عوامل علاجية جديدة.
أفادت العديد من الدراسات أن حدوث وتطور CG مرتبطان بإفراز هرمونات الجهاز الهضمي ، مثل الغاسترين (GAS)4,5. يحفز GAS ، وهو هرمون ببتيد معدي معوي شائع في الجهاز الهضمي ، الخلايا على إفراز حمض المعدة عن طريق تعزيز إطلاق الهيستامين من الحمضات. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يحسن التغذية وإمدادات الدم من الغشاء المخاطي في المعدة ، وتعزيز انتشار الغشاء المخاطي في المعدة والخلايا الجدارية6. لذلك ، يمكن استخدام الغاسترين كمؤشر لتقييم مستوى تطوير CG. علاوة على ذلك ، يمكن لمنتجات بيروكسيد الدهون التي تسببها الأكاسيد التفاعلية تنشيط الخلايا الالتهابية ، مما يؤدي إلى CG. Malondialdehyde (MDA) ، علامة بيروكسيد الدهون ، هو مؤشر شائع الاستخدام لقياس درجة الإجهاد التأكسدي. إنه يعكس مستوى الجذور الحرة في الغشاء المخاطي في المعدة إلى حد ما. يمكن أن يشير مستوى MDA إلى هجوم الأحماض الدهنية غير المشبعة في الغشاء المخاطي في المعدة المحلية التي تسببها الجذور الحرة 7,8.
تتكون البيئة الدقيقة المعوية من ملايين الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في الأمعاء المضيفة ، وتلعب دورا حيويا في الحفاظ على صحة المضيف وتنظيم مناعة المضيف. تعمل النباتات المعوية الصحية ، التي تتميز بالثراء العالي والتنوع ووظيفة الجراثيم المستقرة ، كحاجز وقائي ضد غزو الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض من خلال المشاركة في عملية التمثيل الغذائي. الاضطرابات في النباتات المعوية تجعل الأفراد أكثر عرضة لأمراض الجهاز الهضمي الحادة والمزمنة 9,10. في السنوات الأخيرة ، تقدم علاج الجراثيم لأمراض الجهاز الهضمي بسرعة وأظهر فعالية كبيرة11. باختصار ، فإن النظر في النباتات المعوية أمر بالغ الأهمية في فهم ومعالجة أمراض الجهاز الهضمي.
كعنصر لا غنى عنه في كنز الطب الصيني التقليدي ، تحمل المواد الطبية الشعبية أهمية كبيرة للممارسة السريرية وتحديث الطب الوطني. جذور وأجزاء كاملة من Desmodium caudatum (Thunb.) DC. على نطاق واسع لتخفيف عدم الراحة في المعدة في منطقة Beichuan Qiang في مدينة Mianyang لفترة طويلة. تشير بعض المقالات إلى الأساس العلمي لعلاج أمراض الجهاز الهضمي باستخدام D. caudatum ، مستشهدة بآثاره مثل الإرقاء ومضادات الأكسدة وحماية الجهاز الهضمي12،13،14. ومع ذلك ، بسبب عدم وجود بحث متعمق ، لم يتم إنشاء آلية الديناميكا الدوائية السريرية. تهدف هذه المقالة إلى دراسة آثار D. caudatum في علاج التهاب المعدة على أساس هرمونات الجهاز الهضمي والنباتات المعوية ، وتوفير أساس لتطبيقه السريري العقلاني.
Protocol
Representative Results
Discussion
D. caudatum ، وهو دواء شعبي شائع الاستخدام من قبل جنسية تشيانغ12 ، أظهر فعالية كبيرة في علاج أمراض الجهاز الهضمي. مع تقدم البحوث الدوائية الحديثة ، يتم تحديد اختلال توازن النباتات الناتج عن اختلال توازن البيئة الدقيقة المعدية المعوية كعامل رئيسي في أمراض الجهاز الهضمي الحادة ?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تم تمويل هذا العمل من قبل مشاريع البحث والتطوير الرئيسية لإدارة العلوم والتكنولوجيا في مقاطعة سيتشوان (2020YFS0539).
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 |
Referências
- 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).
- Sipponen, P., Maaroos, H. I. Chronic gastritis. Scandinavian Journal of Gastroenterology. 50 (6), 657-667 (2015).
- 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).
- 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).
- Hayakawa, Y., Chang, W., Jin, G., Wang, T. C. Gastrin and upper GI cancers. Current Opinion in Pharmacology. 31, 31-37 (2016).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Sgambato, D., et al. Gut microbiota and gastric disease. Minerva Gastroenterologica e Dietologica. 63 (4), 345-354 (2017).
- Li, J., et al. Pharmacogenetic study of Desmodium caudatum. Anais Da Academia Brasileira De Ciencias. 91 (2), e20180637 (2019).
- 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).
- 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).
- 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).
- Yu, C., et al. Dysbiosis of gut microbiota is associated with gastric carcinogenesis in rats. Biomedicine & Pharmacotherapy. 126, 110036 (2020).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Xu, W., Xu, L., Xu, C. Relationship between Helicobacter pylori infection and gastrointestinal microecology. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 12, 938608 (2022).
- Johnson, J. S., et al. Evaluation of 16S rRNA gene sequencing for species and strain-level microbiome analysis. Nature Communications. 10 (1), 5029 (2019).
- 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).
- Langille, M. G., et al. Predictive functional profiling of microbial communities using 16S rRNA marker gene sequences. Nature Biotechnology. 31 (9), 814-821 (2013).
- 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).
- 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).
- 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).
- Thorne, G. M. Diagnosis of infectious diarrheal diseases. Infectious Disease Clinics of North America. 2 (3), 747-748 (1988).
- 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).
- 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).
- 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).
- Huang, R., et al. Blocking-free ELISA using a gold nanoparticle layer coated commercial microwell plate. Sensors (Basel). 18 (10), 3537 (2018).
