Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

آثار Desmodium caudatum على هرمونات الجهاز الهضمي والنباتات المعوية في الفئران المصابة بالتهاب المعدة

Published: March 1, 2024 doi: 10.3791/65744
Automatic Translation
*1, *1, 1, 2, 2, 2, 1, 2
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
* These authors contributed equally

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.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

تمت الموافقة على إجراءات رعاية واستخدام من قبل لجنة الأخلاقيات بجامعة ميانيانغ العادية ، وتم اتباع جميع اللوائح المؤسسية والحكومية ذات الصلة المتعلقة بالاستخدام الأخلاقي للحيوانات بدقة. بالنسبة للدراسة الحالية ، تم استخدام فئران SPF (أنواع كونمينغ ، ذكورا وإناثا ، تزن 180-220 جم). تم الحصول على من مصدر تجاري (انظر جدول المواد). تم إيواء جميع في بيئة خالية من مسببات الأمراض ووفرت الوصول إلى الغذاء.

1. إعداد الكواشف

  1. قم بإعداد محلول ساليسيلات الصوديوم بنسبة 5٪ بوزن 2.5 جم من مسحوق ساليسيلات الصوديوم (انظر جدول المواد) بميزان إلكتروني. يذوب المسحوق في كمية صغيرة من الماء المقطر ويخفف إلى حجم إجمالي قدره 50 مل.
  2. تحضير ديكوتيون من D. caudatum (12.8 جم / كجم). قم بوزن 128 جم من D. caudatum (انظر جدول المواد) ، ضعه في دورق مستدير القاع يحتوي على 1000 مل من الماء المقطر في المختبر ، وركزه إلى حجم نهائي قدره 100 مل.

2. التجميع والإدارة

  1. تقسيم الفئران إلى مجموعات مختلفة وإدارة الحلول المطلوبة داخل المعدة.
    ملاحظة: بالنسبة للدراسة الحالية ، تم تقسيم 18 فأرا (9 ذكور و 9 إناث) إلى ثلاث مجموعات: المجموعة الضابطة (المجموعة C) ، والمجموعة النموذجية (المجموعة M) ، ومجموعة العلاج (المجموعة T) ، مع 6 فئران في كل مجموعة. تلقت المجموعة الضابطة محلول ملحي ، وتلقت المجموعة النموذجية محلول ساليسيلات الصوديوم بنسبة 5٪ لمدة 5 أسابيع بجرعة 10 مل / كجم / يوم15. تمت معالجة مجموعة العلاج بمحلول ساليسيلات الصوديوم 5٪ لمدة 5 أسابيع بجرعة 10 مل / كجم / يوم ، تليها إعطاء ديكوتيون D. caudatum بجرعة 1 مل / 100 جم لمدة 10 أيام15,16.
  2. جمع البراز من الفئران في أنابيب الطرد المركزي الدقيقة الجافة والمعقمة باستخدام طريقة حملالذيل 17 في اليوم الأخير من التجربة وتجميدها في ثلاجة النيتروجين السائل ذات درجة حرارة منخفضة للغاية.
  3. بعد نهاية أخذ العينات ، التضحية بالفئران عن طريق خلع عنق الرحم (باتباع البروتوكولات المعتمدة مؤسسيا). افتح تجويف البطن بالمقص لفضح الشريان الأورطي البطني.
    1. أدخل الإبرة (23-25 جم) بالتوازي تقريبا في الشريان الأورطي البطني ، واجمع المصل ، واحتفظ به في مجمد بدرجة حرارة منخفضة للغاية. أخرج المعدة من تجويف البطن16 ونقع في محلول فورمالين 10٪ للحفظ.
      ملاحظة: في المجموعة M ، يعتبر نموذج التهاب المعدة المزمن ناجحا إذا تم توسيع الغشاء المخاطي في المعدة واحتقانه بمورفولوجيا غدية منتظمة15 ، مع ملاحظة كمية صغيرة من تسلل الخلايا الالتهابية في الصفيحة المخصوطة.

3. القسم المرضي لجدار المعدة

  1. خذ عينات جدار المعدة من الفئران في كل مجموعة للأقسام المرضية. في وقت لاحق ، أداء تلطيخ الهيماتوكسيلين يوزين الروتينية لمراقبة وتحليل التغيرات المرضية18.

4. تحديد هرمونات الجهاز الهضمي في الدم

  1. في عينة المصل ، اكتشف محتويات الغاسترين (GAS) ومالوندالديهيد (MDA)19 باستخدام ELISA باتباع تعليمات الشركة المصنعة (انظر جدول المواد). استخدم قارئ الصفائح الدقيقة للتحليل.

5. استخراج الحمض النووي الكلي للبراز وتضخيم وتنقية PCR

  1. إجراء استخراج الحمض النووي الميكروبي باستخدام مجموعة عزل الحمض النووي المتاحة تجاريا (انظر جدول المواد) وتحديد التركيز والنقاء باستخدام مقياس الطيف الضوئي للأشعة المرئية وفوق البنفسجية16. في وقت لاحق ، تقييم سلامة الحمض النووي من خلال 1 ٪ هلام الاغاروز الكهربائي18.
  2. تضخيم جين البكتيريا 16S rRNA باستخدام الاشعال 338F (5 ′-ACT CCT ACG GGA GGC AGC AG-3′) و 806R (5′-GAC TAC HVG GGG GTW TCT AT-3 ′) باستخدام نظام PCR الحراري17. يتم الحصول على الاشعال من مصادر تجارية (انظر جدول المواد).
    ملاحظة: اتبع برنامج تفاعل البوليميراز المتسلسل: تمسخ (3 دقائق ، 95 درجة مئوية) ، تليها 27 دورة (30 ثانية ، 95 درجة مئوية ؛ 30 ثانية ، 55 درجة مئوية ؛ 45 ثانية ، 72 درجة مئوية) ، وتمديد نهائي (10 دقائق ، 72 درجة مئوية). إجراء تفاعلات تفاعل البوليميراز المتسلسل مع المكونات التالية: 4 ميكرولتر من 5× عازلة بوليميراز الحمض النووي ، 2 ميكرولتر من 2.5 mM dNTPs ، 0.8 ميكرولتر من كل برايمر (5 ميكرومتر) ، 0.4 ميكرولتر من بوليميراز الحمض النووي ، و 10 نانوغرام من قالب الحمض النووي (انظر جدول المواد).
  3. قم باستخراج وتنقية وقياس منتجات تفاعل البوليميراز المتسلسل بالتتابع باستخدام 2٪ من هلام الأغاروز ، ومجموعة استخراج جل الحمض النووي المتاحة تجاريا ، ومقياس الفلور ،على التوالي 17.

6. التسلسل

ملاحظة: يتم تنفيذ الخطوة 6 والخطوة 7 باتباع الطرقالمنشورة مسبقا 20،21.

  1. استخدم منصة Illumina للتسلسل.
    ملاحظة: يكمل أحد طرفي جزء الحمض النووي قاعدة الموصل المضمن في الشريحة ، ويثبته على الشريحة. الطرف الآخر يكمل بشكل عشوائي قاعدة مفصل مدفون مجاور آخر ، ويشكل "جسرا".
  2. إجراء تضخيم PCR لتوليد مجموعات الحمض النووي. خطي مضخمات الحمض النووي في خيوط واحدة.
  3. أدخل بوليميراز الحمض النووي المعدل جنبا إلى جنب مع ثلاثي فوسفات ديوكسي ريبونوكليوتيد (dNTPs) الذي يتميز بأربع علامات فلورية متميزة. توليف قاعدة واحدة فقط لكل دورة.
  4. استخدم الليزر لمسح سطح لوحة التفاعل وتحديد أنواع النيوكليوتيدات المبلمرة أثناء التفاعل الأولي لكل تسلسل قالب.
  5. قم بشق "مجموعة التألق" و "مجموعة الإنهاء" كيميائيا لإعادة إنشاء الطرف اللزج 3 بوصات. في وقت لاحق ، تقدم إلى بلمرة النوكليوتيدات الثانية.
  6. احصل على تسلسل شظايا الحمض النووي النموذجية من خلال تحليل نتائج إشارة التألق التي تم جمعها في كل جولة.

7. معالجة بيانات التسلسل

  1. في البداية ، قم بقص قراءات بيانات fastq الأولية في أي موقع بدرجة < Q20 وتخلص من القراءات ذات القواعد غير المؤكدة. بالإضافة إلى ذلك ، اسمح باثنين من عدم التطابق في البادئات المتطابقة بدقة. بعد ذلك ، ادمج التسلسلات مع تداخل >10 bp.
  2. وحدات التصنيف التشغيلي العنقودي (OTUs) مع تشابه 97٪ باستخدام UPARSE ، وإزالة التسلسلات الخيمرية باستخدام UCHIME20,21.
  3. استخدم خوارزمية مصنف RDP لتحليل تصنيف كل تسلسل جيني 16S rRNA مقابل قاعدة بيانات Silva (SSU123) 16S rRNA ، باستخدام عتبة ثقة تبلغ 70٪.
  4. إجراء تحليل تنوع ألفا وتحليل تنوع بيتا باستخدام Mothur و Qiime ، على التوالي (انظر جدول المواد).

8. التحليل الإحصائي

  1. تحليل البيانات في هذه الدراسة باستخدام برنامج التحليل الإحصائي (انظر جدول المواد). استخدم تحليل التباين أحادي الاتجاه (ANOVA) للمقارنات بين مجموعات متعددة واستخدم اختبار الفرق الأقل أهمية (LSD) للمقارنات بين مجموعتين.
  2. ضع في اعتبارك P < 0.05 ذات دلالة إحصائية في جميع المقارنات. يعتبر P < 0.01 مهما للغاية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

يوضح الشكل 1 نتائج القسم المرضي لجدار المعدة. بالمقارنة مع المجموعة C ، أظهرت المجموعة M ضمور جدار المعدة الخفيف والتهاب خفيف. ومع ذلك ، عند مقارنتها بالمجموعة M ، لم تظهر المجموعة T أي التهاب واضح أو حؤول معوي أو ضمور. هذا يشير إلى أن D. caudatum ديكوتيون يمكن أن يحسن بشكل فعال التهاب المعدة.

يتم عرض نتائج فحص هرمون الجهاز الهضمي في الدم في الشكل 2. كان محتوى malondialdehyde (MDA) أعلى بكثير في المجموعة M منه في المجموعة C. بعد العلاج مع D. caudatum ديكوتيون ، تم تخفيضه بشكل كبير. فيما يتعلق بمحتوى الغاسترين (GAS) ، أظهرت المجموعة M مستويات أقل بكثير من المجموعة C ، لكن المجموعة T أظهرت زيادة كبيرة. تشير هذه النتائج إلى أن D. caudatum decoction قد ينظم مستوى هرمونات الجهاز الهضمي لعلاج التهاب المعدة.

يكشف تحليل تنوع ألفا ، كما هو موضح في الجدول 1 والشكل 3 ، عن اختلاف كبير بين مجتمعات المجموعة M والمجموعة T. عدد البكتيريا في المجموعة C والمجموعة T أعلى من المجموعة M ، مما يشير إلى أن عدد وأنواع البكتيريا المعوية في الفئران تميل تدريجيا إلى المستوى الطبيعي بعد العلاج.

تحليل تكوين الأنواع
وفقا للشكل 4 أ ، يوضح شريط المجتمع أن Lactobacillus و norank_f__Muribaculaceae يمثلان أكبر نسبة في المجموعة C. تحتوي المجموعة M على وفرة أعلى من Clostridium_sensu_stricto_1 وبعض هيليكوباكتر. يشبه تكوين المجتمع للمجموعة T تكوين المجموعة C ، مع مكونات مهمة هي Lactobacillus و Romboutsia. بالإضافة إلى ذلك ، تكشف خريطة حرارة ارتباط سبيرمان (الشكل 4 ب) جنبا إلى جنب مع مخطط السيرك (الشكل 4C) عن اختلافات كبيرة في تكوين النباتات بين المجموعة C والمجموعة M ، مع اختلافات واضحة في النباتات السائدة. بعد العلاج ، تميل المجموعة T إلى العودة إلى حالة النباتات الطبيعية. علاوة على ذلك ، يشير الشكل 5 إلى الاختلافات الشديدة في تكوين المجتمع بين المجموعة M والمجموعة C ، مع حدوث تغييرات كبيرة في بنية وتكوين النباتات المعوية في الفئران المصابة بالتهاب المعدة. بعد العلاج ، هناك أوجه تشابه في تكوين النباتات بين المجموعة C والمجموعة T ، وكذلك بعض أوجه التشابه بين المجموعة T والمجموعة M. تشير هذه النتائج إلى أن D. caudatum decoction يمكن أن يعيد النباتات المعوية للفئران المصابة بالتهاب المعدة إلى حالتها الطبيعية أو القريبة من وضعها الطبيعي.

تحليل اختلاف الأنواع
من مخطط عمود المقارنة متعدد الأنواع في الشكل 6 أ ، يمكن ملاحظة أن Norank_f_Muribaculaceae وفيرة في المجموعة C وتختلف اختلافا كبيرا عن المجموعة M والمجموعة T. بعد العلاج ، يظهر عدد Norank_f_Muribaculaceae في المجموعة T اتجاها متزايدا. بالإضافة إلى ذلك ، تظهر Clostridium_sensu_stricto_1 ، الوفيرة في المجموعة M ، مرونة في البيئات القاسية. بعد العلاج ، ينخفض العدد بشكل كبير ، مما يشير إلى أن D. caudatum decoction يحسن بيئة بقاء النباتات المعوية إلى حد ما. من ناحية أخرى ، يشير تحليل شجرة التسلسل الهرمي متعدد المستويات للأنواع LEfSe في الشكل 6B إلى 44 نوعا مع اختلافات كبيرة بين المجموعات. وجد أن Norank_f_muribaculaceae و Clostridium_sensu_stricto_1 و Romboutsia وفيرة في المجموعة C والمجموعة M والمجموعة T على التوالي.

Figure 1
الشكل 1: نتائج القسم المرضي لجدار المعدة. أ: الجزء المرضي من المعدة في المجموعة (ج). (ب) الجزء المرضي من المعدة في المجموعة (م). (ج) الجزء المرضي من المعدة في المجموعة (ت). الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

Figure 2
الشكل 2: محتويات هرمونات الجهاز الهضمي في الدم. (أ) مخطط تحليل الشريط لنتائج تحديد MDA (malondialdehyde). (ب) مخطط تحليل الشريط لنتائج تحديد الغاز. * P < 0.05 ، ** P < 0.01. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 3
الشكل 3: عمود غرام من مؤشر التنوع T. يمثل الشريط الأحمر المجموعة C ، ويمثل اللون الأزرق المجموعة T ، بينما يمثل اللون الأخضر المجموعة M * P < 0.05 ، ** P < 0.01. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 4
الشكل 4: تحليل تكوين المجتمع. (أ) تحليل الرسم البياني للمجتمع. (ب) تحليل خريطة حرارية للمجتمع على مستوى الجنس. (ج) تحليل مخطط السيرك للعلاقة بين العينات والأنواع. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 5
الشكل 5: تحليل PLS-DA على مستوى الجنس. يمثل اللون الأحمر المجموعة C ، ويمثل اللون الأزرق المجموعة T ، ويمثل اللون الأخضر المجموعة M. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

Figure 6
الشكل 6: تحليل اختلاف الأنواع. (أ) مخطط شريط اختبار كروسكال-واليس H. (ب) خريطة شجرية لأنواع LefSe متعددة المستويات. يمثل اللون الأحمر المجموعة C ، ويمثل اللون الأزرق المجموعة T ، ويمثل اللون الأخضر المجموعة M. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

مجموعة متوسط القيمة الانحراف المعياري
C 3.5201 0.63641
M 3.2755 0.28494
T 3.5388 0.29945

الجدول 1: نتائج مؤشر التنوع ألفا.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

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 والمزمنة22,23. تلعب بعض الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء دورا حاسما في الحفاظ على التوازن الديناميكي في الجسم ، وتعكس الهرمونات في المصل الحالة الفسيولوجية والمرضية للجسم. لذلك ، تركز الدراسة على النباتات المعوية وهرمونات الجهاز الهضمي.

يعد تسلسل الجينات عالي الإنتاجية 16S rRNA طريقة أساسية للكشف عن الكائنات الحية الدقيقة المعوية. إنه يتيح الكشف عن أنواع الكائنات الحية الدقيقة ووظائفها في العينات التي تم جمعها ، مما يسمح بإجراء تحليل دقيق وكمي لكل نوع من الكائنات الحية الدقيقة المعوية. في السنوات الأخيرة ، تطور تسلسل الجينات عالي الإنتاجية 16S rRNA بسرعة واستخدم على نطاق واسع لتحليل التنوع الميكروبي في بيئات بيئية مختلفة24،25،26.

تم التحقيق في آثار D. caudatum على النباتات المعوية للفئران المصابة بالتهاب المعدة من خلال مقارنة مفصلة للمجتمعات البكتيرية المعوية في ثلاث مجموعات بناء على تسلسل جين 16S rRNA القائم على Illumina. تشير الأبحاث العلمية الحديثة إلى أن Lactobacillus و norank_f__Muribaculaceae و Romboutsia و Bifidobacterium هي بروبيوتيك ، ولكل منها فوائد صحية محددة مثل تقليل مخاطر الإصابة بأورام خبيثة متعددة ، وإنتاج فيتامين K مع إمكانات مضادة للالتهابات ، وتعزيز استقلاب السكاريد ، وتحسين الإسهال والإمساك27،28،29. Clostridium_sensu_stricto_1 ، وهي بكتيريا مسببة للأمراض في إصابة الأمعاء ، يمكن أن تسبب الالتهاب وتجرثم الدم وترتبط ارتباطا وثيقا بأورام الدم والجهاز الهضمي30. يساهم التهاب المعدة المزمن والتهاب المعدة الضموري بشكل كبير في أورام المعدة31.

يشير تحليل بيتا إلى تغييرات كبيرة في محتويات Lactobacillus و norank_f__Muribaculaceae و Romboutsia و Bifidobacterium و Clostridium_sensu_stricto_1 بعد العلاج. زادت محتويات الملبنة و norank_f__Muribaculaceae و Romboutsia بشكل ملحوظ ، بينما انخفضت Bifidobacterium و Clostridium_sensu_stricto_1 بشكل ملحوظ بعد علاج D. caudatum . بالإضافة إلى ذلك ، يشير شريط المجتمع إلى أن تكوين المجتمع للمجموعة T يشبه إلى حد كبير تكوين المجموعة C. تشير هذه النتائج إلى أن D. caudatum يمكن أن يحسن انتشار التهاب المعدة في الفئران. ومع ذلك ، فإن الآليات المحددة وراء الحد من محتوى Bifidobacterium بروبيوتيك بواسطة D. caudatum تتطلب مزيدا من البحث.

تمتلك طريقة مجموعة ELISA حساسية عالية وخصوصية قوية وبساطة في التشغيل وملاءمة لأحجام العينات الصغيرة32. في هذه الدراسة ، تم استخدامه للكشف عن محتويات malondialdehyde (MDA) و gastrin (GAS) في مصل الفئران. يعكس MDA درجة بيروكسيد الدهون ، مما يشير بشكل غير مباشر إلى مدى تلف الخلايا. في الفئران المصابة بالتهاب المعدة ، كان مستوى MDA أعلى بكثير من مستوى الفئران العادية ، مما يشير إلى تلف الخلايا الجدارية في المعدة. D . العلاج الذيلي قلل بشكل كبير من مستوى MDA ، مما يشير إلى إمكاناته في علاج التهاب المعدة. على العكس من ذلك ، زاد D. caudatum من انخفاض مستوى الغاز ، مما ساهم في إصلاح أو علاج التهاب المعدة.

ومع ذلك ، هناك قيود على كل من تسلسل الجينات عالي الإنتاجية 16S rRNA وطريقة مجموعة ELISA. في تسلسل الجينات عالي الإنتاجية 16S rRNA ، قد تجعل الدقة المنخفضة من الصعب التمييز بين السلالات أو الأجناس ذات التسلسلات المتشابهة للغاية ، مما يؤدي إلى صعوبات في التصنيف عند مستويات تصنيفية أعلى مثل الجنس أو العائلة أو الشعبة33. بالنسبة لطريقة مجموعة ELISA ، عادة ما تكون خطوات المعالجة المسبقة للعينة مثل التخفيف والغسيل مطلوبة ، مما يؤدي إلى حدوث أخطاء وتباين محتملين34.

تشير هذه الدراسة إلى أن D. caudatum قد يعالج التهاب المعدة عن طريق تنظيم هرمونات الجهاز الهضمي والنباتات المعوية ، مما يوفر نظرة ثاقبة لتطبيقاته السريرية الواسعة. ومع ذلك ، يجب أن تتعمق الأبحاث المستقبلية في هرمونات الجهاز الهضمي الأخرى ، وآليات تنظيم النباتات المعوية ، والمواد الكيميائية الفعالة المعنية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

Acknowledgments

تم تمويل هذا العمل من قبل مشاريع البحث والتطوير الرئيسية لإدارة العلوم والتكنولوجيا في مقاطعة سيتشوان (2020YFS0539).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

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).

Tags

الطب ، العدد 205 ، Desmodium caudatum ، التهاب المعدة المزمن ، هرمونات الجهاز الهضمي ، malondialdehyde ، gastrin ، البكتيريا المعوية
آثار <i>Desmodium caudatum </i> على هرمونات الجهاز الهضمي والنباتات المعوية في الفئران المصابة بالتهاب المعدة
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bu, L., Tan, C., Zhang, B., Hu, J.,… More

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).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter