Artykuł metodologiczny

Wpływ Desmodium caudatum na hormony żołądkowo-jelitowe i florę jelitową u szczurów z zapaleniem błony śluzowej żołądka

2K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/65744

⸱

1 marca 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
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

W tym artykule

Podsumowanie

Obecny protokół opisuje metodę analizy flory jelitowej za pomocą sekwencjonowania genu 16S rRNA opartego na Illumina i dostarcza ram do oceny skuteczności ziołowych wywarów.

Streszczenie

W celu wstępnego zbadania wpływu Desmodium caudatum na zapalenie żołądka i florę jelitową u szczurów, stworzono model szczura przewlekłego zapalenia żołądka przy użyciu klasycznej metody salicylanu sodu. Osiemnaście szczurów SPF podzielono na trzy grupy: grupę kontrolną (grupa C), grupę modelową (grupa M) i grupę leczoną (grupa T). Patologiczne odcinki ściany żołądka pobrano od szczurów w każdej grupie. Ponadto stężenia gastryny i dialdehydu malonowego w surowicy szczurów w każdej grupie oznaczono metodą ELISA. Ponadto zbadano wpływ D. caudatum na florę jelitową szczurów z zapaleniem żołądka poprzez szczegółowe porównanie społeczności bakterii jelitowych w trzech grupach, wykorzystując sekwencjonowanie genu 16S rRNA oparte na Illumina. Wyniki wskazują, że wywar z D. caudatum może zmniejszyć zawartość dialdehydu malonowego i zwiększyć zawartość gastryny. Ponadto stwierdzono, że wywar z D. caudatum zwiększa różnorodność i liczebność flory jelitowej, wywierając pozytywny wpływ na leczenie zapalenia żołądka poprzez regulację i odbudowę flory jelitowej.

Wprowadzenie

Przewlekłe zapalenie błony śluzowej żołądka (CG), jedna z najczęstszych chorób klinicznych, charakteryzuje się przewlekłymi i uporczywymi zmianami zapalnymi w nabłonku błony śluzowej żołądka, który jest często i wielokrotnie atakowany przez różne czynniki chorobotwórcze1. Częstość występowania CG zajmuje pierwsze miejsce wśród wszystkich rodzajów chorób żołądka, stanowiąc od 40% do 60% wskaźnika usług ambulatoryjnych na Oddziale Gastroenterologii2. Co więcej, częstość występowania na ogół wzrasta wraz z wiekiem, szczególnie u osób w średnim i starszym wieku3. Niewątpliwie CG znacznie obniża jakość życia ludzi, podkreślając krytyczną potrzebę odkrywania nowych środków terapeutycznych.

Liczne badania wykazały, że występowanie i rozwój CG są związane z wydzielaniem hormonów żołądkowo-jelitowych, takich jak gastryna (GAS)4,5. GAS, powszechny hormon peptydowy przewodu pokarmowego w przewodzie pokarmowym, stymuluje komórki do wydzielania kwasu żołądkowego, promując uwalnianie histaminy z eozynofili. Dodatkowo poprawia odżywienie i ukrwienie błony śluzowej żołądka, sprzyjając proliferacji błony śluzowej żołądka i komórek okładzinowych6. Dlatego gastryna może być wykorzystana jako wskaźnik do oceny poziomu rozwoju CG. Ponadto produkty peroksydacji lipidów wyzwalane przez reaktywne tlenki mogą aktywować komórki zapalne, prowadząc do CG. Dialdehyd malonowy (MDA), marker peroksydacji lipidów, jest powszechnie stosowanym wskaźnikiem do pomiaru stopnia stresu oksydacyjnego. W pewnym stopniu odzwierciedla poziom wolnych rodników w błonie śluzowej żołądka. Poziom MDA może wskazywać na atak nienasyconych kwasów tłuszczowych w lokalnej błonie śluzowej żołądka spowodowany przez wolne rodniki7,8.

Mikroekologia jelitowa składa się z milionów mikroorganizmów rezydujących w jelicie gospodarza, odgrywających istotną rolę w utrzymaniu zdrowia gospodarza i regulacji odporności gospodarza. Zdrowa flora jelitowa, charakteryzująca się dużym bogactwem, różnorodnością i stabilnym funkcjonowaniem mikrobioty, działa jako bariera ochronna przed inwazją mikroorganizmów chorobotwórczych, uczestnicząc w metabolizmie. Zaburzenia flory jelitowej sprawiają, że osoby są bardziej podatne na ostre i przewlekłe choroby przewodu pokarmowego9,10. W ostatnich latach terapia mikrobioty w chorobach przewodu pokarmowego szybko się rozwinęła i wykazała znaczącą skuteczność11. Podsumowując, uwzględnienie flory jelitowej ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia i rozwiązania problemów związanych z chorobami przewodu pokarmowego.

Jako nieodzowny składnik skarbnicy tradycyjnej medycyny chińskiej, ludowe materiały lecznicze mają ogromne znaczenie dla praktyki klinicznej i modernizacji medycyny narodowej. Korzenie i całe części Desmodium caudatum (Thunb.) DC. jest szeroko stosowany do łagodzenia dyskomfortu żołądkowego w rejonie Beichuan Qiang w mieście Mianyang przez dłuższy czas. Niektóre artykuły wskazują na naukowe podstawy leczenia chorób przewodu pokarmowego za pomocą D. caudatum, powołując się na jego działanie, takie jak hemostaza, antyoksydacja i ochrona przewodu pokarmowego12,13,14. Jednak ze względu na brak pogłębionych badań nie ustalono klinicznego mechanizmu farmakodynamicznego. Niniejszy artykuł ma na celu zbadanie wpływu D. caudatum w leczeniu zapalenia żołądka w oparciu o hormony żołądkowo-jelitowe i florę jelitową, dając podstawy do jego racjonalnego zastosowania klinicznego.

Protokół

Procedury dotyczące opieki i użytkowania zwierząt zostały zatwierdzone przez Komitet Etyki Uniwersytetu Normalnego Mianyang, a wszystkie odpowiednie przepisy instytucjonalne i rządowe dotyczące etycznego użytkowania zwierząt były ściśle przestrzegane. Do badań wykorzystano szczury z filtrem SPF (gatunki Kunming, zarówno samce, jak i samice, o wadze 180-220 g). Zwierzęta zostały pozyskane ze źródła komercyjnego (patrz tabela materiałów). Wszystkie zwierzęta były trzymane w środowisku wolnym od patogenów i miały zapewniony dostęp do pożywienia ad libitum.

1. Przygotowanie odczynników

  1. Przygotować 5% roztwór salicylanu sodu, ważąc 2,5 g sproszkowanego salicylanu sodu (patrz tabela materiałów) za pomocą wagi elektronicznej. Rozpuścić proszek w niewielkiej ilości wody destylowanej i rozcieńczyć go do całkowitej objętości 50 ml.
  2. Przygotować wywar z D. caudatum (12,8 g/kg). Odważyć 128 g D. caudatum (patrz tabela materiałów), umieścić go w kolbie okrągłodennej zawierającej 1000 ml laboratoryjnej wody destylowanej i zagęścić do końcowej objętości 100 ml.

2. Grupowanie i administracja

  1. Podziel szczury na różne grupy i podawaj dożołądkowo wymagane roztwory.
    UWAGA: W niniejszym badaniu 18 szczurów (9 samców, 9 samic) podzielono na trzy grupy: grupę kontrolną (grupa C), grupę modelową (grupa M) i grupę leczoną (grupa T), z 6 szczurami w każdej grupie. Grupa kontrolna otrzymywała roztwór soli fizjologicznej, a grupa modelowa otrzymywała 5% roztwór salicylanu sodu przez 5 tygodni w dawce 10 ml/kg/dzień15. Grupie leczonej podawano 5% roztwór salicylanu sodu przez 5 tygodni w dawce 10 ml/kg/dzień, a następnie podawano wywar z D. caudatum w dawce 1 ml/100 g przez 10 dni15,16.
  2. Zbierz kał od szczurów w suchych i sterylnych probówkach do mikrowirówek przy użyciu metody przenoszenia ogona17 w ostatnim dniu eksperymentu i zamroź go w zamrażarce z ciekłym azotem w ultraniskiej temperaturze.
  3. Po zakończeniu pobierania próbek należy złożyć szczury w ofierze przez zwichnięcie szyjki macicy (zgodnie z instytucjonalnie zatwierdzonymi protokołami). Otwórz jamę brzuszną nożyczkami, aby odsłonić aortę brzuszną.
    1. Wbić igłę (23-25 G) prawie równolegle do aorty brzusznej, zebrać surowicę i przechowywać ją w zamrażarce o bardzo niskiej temperaturze. Wyjmij żołądki z jamy brzusznej16 i zanurz w 10% roztworze formaliny w celu konserwacji.
      UWAGA: W grupie M model przewlekłego zapalenia błony śluzowej żołądka jest uważany za udany, jeśli błona śluzowa żołądka jest rozszerzona i przekrwiona z regularną morfologią gruczołów15, obserwując niewielką ilość nacieku komórek zapalnych w blaszce właściwej.

3. Patologiczny przekrój ściany żołądka

  1. Pobrać próbki ściany żołądka od szczurów z każdej grupy do sekcji patologicznych. Następnie wykonaj rutynowe barwienie hematoksyliną-eozyną, aby zaobserwować i przeanalizować zmiany patologiczne18.

4. Oznaczanie hormonów żołądkowo-jelitowych w surowicy

  1. W próbce surowicy wykryć zawartość gastryny (GAS) i dialdehydu malonowego (MDA)19 za pomocą testu ELISA zgodnie z instrukcjami producenta (patrz tabela materiałów). Do analizy wykorzystaj czytnik mikropłytek.

5. Ekstrakcja całkowitego DNA z kału oraz amplifikacja i oczyszczanie PCR

  1. Przeprowadzić ekstrakcję DNA drobnoustrojów przy użyciu dostępnego na rynku zestawu do izolacji DNA (patrz Tabela materiałów) i określić stężenie i czystość za pomocą spektrofotometru UV-Vis16. Następnie oceń integralność DNA za pomocą 1% elektroforezy w żelu agarozowym18.
  2. Amplifikuj gen 16S rRNA bakterii za pomocą starterów 338F (5′-ACT, CCT, ACG, GGA, GGC, AGC, AG-3′) i 806R (5′-GAC, TAC, HVG, GGG, GTW, TCT AT-3′) za pomocą systemu PCR termocyklera17. Podkłady pozyskiwane są ze źródeł komercyjnych (patrz tabela materiałów).
    UWAGA: Postępuj zgodnie z programem PCR: denaturacja (3 min, 95 °C), a następnie 27 cykli (30 s, 95 °C; 30 s, 55 °C; 45 s, 72 °C) i końcowe przedłużenie (10 min, 72 °C). Przeprowadź reakcje PCR z następującymi składnikami: 4 μl 5× buforu polimerazy DNA, 2 μl 2,5 mM dNTP, 0,8 μl każdego startera (5 μM), 0,4 μl polimerazy DNA i 10 ng matrycy DNA (patrz tabela materiałów).
  3. Ekstrahuj, oczyszczaj i oznaczaj ilościowo produkty PCR sekwencyjnie, używając odpowiednio 2% żelu agarozowego, dostępnego na rynku zestawu do ekstrakcji żelu DNA i fluorometru17.

6. Sekwencjonowanie

UWAGA: Krok 6 i Krok 7 są wykonywane zgodnie z wcześniej opublikowanymi metodami20,21.

  1. Wykorzystaj platformę Illumina do sekwencjonowania.
    UWAGA: Jeden koniec fragmentu DNA uzupełnia podstawę złącza osadzonego w chipie, mocując go na chipie. Drugi koniec losowo uzupełnia podstawę innego sąsiedniego zakopanego złącza, tworząc "most".
  2. Wykonaj amplifikację PCR, aby wygenerować klastry DNA. Linearyzuj wzmacniacze DNA na pojedyncze nici.
  3. Wprowadź zmienioną polimerazę DNA wraz z trifosforanami dezoksyrybonukleotydu (dNTP) z czterema odrębnymi markerami fluorescencyjnymi. Syntetyzuj tylko jedną zasadę na cykl.
  4. Wykorzystaj laser do zeskanowania powierzchni płytki reakcyjnej i określenia typów nukleotydów spolimeryzowanych podczas początkowej reakcji każdej sekwencji matrycy.
  5. Chemicznie rozciąć "grupę fluorescencyjną" i "grupę zakończenia", aby przywrócić lepki koniec 3'. Następnie przejdź do polimeryzacji drugiego nukleotydu.
  6. Uzyskaj sekwencję fragmentów matrycowych DNA, analizując wyniki sygnału fluorescencji zebrane w każdej rundzie.

7. Przetwarzanie danych sekwencjonowania

  1. Początkowo należy przyciąć odczyty surowych danych fastq w dowolnej lokalizacji z wynikiem < Q20 i wyeliminować odczyty z niepewnymi podstawami. Dodatkowo dopuszcza się dwa niedopasowania w precyzyjnie dopasowanych starterach. Następnie połącz sekwencje z nakładaniem się >10 pz.
  2. Grupuj operacyjne jednostki taksonomiczne (OTU) z 97% podobieństwem za pomocą UPARSE i usuwaj sekwencje chimeryczne za pomocą UCHIME20,21.
  3. Zastosuj algorytm klasyfikatora RDP do analizy taksonomii każdej sekwencji genu 16S rRNA w stosunku do bazy danych 16S rRNA Silva (SSU123), używając progu ufności 70%.
  4. Przeprowadź analizę różnorodności alfa i analizę różnorodności beta, używając odpowiednio Mothur i Qiime (patrz tabela materiałów).

8. Analiza statystyczna

  1. Przeanalizuj dane w tym badaniu za pomocą oprogramowania do analizy statystycznej (patrz Spis materiałów). Zastosuj jednokierunkową analizę wariancji (ANOVA) do porównań między wieloma grupami i wykorzystaj test najmniejszej znaczącej różnicy (LSD) do porównań między dwiema grupami.
  2. Uznajmy, że P < 0,05 jest statystycznie istotne we wszystkich porównaniach. P < 0,01 jest uważane za niezwykle istotne.

Wyniki

Wyniki badania histopatologicznego ściany żołądka przedstawiono na Rysunku 1. W porównaniu z grupą C, w grupie M stwierdzono łagodny zanik ściany żołądka oraz łagodny stan zapalny. Jednakże w porównaniu z grupą M, w grupie T nie zaobserwowano wyraźnego stanu zapalnego, metaplazji jelitowej ani zaniku. Sugeruje to, że odwar z D. caudatum może skutecznie łagodzić zapalenie żołądka.

Wyniki oznaczeń hormonów żołądkowo-jelitowych w surowicy przedstawiono na Rysunku 2. Zawartość malondialdehydu (MDA) była znacznie wyższa w grupie M niż w grupie C. Po zastosowaniu odwaru z D. caudatum uległa ona znacznemu zmniejszeniu. W odniesieniu do zawartości gastryny (GAS), grupa M wykazała znacznie niższe poziomy niż grupa C, natomiast w grupie T odnotowano istotny wzrost. Wyniki te wskazują, że odwar z D. caudatum może regulować poziom hormonów żołądkowo-jelitowych w leczeniu zapalenia żołądka.

Analiza różnorodności alfa, przedstawiona w Tabeli 1 i na Ryc. 3, wykazuje istotną różnicę między społecznościami Grupy M i Grupy T. Liczba bakterii w Grupie C i Grupie T jest wyższa niż w Grupie M, co sugeruje, że liczba i rodzaje bakterii jelitowych u szczurów stopniowo dążą do poziomu prawidłowego po zastosowaniu leczenia.

Analiza składu gatunkowego
Zgodnie z Rysunkiem 4A, wykres słupkowy społeczności ilustruje, że Lactobacillus oraz norank_f__Muribaculaceae stanowią największą proporcję w Grupie C. Grupa M charakteryzuje się wyższą liczebnością Clostridium_sensu_stricto_1 oraz obecnością niektórych Helicobacter. Skład społeczności Grupy T jest bardziej zbliżony do składu Grupy C, a jej istotnymi składnikami są Lactobacillus i Romboutsia. Dodatkowo, mapa ciepła korelacji Spearmana (Rysunek 4B) w połączeniu z diagramem circos (Rysunek 4C) ujawnia znaczące różnice w składzie flory między Grupą C a Grupą M, z wyraźnymi wariacjami w florze dominującej. Po leczeniu Grupa T wykazuje tendencję do powrotu do normalnego stanu flory. Ponadto Rysunek 5 wskazuje na skrajne różnice w składzie społeczności między Grupą M a Grupą C, przy czym w strukturze i składzie flory jelitowej szczurów z zapaleniem żołądka zachodzą istotne zmiany. Po leczeniu występują podobieństwa w składzie flory między Grupą C a Grupą T, a także pewne podobieństwa między Grupą T a Grupą M. Wyniki te wskazują, że odwar z D. caudatum może przywrócić florę jelitową szczurów z zapaleniem żołądka do stanu normalnego lub zbliżonego do normalnego.

Analiza różnic międzygatunkowych
Z wykresu słupkowego porównania wielu gatunków na Rysunku 6A można zaobserwować, że Norank_f_Muribaculaceae występuje obficie w Grupie C i znacząco różni się od Grupy M i Grupy T. Po zastosowaniu leczenia liczba Norank_f_Muribaculaceae w Grupie T wykazuje tendencję wzrostową. Dodatkowo Clostridium_sensu_stricto_1, obficie występujący w Grupie M, wykazuje odporność w trudnych warunkach środowiskowych. Po leczeniu jego liczba znacząco spada, co sugeruje, że odwar z D. caudatum w pewnym stopniu poprawia środowisko bytowania flory jelitowej. Z drugiej strony, analiza wielopoziomowego drzewa hierarchii gatunków LEfSe na Rysunku 6B wskazuje na 44 gatunki wykazujące istotne różnice między grupami. Stwierdzono, że Norank_f_muribaculaceae, Clostridium_sensu_stricto_1 oraz Romboutsia występują obficie odpowiednio w Grupie C, Grupie M i Grupie T.

Analiza histopatologiczna przedstawiająca przekroje poprzeczne tkanek; szczegóły struktury komórkowej na obrazach mikroskopowych.
Rysunek 1: Wyniki badania histopatologicznego ściany żołądka. (A) Przekrój histopatologiczny żołądka w grupie C. (B) Przekrój histopatologiczny żołądka w grupie M. (C) Przekrój histopatologiczny żołądka w grupie T. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Wykresy słupkowe porównujące poziomy MDA i GAS w grupach kontrolnej, modelowej i leczonej; ilustracja analizy danych.
Rycina 2: Zawartość hormonów żołądkowo-jelitowych w surowicy. (A) Wykres słupkowy z wynikami oznaczania MDA (malondialdehydu). (B) Wykres słupkowy z wynikami oznaczania GAS. *P < 0.05, **P < 0.01. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Wykres testu t-Studenta; porównanie na poziomie OTU dla grup C, T, M z istotnymi wynikami.
Rycina 3: Wykres słupkowy indeksu różnorodności T. Czerwony słupek reprezentuje grupę C, niebieski reprezentuje grupę T, a zielony reprezentuje grupę M.*P < 0.05, **P < 0.01. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Analiza społeczności mikrobowej; wykres słupkowy, mapa ciepła, diagram Circos; liczebność rodzajów, wgląd w różnorodność.
Rysunek 4: Analiza składu społeczności. (A) Analiza histogramu społeczności. (B) Analiza mapy ciepła społeczności na poziomie rodzaju. (C) Analiza diagramu Circos przedstawiająca relacje między próbkami a gatunkami. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Wykres PLS-DA na poziomie rodzaju; wykres przedstawia grupowanie danych z wykorzystaniem cząstkowej analizy dyskryminacyjnej najmniejszych kwadratów.
Rysunek 5: Analiza PLS-DA na poziomie rodzaju. Kolor czerwony reprezentuje grupę C, niebieski reprezentuje grupę T, a zielony reprezentuje grupę M. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Wykres słupkowy testu Kruskala-Wallisa i kladogram przedstawiające wyniki analizy obfitości i taksonomii drobnoustrojów.
Rysunek 6: Analiza różnic między gatunkami. (A) Wykres słupkowy testu H Kruskala-Wallisa. (B) Mapa drzewiasta wielopoziomowych gatunków LefSe. Kolor czerwony reprezentuje grupę C, niebieski grupę T, a zielony grupę M. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

GrupaWartość średniaOdchylenie standardowe
C3.52010.63641
M3.27550.28494
T3.53880.29945

Tabela 1: Wyniki indeksu różnorodności alfa.

Dyskusja

D. caudatum, powszechnie stosowana medycyna ludowa przez narodowość Qiang12, wykazała znaczną skuteczność w leczeniu chorób przewodu pokarmowego. Wraz z postępem nowoczesnych badań farmakologicznych brak równowagi flory wynikający z zaburzenia równowagi mikroekologii przewodu pokarmowego jest identyfikowany jako kluczowy czynnik w ostrych i przewlekłych chorobach przewodu pokarmowego22,23. Niektóre mikroorganizmy w przewodzie pokarmowym odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu dynamicznej równowagi w organizmie, a hormony w surowicy odzwierciedlają fizjologiczny i patologiczny stan organizmu. Dlatego badanie koncentruje się na florze jelitowej i hormonach żołądkowo-jelitowych.

Wysokoprzepustowe sekwencjonowanie genów 16S rRNA jest podstawową metodą wykrywania mikroorganizmów jelitowych. Umożliwia wykrywanie typów i funkcji mikroorganizmów w pobranych próbkach, pozwalając na dokładną i ilościową analizę każdego gatunku mikroorganizmów jelitowych. W ostatnich latach wysokoprzepustowe sekwencjonowanie genów 16S rRNA szybko się rozwinęło i jest szeroko stosowane do analizy różnorodności mikrobiologicznej w różnych środowiskach ekologicznych 24,25,26.

Wpływ D. caudatum na florę jelitową szczurów z zapaleniem żołądka badano poprzez szczegółowe porównanie społeczności bakterii jelitowych w trzech grupach opartych na sekwencjonowaniu genu 16S rRNA opartym na Illumina. Współczesne badania naukowe wskazują, że Lactobacillus, norank_f__Muribaculaceae, Romboutsia i Bifidobacterium są probiotykami, z których każdy ma określone korzyści zdrowotne, takie jak zmniejszenie ryzyka wystąpienia wielu nowotworów złośliwych, wytwarzanie witaminy K o potencjale przeciwzapalnym, promowanie metabolizmu polisacharydów oraz poprawa biegunki i zaparć 27,28,29. Clostridium_sensu_stricto_1, bakteria chorobotwórczy w uszkodzeniu jelit, może powodować stan zapalny i bakteriemię oraz jest ściśle związana z nowotworami krwi i przewodu pokarmowego30. Przewlekłe zapalenie błony śluzowej żołądka i zanikowe zapalenie błony śluzowej żołądka znacząco przyczyniają się do powstawania nowotworów żołądka31.

Analiza beta wskazuje na istotne zmiany w zawartości Lactobacillus, norank_f__Muribaculaceae, Romboutsia, Bifidobacterium i Clostridium_sensu_stricto_1 po leczeniu. Zawartość Lactobacillus, norank_f__Muribaculaceae i Romboutsia znacznie wzrosła, podczas gdy Bifidobacterium i Clostridium_sensu_stricto_1 znacznie zmniejszyły się po leczeniu D. caudatum . Ponadto wykres słupkowy społeczności sugeruje, że skład społeczności grupy T jest bardziej podobny do składu grupy C. Wyniki te wskazują, że D. caudatum może poprawić częstość występowania zapalenia błony śluzowej żołądka u szczurów. Jednak specyficzne mechanizmy stojące za zmniejszeniem zawartości probiotyku Bifidobacterium przez D. caudatum wymagają dalszych badań.

Metoda zestawu ELISA charakteryzuje się wysoką czułością, dużą specyficznością, prostotą obsługi i przydatnością dla małych rozmiarów próbek32. W tym badaniu wykorzystano go do wykrycia zawartości dialdehydu malonowego (MDA) i gastryny (GAS) w surowicy szczurów. MDA odzwierciedla stopień peroksydacji lipidów, pośrednio wskazując na stopień uszkodzenia komórek. U szczurów z zapaleniem błony śluzowej żołądka poziom MDA był znacznie wyższy niż u normalnych szczurów, co sugeruje uszkodzenie komórek okładzinowych żołądka. Leczenie D. caudatum istotnie obniżyło poziom MDA, co wskazuje na jego potencjał w leczeniu zapalenia błony śluzowej żołądka. I odwrotnie, D. caudatum zwiększał obniżony poziom GAS, przyczyniając się do naprawy lub leczenia zapalenia żołądka.

Istnieją jednak ograniczenia zarówno w wysokoprzepustowym sekwencjonowaniu genów 16S rRNA, jak i w metodzie zestawu ELISA. W wysokoprzepustowym sekwencjonowaniu genów 16S rRNA niska rozdzielczość może utrudnić rozróżnienie szczepów lub rodzajów o bardzo podobnych sekwencjach, co prowadzi do trudności w klasyfikacji na wyższych poziomach taksonomicznych, takich jak rodzaj, rodzina lub gromada33. W przypadku metody zestawu ELISA zwykle wymagane są etapy obróbki wstępnej próbki, takie jak rozcieńczanie i mycie, co wprowadza potencjalne błędy i zmienność34.

Badanie to sugeruje, że D. caudatum może leczyć zapalenie żołądka poprzez regulację hormonów żołądkowo-jelitowych i flory jelitowej, zapewniając wgląd w jego szerokie zastosowania kliniczne. Jednak przyszłe badania powinny zagłębić się w inne hormony żołądkowo-jelitowe, mechanizmy regulacji flory jelitowej i skuteczne substancje chemiczne.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Ta praca została sfinansowana przez kluczowe projekty badawczo-rozwojowe Departamentu Nauki i Technologii prowincji Syczuan (2020YFS0539).

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Analiza różnorodności alfaMothur 1.30.2
Zestaw do ekstrakcji żelem kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) AxyPrep Axygen Biosciences AP-GX-50
Analiza różnorodności betaQiime 1.9.1
Lodówka kriogenicznaZamrażarka
Desmodium caudatumSzpital Tradycyjnej Medycyny Chińskiej w Beichuan Qiang Autonomiczny Okręg
Autonomiczny Zestaw glebowy E.Z.N.A. OmegaBio-tekD5625-01
Platforma Illumina MiSeqIllumina Miseq PE300/NovaSeq PE250
Multiskan SpectrumspectraMax i3
Grupowanie OTUStatystyki Uparse 7.0.1090
OTUUsearch 7.0
PCRTransGen AP221-02
ABI GeneAmp 9700
QuantiFluor-ST dwuniciowy System DNA (dsDNA)Promega Corp.
Adnotacja klasyfikacji sekwencjiKlasyfikator RDP 2.11
Salicylan soduSichuan Xilong Chemical Co., Ltd54-21-7
Szczury SPFChengdu Dashuo Experimental Animal Co., Ltd
SPSS 18.0IBM
ULT Forma-86C Instrument do PCR Instrument do

Bibliografia

  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).

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Przewlek e zapalenie o dkapoziomy gastrynyzawarto malondialdehydutest ELISAsekwencjonowanie 16S rRNAmikrobiota jelitowamodel szczurzy
Wpływ Desmodium caudatum na hormony żołądkowo-jelitowe i florę jelitową u szczurów z zapaleniem błony śluzowej żołądka
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki Korzystania

Zasady

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.