TCM formülleri, DSS ile indüklenen kolitte inflamasyonu ve kolon hasarını hafifletir
TCM formüllerinin koruyucu etkinliği ilk olarak vücut ağırlığı değişimleri ile değerlendirildi. Kontrol grubuyla karşılaştırıldığında, UC model grubu sürekli bir ağırlık kaybı gösterdi. BJQF, BSF, JPF ve QCF'nin tamamı, DSS ile indüklenen ağırlık kaybını anlamlı şekilde azalttı (Şekil 1A). HE boyaması, kontrol grubunda sağlam kolon mukozası ve inflamasyon olmadığını ortaya koydu. Buna karşılık, model grubu kolon dokusunda şiddetli epitelyal distorsiyon, kript yıkımı ve mukoza ile submukozada yaygın inflamatuar hücre infiltrasyonu görüldü. Tüm TCM tedavileri doku iyileşmesini destekledi ve inflamasyonu azalttı; BJQF en belirgin iyileşmeyi gösterdi (Şekil 1B–C). Kantitatif histolojik skorlama, TCM'nin histopatolojik hasarı anlamlı düzeyde hafiflettiğini doğruladı (p < 0.05).
BJQF, BSF, JPF ve QCF'nin tamamı, serum IL-1β (Şekil 1D) ve TNF-α (Şekil 1F) seviyelerini farklı derecelerde düşürmüştür. Tedavi gruplarındaki IL-10 seviyeleri kontrol grubu seviyelerine ulaşmamış, ancak model grubundan anlamlı derecede daha yüksek çıkmıştır (Şekil 1E). Bu sonuçlar, TCM formüllerinin DSS kaynaklı intestinal inflamasyonu inhibe ettiğini göstermektedir.

Şekil 1: BJQF ve ayrıştırılmış alt formüllerinin sıçanlarda DSS ile indüklenen kolit üzerindeki terapötik etkileri. (A) 10 günlük deney süresince her gruptaki vücut ağırlığının başlangıç değerine oranındaki dinamik değişimler; (B) Tüm deney gruplarının kolon dokularındaki kantitatif histolojik skorlar; (C) Her gruptan alınan temsili hematoksilin-eozin (HE) boyalı kolon dokusu kesitleri (ölçek çubuğu = 200 µm); (D–F) Her gruptaki inflamatuar sitokinlerin serum konsantrasyonları: (D) IL-1β, (E) IL-10, (F) TNF-α. Veriler ortalama ± SD olarak ifade edilmiştir. *p < 0.05, **p < 0.01, ****p < 0.0001. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
TCM tedavisi, UC farelerinde bağırsak mikrobiyal topluluk yapısını yeniden düzenler
Kalite filtrelemesinin ardından, örnek başına ortalama 68.450 ± 28.297 yüksek kaliteli temiz okuma elde edilmiştir. TCM tedavisi, bakteriyel α çeşitliliğini değiştirmiştir (Chao1 indeksi, Şekil 2A). BJQF, UC farelerindeki artmış α çeşitliliğini anlamlı şekilde azaltmıştır (p(FDR) < 0.05). Alt formüller arasında JPF çeşitliliği anlamlı şekilde azaltırken (p(FDR) < 0.05), BSF ve QCF'nin anlamlı bir etkisi gözlemlenmemiştir. β çeşitliliği için UniFrac mesafelerinin ağırlıklandırılmamış PCoA analizi, gruplar arasında net bir ayrım göstermiş ve bu durum TCM'nin genel mikrobiyal kompozisyonu yeniden şekillendirdiğini göstermiştir (Şekil 2B). Hiyerarşik kümeleme, model ve tedavi grupları arasında belirgin bir kümelenme olduğunu daha da kanıtlamıştır (Şekil 2C).
Toplamda 13 şube, 22 sınıf, 36 takım, 65 familya ve 158 cins tespit edildi. Şube düzeyinde Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Verrucomicrobia ve Proteobacteria baskındı (>%99 toplam bolluk, Şekil 2D). Kontrol grubunda Firmicutes baskındı (%86,98), UC grubunda ise anlamlı düzeyde azalmıştı (p(YDP) < 0,05) ve TCM ile geri kazanılmıştır (p(Yalancı Keşif Oranı) < 0,05), BJQF ise en güçlü etkiyi göstermiştir. Bacteroidetes ve Proteobacteria miktarları UC'de anlamlı düzeyde artmış ve tüm Geleneksel Çin Tıbbı (TCM) formülleriyle tersine çevrilmiştir. Cins düzeyinde (bolluk >1%, Şekil 2E), kontrol grubunda Lactobacillus baskındı (%59,77), UC'de ise belirgin şekilde azalmıştı (%3,57, p(YDP) < 0,05), ve TCM ile geri döndürülmüştür (p(YDK) < 0,05). BJQF ve JPF, Lactobacillus restorasyonu üzerinde daha güçlü etkiler göstermiştir. UC ayrıca Bacteroides, Ruminococcus_2, Bifidobacterium ve Blautia'yı artırmış; Enterorhabdus ve Corynebacterium_1'i ise azaltmıştır; bunların çoğu TCM ile geri döndürülmüştür. Genel olarak, tüm formüller UC ile ilişkili mikrobiyal disbiozu iyileştirmiş, BJQF ve JPF ise en belirgin etkileri göstermiştir.

Şekil 2: Gruplardaki bağırsak mikrobiyota kompozisyonu. (A) Chao 1 kullanılarak değerlendirilen bakteriyel α çeşitlilik indeksi (p(FDR) < 0,05 Model'e karşı); (B) Farklı gruplardaki OTU kompozisyonu ve bolluklarına dayalı UniFrac mesafelerinin PCoA analizi; (C) Mesafe matrisine dayalı hiyerarşik kümeleme analizi; (D) Filum düzeyindeki bağıl bolluk (p(FDR) < 0,05 Model'e karşı); ve (E) Cins düzeyindeki bağıl bolluk (p(FDR) < 0,05 Model'e karşı). Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
LEfSe, UC ile ilişkili ve TCM ile ilişkili farklı taksonları belirler
Gruplar arasında farklı şekilde zenginleşmiş taksonları belirlemek için LEfSe analizi gerçekleştirilmiştir (LDA > 3, p < 0.05, Şekil 3). UC ile zenginleşmiş taksonlar, ağırlıklı olarak Bacteroidetes ve Firmicutes filumlarından gelen Bacteroidaceae, Bacteroides, Clostridiales, Clostridia, Bacteroidia, Bacteroidales, Bacteroidetes, Faecalibaculum ve Ruminococcaceae taksonlarını içermiştir. TCM tedavisi sonrası, BJQF ile zenginleşmiş taksonların çoğu Firmicutes'e aitken, sadece Actinobacteria'den Bifidobacteriaceae, Bifidobacteriales ve Bifidobacterium görülmüştür. BSF ile zenginleşmiş taksonlar da ağırlıklı olarak Firmicutes idi. Turicibacter ve Dorea gibi JPF ile zenginleşmiş taksonlar Firmicutes'e aittir. QCF, Verrucomicrobia (Akkermansia dahil) üzerinde en güçlü zenginleşmeyi göstermiş ve bu filumun QCF müdahalesine karşı yüksek hassasiyeti olduğunu ortaya koymuştur. Genel olarak, BJQF, BSF ve JPF'ye en duyarlı filum Firmicutes olmuştur.

Şekil 3: LEfSe, farklı gruplardaki en belirgin farklılık gösteren OTU'ları belirledi. Sınıflar arasında (Kruskal–Wallis testi) ve alt sınıflar arasında (Wilcoxon testi) LDA skorlarında anlamlı farklılıklar (p < 0.05) tespit edildi. Diferansiyel taksonlar, > 3 LDA eşik skoru ve 0.05 istatistiksel anlamlılık seviyesine göre belirlendi. (p: phylum c: class o: order f: family g: genus). Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayınız.
TCM müdahalesi UC farelerinde fekal safra asidi profillerini normalize eder
IBD'deki BA malabsorpsiyonu göz önüne alındığında, yazarlar fekal BA'ları nicelendirmek için LC-MS/MS kullandılar. PCA, kontrol ve model grupları arasında belirgin bir ayrım gösterirken, tüm tedavi grupları kontrollere daha yakın kümelendi ve bu durum BA metabolizmasının kısmen normalleştiğini gösterdi (Şekil 4A). Model grubunda en çok değişen BA'lar, yükselmiş LCA-3S ve azalmış GDCA idi (Şekil 4B). Tedavi sonrası en çok yukarı regüle olan BA'lar ILCA (BJQF), GCDCA (BSF), DLCA (JPF) ve GCDCA (QCF); en çok aşağı regüle olan BA'lar ise TLCA-3S (BJQF), LCA-3S (BSF), LCA-3S (JPF) ve TLCA-3S (QCF) idi (Şekil 4C–F). Keman grafikleri, gruplar genelindeki yaygın diferansiyel BA'ları görselleştirdi (Şekil 5). Özellikle, tüm TCM formülleri 23-DCA, 3-oxo-DCA ve DLCA'yı artırırken; HCA, LCA-3S, TCA ve TLCA-3S'yi azalttı.

Şekil 4: TCM formülleri, UC modelinde DSS ile indüklenen safra asidi bozukluğunu düzenlemiştir. (A) Kontrol, Model, BJQF, BSF, JPF ve QCF gruplarının safra asidi PCA grafiği. (B) Model ile Kontrol arasındaki kat değişimin sütun diyagramı. (C) BJQF ile Model arasındaki kat değişimin sütun diyagramı. (D) BSF ile Model arasındaki kat değişimin sütun diyagramı. (E) JPF ile Model arasındaki kat değişimin sütun diyagramı ve (F) QCF ile Model arasındaki kat değişimin sütun diyagramı. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 5: Her bir karşılaştırma grubundaki diferansiyel BA'ların keman grafiği (violin plot). (A) Model ile karşılaştırıldığında BJQF'deki diferansiyel BA'lar. (B) Model ile karşılaştırıldığında BSF'deki diferansiyel BA'lar. (C) Model ile karşılaştırıldığında JPF'deki diferansiyel BA'lar ve (D) Model ile karşılaştırıldığında QCF'deki diferansiyel BA'lar. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Fekal safra asitleri ile bağırsak mikrobiyal bolluğu arasındaki korelasyon
Diferansiyel filumlar ile diferansiyel SA'lar arasında Spearman korelasyon analizi gerçekleştirilmiştir (Şekil 6A–F, Şekil 7A–D). Kordon grafikleri |r| ≥ 0,8 olan korelasyonları göstermektedir (Şekil 6B, 6D, 6F). Model ve kontrol karşılaştırmasında, 23-DCA; Saccharibacteria ve Firmicutes ile pozitif, Proteobacteria ve Bacteroidetes ile negatif korelasyon göstermiştir (Şekil 6B). BJQF ve model karşılaştırmasında, Proteobacteria; TLCA-3S, LCA-3S, TCA, α-MCA, 6,7-DKLCA, HCA, CDCA ve THCA ile ilişkilendirilmiştir (Şekil 6D). BSF ve model karşılaştırmasında, Proteobacteria; TDCA, 6,7-DKLCA ve LCA-3S ile pozitif korelasyon gösterirken; Saccharibacteria; GUDCA ve 23-DCA ile pozitif korelasyon göstermiştir (Şekil 6F).

Şekil 6: Dışkıdaki diferansiyel safra asitleri (BA'lar) ile filum düzeyindeki diferansiyel bakterilerin bolluğu arasındaki korelasyonlar. (A, C, E) Sırasıyla Kontrol ve Model, BJQF ve Model ile BSF ve Model grupları için Spearman korelasyon analizleri. (B, D, F) Sırasıyla Kontrol ve Model, BJQF ve Model ile BSF ve Model grupları için güçlü korelasyonları (|r| ≥ 0,8) gösteren ilgili kiriş diyagramları. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Kiriş diyagramları |r| ≥ 0,8 olan korelasyonları göstermektedir (Şekil 7B, 7D). JPF ile model karşılaştırmasında, Saccharibacteria; TLCA-3S, LCA-3S ve HCA ile negatif ilişkiliyken, 23-DCA ile pozitif korelasyon göstermiştir (Şekil 7B). QCF ile model karşılaştırmasında, Saccharibacteria; HCA, CA, LCA-3S, THCA ve TLCA-3S ile negatif korelasyon, 23-DCA ile ise pozitif korelasyon göstermiştir (Şekil 7D). Bu sonuçlar, farklı TCM formüllerinin bakteri-BA etkileşim ağını farklı paternler üzerinden modüle ettiğini göstermektedir.

Şekil 7: Farklılaşan fekal safra asitleri (BA) ile farklılaşan bakterilerin bolluğu arasındaki korelasyonlar. (A, C>) Sırasıyla JPF'ye karşı Model ve QCF'ye karşı Model grupları için Spearman korelasyon analizleri. (B, D>) Sırasıyla JPF'ye karşı Model ve QCF'ye karşı Model grupları için güçlü korelasyonları (|r| ≥ 0,8) gösteren ilgili akor diyagramları. Kırmızı pozitif korelasyonları, mavi ise negatif korelasyonları belirtmektedir. p < 0,05, p < 0,01. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
VERİ KULLANIMI:
Tüm ham veriler NCBI Sequence Reads Archive (SRA) veri tabanına yüklenmiştir (Erişim Numarası: PRJNA749732). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject/PRJNA749732