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बान-लान-जेन ग्रैन्यूल्स, आंतों के माइक्रोबायोटा को नियंत्रित करके और आंतों में एससीएफए व्युत्पन्न-जीएलपी-1 उत्पादन को बहाल करके, चूहों में डेक्सट्रान सोडियम सल्फेट-प्रेरित क्रोनिक रिलैप्सिंग कोलाइटिस को कम करते हैं।
जियाओ पेंग,1-3,* ली शी,4,* झेंग लिन,3,5 डुआन लिफांग,1 गाओ झेंगज़ियान,2,5 डिएहू,1 ली जी,6 ली ज़ियाओफेंग,6 शेन ज़ियांगचुन,5 ज़ियाओ हैताओ21 पेकिंग विश्वविद्यालय शेन्ज़ेन अस्पताल फार्मेसी विभाग, शेन्ज़ेन, पीपुल्स रिपब्लिक ऑफ चाइना; 2 शेन्ज़ेन विश्वविद्यालय स्वास्थ्य विज्ञान केंद्र फार्मेसी स्कूल, शेन्ज़ेन, पीपुल्स रिपब्लिक ऑफ चाइना; 3 गुइझोऊ मेडिकल यूनिवर्सिटी इंजीनियरिंग टेक्नोलॉजी रिसर्च सेंटर ऑफ एथनिक मेडिसिन एंड ट्रेडिशनल चाइनीज मेडिसिन डेवलपमेंट एंड एप्लीकेशन मिनिस्ट्री ऑफ एजुकेशन, गुइझोऊ प्रांतीय प्रमुख फार्मेसी प्रयोगशाला, गुइझोऊ मेडिकल यूनिवर्सिटी, गुइयांग, पीपुल्स रिपब्लिक ऑफ चाइना; 4 गैस्ट्रोएंटरोलॉजी विभाग, पेकिंग विश्वविद्यालय शेन्ज़ेन अस्पताल, शेन्ज़ेन, पीपुल्स रिपब्लिक ऑफ चाइना; 5 फार्मेसी स्कूल, गुइझोऊ मेडिकल यूनिवर्सिटी, स्टेट की लेबोरेटरी ऑफ मेडिसिनल प्लांट फंक्शन एंड एप्लीकेशन, गुइयांग; 6 प्रयोगशाला चिकित्सा विभाग, पेकिंग विश्वविद्यालय शेन्ज़ेन अस्पताल, शेन्ज़ेन, चीन [email protected] शेन जियांगचुन, फार्मेसी स्कूल, गुइझोऊ मेडिकल यूनिवर्सिटी, गुइझोऊ, पीपुल्स रिपब्लिक ऑफ चाइना, 550004, ईमेल [email protected] उद्देश्य: जीएलपी-1 आधारित चिकित्सा, सूजन आंत्र रोग के लिए एक नया उपचार विकल्प है। बान-लान-जेन (बीएलजी) कणिकाएं एक ज्ञात एंटीवायरल टीसीएम फॉर्मूलेशन हैं जो विभिन्न सूजन संबंधी स्थितियों के उपचार में संभावित सूजन-रोधी गतिविधि प्रदर्शित करती हैं। हालांकि, कोलाइटिस पर इसका सूजन-रोधी प्रभाव और इसकी क्रियाविधि अभी भी स्पष्ट नहीं है। विधि: चूहों में डेक्सट्रान सोडियम सल्फेट (डीएसएस) प्रेरित क्रोनिक रिलैप्सिंग कोलाइटिस स्थापित करना। बीएलजी के सुरक्षात्मक प्रभाव का आकलन करने के लिए रोग गतिविधि सूचकांक, चोट के हिस्टोलॉजिकल मार्कर और प्रोइन्फ्लेमेटरी साइटोकाइन स्तरों का परीक्षण किया गया। आंत माइक्रोबायोटा और आंत पर बीएलजी के प्रभावों को सीरम जीएलपी-1 स्तरों और कोलन जीसीजी द्वारा दर्शाया गया। जीपीआर41 और जीआरपी43 की अभिव्यक्ति, आंत माइक्रोबायोटा संरचना, मल में एससीएफए का स्तर और प्राथमिक माउस कोलोनिक उपकला कोशिकाओं से जीएलपी-1 का स्राव, एससीएफए-व्युत्पन्न जीएलपी-1 उत्पादन। परिणाम: बीएलजी उपचार ने शरीर के वजन में कमी, डीएआई, कोलन की लंबाई में कमी, कोलन ऊतक क्षति और कोलन ऊतक में टीएनएफ-α, आईएल-1β और आईएल-6 जैसे प्रोइन्फ्लेमेटरी साइटोकाइन के स्तर को काफी हद तक कम कर दिया। इसके अतिरिक्त, बीएलजी उपचार कोलाइटिस से ग्रस्त चूहों में कोलोनिक जीसीजी, जीपीआर41 और जीआरपी43 की अभिव्यक्ति और सीरम जीएलपी-1 के स्तर को काफी हद तक बहाल कर सकता है, और यह एससीएफए-उत्पादक बैक्टीरिया जैसे कि अकरमानसिया और प्रीवोटेलेसी_यूसीजी-001 को बढ़ाकर और यूबैक्टीरियम_ज़ाइलानोफिलम_ग्रुप, रूमीनोकोकेसी_यूसीजी-014, इंटेस्टिनिमोनस और ऑसिलीबैक्टर जैसे बैक्टीरिया की बहुतायत को कम करके ऐसा करता है। इसके अतिरिक्त, बीएलजी उपचार से कोलाइटिस से पीड़ित चूहों के मल में एससीएफए का स्तर काफी बढ़ जाता है। साथ ही, इन विट्रो प्रयोगों से यह भी पता चला कि बीएलजी से उपचारित चूहों के मल का अर्क प्राथमिक लघु म्यूरिन कोलोनिक उपकला कोशिकाओं द्वारा जीएलपी-1 के स्राव को अत्यधिक उत्तेजित कर सकता है। निष्कर्ष: ये निष्कर्ष बताते हैं कि बीएलजी में कोलाइटिस-रोधी प्रभाव है। बीएलजी में आंत के माइक्रोबायोटा को नियंत्रित करके और आंत में एससीएफए से उत्पन्न जीएलपी-1 के उत्पादन को बहाल करके, कम से कम आंशिक रूप से, पुरानी बार-बार होने वाली कोलाइटिस के लिए एक आशाजनक दवा के रूप में विकसित होने की क्षमता है। मुख्य शब्द: कोलाइटिस, बान-लान-जेन ग्रैन्यूल्स, आंत माइक्रोबायोटा, लघु-श्रृंखला फैटी एसिड, जीएलपी-1
अल्सरेटिव कोलाइटिस (यूसी) बृहदान्त्र और मलाशय की एक दीर्घकालिक सूजन संबंधी बीमारी है, जिसमें बार-बार दस्त, पेट दर्द, वजन कम होना और मवाद युक्त खूनी मल आना जैसे लक्षण होते हैं।1 हाल ही में, पश्चिमी जीवनशैली की बढ़ती लोकप्रियता के साथ, चीन सहित उन देशों में भी यूसी का प्रचलन बढ़ रहा है जहां पहले इसके मामले कम थे।2 यह वृद्धि सार्वजनिक स्वास्थ्य के लिए गंभीर समस्याएं पैदा करती है और रोगियों की कार्य क्षमता और जीवन की गुणवत्ता पर गंभीर प्रभाव डालती है। विशेष रूप से, यूसी की रोगजनन प्रक्रिया अभी भी काफी हद तक अस्पष्ट है, लेकिन यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि आनुवंशिकी, पर्यावरणीय कारक, आंत के सूक्ष्मजीव और प्रतिरक्षा प्रणाली सभी यूसी के विकास में योगदान करते हैं।3 अभी भी, यूसी का कोई इलाज नहीं है, और उपचार का लक्ष्य नैदानिक ​​लक्षणों को नियंत्रित करना, रोगमुक्ति को प्रेरित करना और बनाए रखना, श्लेष्मा के उपचार को बढ़ावा देना और पुनरावृत्ति को कम करना है। पारंपरिक उपचारों में एमिनोसैलिसिलेट्स, कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स, इम्यूनोसप्रेसेंट्स और बायोलॉजिक्स शामिल हैं। हालांकि, इन दवाओं के विभिन्न दुष्प्रभावों के कारण वांछित प्रभाव प्राप्त नहीं हो पाता है। प्रभाव।4 हाल ही में, कई केस स्टडीज़ ने दिखाया है कि पारंपरिक चीनी चिकित्सा (टीसीएम) ने कम विषाक्तता के साथ अल्सरेटिव कोलाइटिस (यूसी) से राहत दिलाने में बहुत अधिक क्षमता दिखाई है, जिससे पता चलता है कि नई टीसीएम थेरेपी का विकास अल्सरेटिव कोलाइटिस के लिए एक आशाजनक उपचार रणनीति है।5-7
बनलांगेन ग्रैन्यूल्स (बीएलजी) एक पारंपरिक चीनी औषधि है जो बनलांगेन जड़ के जल अर्क से बनाई जाती है।8 अपने एंटीवायरल प्रभाव के अलावा, बीएलजी विभिन्न सूजन संबंधी स्थितियों के उपचार में संभावित सूजन-रोधी गतिविधि भी प्रदर्शित करता है।9,10 इसके अतिरिक्त, रेडिक्स इसैटिडिस के जलीय अर्क से ग्लूकोसिनोलेट्स (आर,एस-गोइट्रिन, प्रोगोइट्रिन, एपिप्रोरुबिन और ग्लूकोसाइड) और न्यूक्लियोसाइड्स (हाइपोक्सैंथिन, एडेनोसिन, यूरिडिन और गुआनोसिन) और इंडिगो एल्कलॉइड जैसे इंडिगो और इंडिरुबिन को पृथक और पहचाना गया है।11,12 पिछले अध्ययनों में यह अच्छी तरह से प्रलेखित किया गया है कि एडेनोसिन, यूरिडिन और इंडिरुबिन यौगिक कोलाइटिस के विभिन्न पशु मॉडलों में शक्तिशाली एंटी-कोलाइटिस प्रभाव प्रदर्शित करते हैं।13-17 हालांकि, कोलाइटिस में बीएलजी की प्रभावकारिता का मूल्यांकन करने के लिए कोई साक्ष्य-आधारित अध्ययन नहीं किया गया है। वर्तमान अध्ययन में, हमने सुरक्षात्मक प्रभाव की जांच की। C57BL/6 चूहों में डेक्सट्रान सोडियम सल्फेट (DSS) द्वारा प्रेरित क्रोनिक रिलैप्सिंग कोलाइटिस पर BLG का अध्ययन किया गया और पाया गया कि BLG के मौखिक प्रशासन ने चूहों में DSS-प्रेरित क्रोनिक रिलैप्सिंग कोलन सूजन को काफी हद तक कम कर दिया। इसके नियामक तंत्र आंत माइक्रोबायोटा के मॉड्यूलेशन और आंत-व्युत्पन्न ग्लूकागॉन-जैसे पेप्टाइड-1 (GLP-1) उत्पादन की बहाली से जुड़े हैं।
बीएलजी ग्रैन्यूल्स (शुगर-फ्री, एनएमपीए-अनुमोदित Z11020357; बीजिंग टोंगरेनटांग टेक्नोलॉजी डेवलपमेंट कंपनी लिमिटेड, बीजिंग, चीन; बैच संख्या: 20110966) फार्मेसियों से खरीदे गए। डीएसएस (आणविक भार: 36,000–50,000 डाल्टन) एमपी बायोलॉजिकल्स (सांता एना, यूएसए) से खरीदा गया। सल्फैसालाज़ीन (एसएएसपी) (≥ 98% शुद्धता), हेमेटोक्सिलिन और ईोसिन सिग्मा-एल्ड्रिच (सेंट लुइस, एमओ, यूएसए) से खरीदे गए। माउस टीएनएफ-α, आईएल-1β और आईएल-6 ल्यूमिनेक्स एलिसा परख किट आर एंड डी सिस्टम्स (मिनियापोलिस, एमएन, यूएसए) से खरीदे गए। एसिटिक एसिड, प्रोपियोनिक एसिड और ब्यूटिरिक एसिड अलादीन इंडस्ट्रीज (शंघाई, चीन) से खरीदे गए। 2-एथिलब्यूटिरिक एसिड मर्क से खरीदा गया। केजीएए (डार्मस्टैड, जर्मनी)।
6-8 सप्ताह के नर C57BL/6 चूहों (शरीर का वजन 18-22 ग्राम) को बीजिंग वेटाहे लेबोरेटरी एनिमल टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड (बीजिंग, चीन) से खरीदा गया और उन्हें 22 ± 2 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 12 घंटे के प्रकाश/अंधेरे चक्र वाले वातावरण में रखा गया। चूहों को नए वातावरण में अनुकूलित होने के लिए एक सप्ताह तक पीने के पानी की मुफ्त उपलब्धता के साथ मानक कृंतक आहार दिया गया। इसके बाद चूहों को यादृच्छिक रूप से चार समूहों में विभाजित किया गया: नियंत्रण समूह, डीएसएस मॉडल समूह, एसएएसपी-उपचारित समूह (200 मिलीग्राम/किग्रा, मौखिक) और बीएलजी-उपचारित समूह (1 ग्राम/किग्रा, मौखिक)। जैसा कि चित्र 1ए में दिखाया गया है, हमारे पिछले अध्ययन के अनुसार, प्रायोगिक क्रोनिक रिलैप्सिंग कोलाइटिस को चूहों में 5 दिनों के लिए 1.8% डीएसएस के तीन चक्रों द्वारा प्रेरित किया गया, जिसके बाद 7 दिनों के लिए आसुत जल दिया गया।18 एसएएसपी और बीएलजी उपचारित समूहों के चूहों को एसएएसपी और बीएलजी से उपचारित किया गया। क्रमशः, दिन 0 से शुरू होकर हर दिन। प्रारंभिक प्रयोगों के अनुसार, बीएलजी की खुराक 1 ग्राम/किलोग्राम निर्धारित की गई थी। वहीं, साहित्य के अनुसार, एसएएसपी की खुराक 200 मिलीग्राम/किलोग्राम निर्धारित की गई थी।4 नियंत्रण और डीएसएस मॉडल समूहों को पूरे प्रयोग के दौरान समान मात्रा में पानी दिया गया।
चित्र 1: चूहों में डीएसएस-प्रेरित क्रोनिक रिलैप्सिंग कोलाइटिस में बीएलजी सुधार करता है। (ए) क्रोनिक आवर्ती कोलाइटिस और उपचार का प्रायोगिक डिज़ाइन, (बी) शरीर के वजन में परिवर्तन, (सी) रोग गतिविधि सूचकांक (डीएआई) स्कोर, (डी) बृहदान्त्र की लंबाई, (ई) बृहदान्त्र की प्रतिनिधि छवि, (एफ) एच एंड ई स्टेनिंग बृहदान्त्र (आवर्धन, ×100) और (जी) हिस्टोलॉजिकल स्कोर। डेटा को माध्य ± एसईएम (n = 6) के रूप में प्रस्तुत किया गया है। ##p < 0.01 या ###p < 0.001 बनाम नियंत्रण (कॉन) समूह; *p < 0.05 या **p < 0.01 या ***p < 0.001 बनाम डीएसएस समूह।
शरीर का वजन, मल की स्थिरता और मलाशय से रक्तस्राव प्रतिदिन दर्ज किया गया। रोग सक्रियता सूचकांक (डीएआई) का निर्धारण शरीर के वजन, मल की स्थिरता और मलाशय से रक्तस्राव के स्कोर को मिलाकर किया गया, जैसा कि पहले बताया गया है।19 प्रयोग के अंत में, सभी चूहों को इच्छामृत्यु दी गई और आगे के प्रयोगों के लिए रक्त, मल और बृहदान्त्र एकत्र किए गए।
बृहदान्त्र ऊतक को फॉर्मेलिन में स्थिर किया गया और पैराफिन में एम्बेड किया गया। 5-माइक्रोन के खंड बनाए गए और उन्हें हेमेटोक्सिलिन-ईओसिन (एच एंड ई) से रंगा गया, फिर पहले बताए गए तरीके से उनका विश्लेषण किया गया और स्कोरिंग की गई।19
कोलन ऊतक से कुल आरएनए को ट्राइज़ोल अभिकर्मक (इनविट्रोजन, कार्ल्सबैड, कैलिफ़ोर्निया) द्वारा निकाला गया, जिसके बाद रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज़ (ताकारा, कुसात्सु, शिगा, जापान) का उपयोग करके सीडीएनए निकाला गया। मात्रात्मक पीसीआर एसवाईबीआर ग्रीन मास्टर (रोशे, बेसल, स्विट्जरलैंड) के साथ एक रियल-टाइम पीसीआर प्रणाली का उपयोग करके किया गया। लक्षित जीन ट्रांसक्रिप्ट को β-एक्टिन के सापेक्ष सामान्यीकृत किया गया और डेटा का विश्लेषण 2-ΔΔCT विधि का उपयोग करके किया गया। जीन प्राइमर अनुक्रम तालिका 1 में दिखाए गए हैं।
प्राथमिक माउस कोलोनिक उपकला कोशिका अलगाव और संवर्धन पूर्व वर्णित विधि के अनुसार किया गया।20 संक्षेप में, 6-8 सप्ताह के चूहों के बृहदान्त्र को पहले ग्रीवा विस्थापन द्वारा बलिदान करने के बाद निकाला गया, फिर अनुदैर्ध्य रूप से खोला गया, हैंक्स बैलेंस्ड सॉल्ट सॉल्यूशन (एचबीएसएस, बिना कैल्शियम और मैग्नीशियम के) से उपचारित किया गया और 0.5-1 मिमी के छोटे टुकड़ों में काटा गया। इसके बाद, ऊतकों को मुक्त डीएमईएम माध्यम में 0.4 मिलीग्राम/एमएल कोलेजिनेज XI (सिग्मा, पूल, यूके) के साथ पचाया गया और कमरे के तापमान पर 5 मिनट के लिए 300 xg पर सेंट्रीफ्यूज किया गया। पेलेट को 37 डिग्री सेल्सियस पर डीएमईएम माध्यम (10% भ्रूण बोवाइन सीरम, 100 यूनिट/एमएल पेनिसिलिन और 100 µg/एमएल स्ट्रेप्टोमाइसिन के साथ पूरक) में पुनर्संगठित किया गया और नायलॉन जाल (छिद्र का आकार ~250 µm) से गुजारा गया। कोलोनिक उपकला कोशिकाओं के अंशों को कांच के तले वाले इन बर्तनों को एसिटिक एसिड, प्रोपियोनिक एसिड, ब्यूटिरिक एसिड और चूहे के मल के अर्क के साथ 37°C तापमान और 5% CO2 पर 2 घंटे के लिए इनक्यूबेट किया गया।
कोलन ऊतक को पीबीएस के साथ समरूपीकृत किया गया, और कोलन ऊतक में साइटोकाइन आईएल-6, टीएनएफ-α और आईएल-1β के स्तर का पता ल्यूमिनेक्स एलिसा परख किट (आर एंड डी सिस्टम्स, मिनियापोलिस, एमएन, यूएसए) का उपयोग करके लगाया गया। इसी प्रकार, प्राथमिक मूस कोलोनिक उपकला कोशिकाओं के सीरम और कल्चर माध्यम में जीएलपी-1 के स्तर को निर्माता के निर्देशों के अनुसार एलिसा किट (बायोस्वैम्प, वुहान, चीन) के साथ निर्धारित किया गया।
मल से कुल डीएनए को डीएनए निष्कर्षण किट (टियांगेन, चीन) का उपयोग करके निकाला गया। डीएनए की गुणवत्ता और मात्रा को क्रमशः 260 एनएम/280 एनएम और 260 एनएम/230 एनएम के अनुपात में मापा गया। इसके बाद, प्रत्येक निकाले गए डीएनए को टेम्पलेट के रूप में उपयोग करते हुए, विशिष्ट प्राइमर 338F (ACTCCTACGGGAGGCAGCAG) और 806R (GGACTACHVGGGTWTCTAAT) का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में 16S rRNA जीन के V3-V4 क्षेत्रों को प्रवर्धित करने के लिए किया गया। पीसीआर उत्पादों को QIAquick जेल निष्कर्षण किट (QIAGEN, जर्मनी) का उपयोग करके शुद्ध किया गया, वास्तविक समय पीसीआर द्वारा मात्रा निर्धारित की गई और IlluminaMiseq PE300 अनुक्रमण प्लेटफॉर्म (Illumina Inc., CA, USA) का उपयोग करके अनुक्रमित किया गया। जैवसूचना विज्ञान विश्लेषण के लिए, डेटा प्रसंस्करण पहले से रिपोर्ट किए गए प्रोटोकॉल21,22 के अनुसार किया गया। संक्षेप में, Cutadapt का उपयोग करें। (V1.9.1) का उपयोग करके रॉ एक्सप्रेस फ़ाइलों को फ़िल्टर किया गया। ओटीयू को यूपीएआरएसई (संस्करण 7.0.1001) का उपयोग करके 97% की समानता कटऑफ के साथ क्लस्टर किया गया, और काइमेरिक अनुक्रमों को हटाने के लिए यूसीएचआईएमई का उपयोग किया गया। सामुदायिक संरचना विश्लेषण और वर्गीकरण आरडीपी क्लासिफायर (http://rdp.cme.msu.edu/) का उपयोग करके सिल्वा राइबोसोमल आरएनए जीन डेटाबेस के आधार पर किया गया।
लघु-श्रृंखला फैटी एसिड (एसिटिक एसिड, प्रोपियोनिक एसिड और ब्यूटिरिक एसिड) के स्तर को ताओ एट अल द्वारा पहले वर्णित विधि के अनुसार, कुछ संशोधनों के साथ मापा गया था।23 संक्षेप में, 100 मिलीग्राम मल को पहले 0.4 मिलीलीटर विआयनीकृत पानी में निलंबित किया गया, उसके बाद 0.1 मिलीलीटर 50% सल्फ्यूरिक एसिड और 0.5 मिलीलीटर 2-एथिलब्यूटिरिक एसिड (आंतरिक मानक) मिलाया गया, फिर समरूप बनाया गया और 4 डिग्री सेल्सियस पर गर्म किया गया। नमूनों को 12,000 आरपीएम पर 15 मिनट के लिए सेंट्रीफ्यूज किया गया। सुपरनेटेंट को 0.5 मिलीलीटर ईथर से निकाला गया और विश्लेषण के लिए जीसी में इंजेक्ट किया गया। गैस क्रोमेटोग्राफी (जीसी) विश्लेषण के लिए, नमूनों का विश्लेषण फ्लेम आयनाइजेशन डिटेक्टर (एफआईडी) से सुसज्जित जीसी-2010 प्लस गैस क्रोमेटोग्राफ (शिमाज़ू, इंक.) का उपयोग करके किया गया। पृथक्करण 30 मीटर × 0.53 मिमी × 0.3 μm के जेडकेएटी-624 कॉलम (लांझोउ झोंगके अंताई एनालिटिकल टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड, चीन) का उपयोग करके प्राप्त किया गया। डेटा जीसी सॉल्यूशन सॉफ्टवेयर (शिमाज़ू, इंक.) का उपयोग करके प्राप्त किया गया। स्प्लिट अनुपात 10:1 था, वाहक गैस नाइट्रोजन थी, और प्रवाह दर 6 मिलीलीटर/मिनट थी। इंजेक्शन की मात्रा 1 μL थी। इंजेक्टर और डिटेक्टर का तापमान 300°C था। ओवन का तापमान 140°C पर रखा गया था। तापमान को 13.5 मिनट तक रखा गया, फिर 120°C/मिनट की दर से बढ़ाकर 250°C कर दिया गया; तापमान को 5 मिनट तक स्थिर रखा गया।
डेटा को माध्य ± माध्य की मानक त्रुटि (SEM) के रूप में प्रस्तुत किया गया है। डेटा की सार्थकता का आकलन एक-तरफ़ा ANOVA और उसके बाद डंकन के मल्टीपल रेंज टेस्ट द्वारा किया गया। सभी गणनाओं के लिए GraphPad Prism 5.0 सॉफ़्टवेयर (GraphPad Software Inc., सैन डिएगो, कैलिफ़ोर्निया, संयुक्त राज्य अमेरिका) का उपयोग किया गया और p < 0.05 को सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण माना गया।
यह सर्वविदित है कि अल्सरेटिव कोलाइटिस (यूसी) एक पुरानी, ​​बार-बार होने वाली कोलाइटिस बीमारी है जिसमें गंभीर पेट दर्द, दस्त और रक्तस्राव होता है। इसलिए, बीएलजी की एंटी-कोलाइटिस प्रभावकारिता का मूल्यांकन करने के लिए चूहों में डीएसएस-प्रेरित पुरानी बार-बार होने वाली कोलाइटिस स्थापित की गई (चित्र 1ए)। नियंत्रण समूह की तुलना में, डीएसएस मॉडल समूह के चूहों का शरीर का वजन काफी कम था और डीएआई अधिक था, और बीएलजी उपचार के 24 दिनों के बाद ये परिवर्तन काफी हद तक उलट गए (चित्र 1बी और सी)। बृहदान्त्र का छोटा होना यूसी का एक महत्वपूर्ण लक्षण है। जैसा कि चित्र 1डी और ई में दिखाया गया है, डीएसएस प्राप्त करने वाले चूहों के बृहदान्त्र की लंबाई काफी कम हो गई थी, लेकिन बीएलजी उपचार से इसमें सुधार हुआ। इसके बाद, बृहदान्त्र की सूजन का आकलन करने के लिए हिस्टोपैथोलॉजिकल विश्लेषण किया गया। एच एंड ई से रंगे चित्र और पैथोलॉजिकल स्कोर से पता चला कि डीएसएस देने से बृहदान्त्र की संरचना काफी हद तक बाधित हुई और क्रिप्ट का विनाश हुआ, जबकि बीएलजी उपचार ने क्रिप्ट विनाश और पैथोलॉजिकल स्कोर को काफी हद तक कम कर दिया (चित्र 1एफ और जी)। विशेष रूप से, बीएलजी का सुरक्षात्मक प्रभाव 1 ग्राम/किलोग्राम की खुराक 200 मिलीग्राम/किलोग्राम की खुराक पर एसएएसपी के बराबर थी। कुल मिलाकर, ये निष्कर्ष बताते हैं कि चूहों में डीएसएस-प्रेरित क्रोनिक रिलैप्सिंग कोलाइटिस की गंभीरता को कम करने में बीएलजी प्रभावी है।
TNF-α, IL-1β और IL-6 बृहदान्त्र की सूजन के महत्वपूर्ण सूचक हैं। जैसा कि चित्र 2A में दिखाया गया है, नियंत्रण समूह की तुलना में DSS ने बृहदान्त्र में TNF-α, IL-1β और IL-6 के जीन अभिव्यक्ति में उल्लेखनीय वृद्धि की। BLG के प्रशासन से DSS-प्रेरित इन परिवर्तनों को काफी हद तक उलटा जा सकता है। इसके बाद, हमने बृहदान्त्र ऊतक में सूजनकारी साइटोकाइन TNF-α, IL-1β और IL-6 के स्तर को निर्धारित करने के लिए ELISA का उपयोग किया। परिणामों से यह भी पता चला कि DSS से उपचारित चूहों में TNF-α, IL-1β और IL-6 के बृहदान्त्र स्तर में उल्लेखनीय वृद्धि हुई थी, जबकि BLG उपचार ने इन वृद्धियों को कम किया (चित्र 2B)।
चित्र 2: डीएसएस-उपचारित चूहों के बृहदान्त्र में बीएलजी, प्रोइन्फ्लेमेटरी साइटोकिन्स टीएनएफ-α, आईएल-1β और आईएल-6 की जीन अभिव्यक्ति और उत्पादन को बाधित करता है। (ए) बृहदान्त्र में टीएनएफ-α, आईएल-1β और आईएल-6 की जीन अभिव्यक्ति; (बी) बृहदान्त्र में टीएनएफ-α, आईएल-1β और आईएल-6 के प्रोटीन स्तर। डेटा को माध्य ± एसईएम (n = 4–6) के रूप में प्रस्तुत किया गया है। #p < 0.05 या ##p < 0.01 या ###p < 0.001 बनाम नियंत्रण (कॉन) समूह; *p < 0.05 या **p < 0.01 बनाम डीएसएस समूह।
आंतों का असंतुलन अल्सरेटिव कोलाइटिस (UC) के रोगजनन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।24 यह जांचने के लिए कि क्या BLG, DSS-उपचारित चूहों के आंत माइक्रोबायोटा को नियंत्रित करता है, आंत की सामग्री के जीवाणु समुदाय का विश्लेषण करने के लिए 16S rRNA अनुक्रमण किया गया। वेन आरेख दर्शाता है कि तीनों समूहों में 385 OTUs समान हैं। साथ ही, प्रत्येक समूह में अद्वितीय OTUs थे (चित्र 3A)। इसके अलावा, चित्र 3B और C में दर्शाए गए चाओ1 सूचकांक और शैनन सूचकांक से पता चलता है कि BLG-उपचारित चूहों में आंत माइक्रोबायोटा की सामुदायिक विविधता कम हो गई थी, क्योंकि BLG-उपचारित समूह में शैनन सूचकांक में उल्लेखनीय कमी आई थी। तीनों समूहों के बीच क्लस्टरिंग पैटर्न निर्धारित करने के लिए प्रमुख घटक विश्लेषण (PCA) और प्रमुख समन्वय विश्लेषण (PCoA) का उपयोग किया गया और इससे पता चला कि BLG उपचार के बाद DSS-उपचारित चूहों की सामुदायिक संरचना स्पष्ट रूप से अलग हो गई थी (चित्र 3D और E)। ये आंकड़े बताते हैं कि BLG उपचार ने DSS-प्रेरित चूहों की सामुदायिक संरचना को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित किया। कोलाइटिस।
चित्र 3: डीएसएस-प्रेरित कोलाइटिस से पीड़ित चूहों में बीएलजी आंत माइक्रोबायोटा की विविधता को बदलता है। (ए) ओटीयू का वेन आरेख, (बी) चाओ1 सूचकांक, (सी) शैनन समृद्धि सूचकांक, (डी) ओटीयू का प्रमुख घटक विश्लेषण (पीसीए) स्कोर प्लॉट, (ई) ओटीयू प्रमुख समन्वय विश्लेषण (पीसीओए) स्कोर। डेटा को माध्य ± एसईएम (n = 6) के रूप में प्रस्तुत किया गया है। **p < 0.01 बनाम डीएसएस समूह।
मल माइक्रोबायोटा में विशिष्ट परिवर्तनों का आकलन करने के लिए, हमने सभी टैक्सोनॉमिक स्तरों पर आंत माइक्रोबायोटा की संरचना का विश्लेषण किया। जैसा कि चित्र 4A में दिखाया गया है, सभी समूहों में मुख्य फ़ाइला फर्मिक्यूट्स और बैक्टेरॉइडेट्स थे, इसके बाद वेरूकोमाइक्रोबिया थे। नियंत्रण चूहों की तुलना में DSS-उपचारित चूहों के मल माइक्रोबियल समुदायों में फर्मिक्यूट्स की सापेक्ष प्रचुरता और फर्मिक्यूट्स/बैक्टेरॉइडेट्स अनुपात में उल्लेखनीय वृद्धि हुई थी, और BLG उपचार के बाद ये परिवर्तन काफी हद तक उलट गए। विशेष रूप से, BLG उपचार ने DSS-प्रेरित कोलाइटिस वाले चूहों के मल में वेरूकोबैक्टीरियम की सापेक्ष प्रचुरता में उल्लेखनीय वृद्धि की। घरेलू स्तर पर, मल माइक्रोबियल समुदायों में लैक्नोस्पिरिएसी, मुरिबैकुलेसी, अकरमैनसिएसी, रूमीनोकोकेसी और प्रीवोटेलेसी ​​का प्रभुत्व था (चित्र 4B)। DSS समूह की तुलना में, BLG की कमी ने अकरमैनसिएसी की प्रचुरता को बढ़ाया, लेकिन लैक्नोस्पिरिएसी की प्रचुरता को घटाया। और रूमीनोकोकेसी। विशेष रूप से, जीनस स्तर पर, मल माइक्रोबायोटा में लैक्नोस्पिरा_एनके4ए136_ग्रुप, अकरमेंसिया और प्रीवोटेलेसी_यूसीजी-001 का प्रभुत्व था (चित्र 4सी)। इस निष्कर्ष ने यह भी प्रदर्शित किया कि बीएलजी उपचार ने डीएसएस चुनौती के जवाब में माइक्रोबायोटा असंतुलन को प्रभावी ढंग से उलट दिया, जिसकी विशेषता यूबैक्टीरियम_ज़ाइलानोफिलम_ग्रुप, रूमीनोकोकेसी_यूसीजी-014, इंटेस्टिनिमोनस और ऑसिलीबैक्टर में कमी और अकरमेंसिया और प्रीवोटेलेसी_यूसीजी-001 में वृद्धि थी।
चित्र 4: डीएसएस-प्रेरित कोलाइटिस वाले चूहों में बीएलजी आंत माइक्रोबायोटा की प्रचुरता को बदलता है। (ए) फाइलम स्तर पर आंत माइक्रोबायोटा की प्रचुरता; (बी) परिवार स्तर पर आंत माइक्रोबायोटा की प्रचुरता; (सी) जीनस स्तर पर आंत माइक्रोबायोटा की प्रचुरता। डेटा को माध्य ± एसईएम (n = 6) के रूप में प्रस्तुत किया गया है। #p < 0.05 या ###p < 0.001 बनाम नियंत्रण (कॉन) समूह; *p < 0.05 या **p < 0.01 या ***p < 0.001 बनाम डीएसएस समूह।
यह देखते हुए कि लघु-श्रृंखला फैटी एसिड (एससीएफए) अकरमानसिया और प्रीवोटेलेसी_यूसीजी-001 के प्रमुख मेटाबोलाइट्स हैं, जबकि एसीटेट, प्रोपियोनेट और ब्यूटिरेट आंतों के लुमेन में सबसे प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले एससीएफए हैं, 25-27 हम अभी भी अपने अध्ययन में हैं। जैसा कि चित्र 5 में दिखाया गया है, डीएसएस-उपचारित समूह में मल में एसीटेट, प्रोपियोनेट और ब्यूटिरेट की सांद्रता में उल्लेखनीय कमी आई, जबकि बीएलजी उपचार इस कमी को काफी हद तक दबा सकता है।
चित्र 5. बीएलजी, डीएसएस-प्रेरित कोलाइटिस से पीड़ित चूहों के मल में एससीएफए के स्तर को बढ़ाता है। (ए) मल में एसिटिक एसिड की मात्रा; (बी) मल में प्रोपियोनिक एसिड की मात्रा; (सी) मल में ब्यूटिरिक एसिड की मात्रा। डेटा को माध्य ± एसईएम (n = 6) के रूप में प्रस्तुत किया गया है। #p < 0.05 या ##p < 0.01 बनाम नियंत्रण (कॉन) समूह; *p < 0.05 या **p < 0.01 बनाम डीएसएस समूह।
हमने जीनस-स्तर के विभेदक एससीएफए और मल माइक्रोबायोटा के बीच पियर्सन सहसंबंध गुणांक की गणना की। जैसा कि चित्र 6 में दिखाया गया है, अकरमेंसिया प्रोपियोनिक एसिड (पियर्सन = 0.4866) और ब्यूटिरिक एसिड (पियर्सन = 0.6192) के उत्पादन के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबंधित था। इसके विपरीत, एंटरोमोनास और ऑसिलोबैक्टर दोनों एसीटेट उत्पादन के साथ नकारात्मक रूप से सहसंबंधित थे, जिनके पियर्सन गुणांक क्रमशः 0.4709 और 0.5104 थे। इसी प्रकार, रूमीनोकोकेसी_यूसीजी-014 प्रोपियोनिक एसिड (पियर्सन = 0.4508) और ब्यूटिरिक एसिड (पियर्सन = 0.5842) के उत्पादन के साथ नकारात्मक रूप से सहसंबंधित था।
चित्र 6 विभेदक एससीएफए और कोलन रोगाणुओं के बीच पियर्सन सहसंबंध विश्लेषण। (ए) एसिटिक एसिड के साथ एंटरोमोनास; (बी) एसिटिक एसिड के साथ कनकशन बैसिलस; (सी) प्रोपियोनिक एसिड के साथ अकरमेंसिया; (डी) प्रोपियोनिक एसिड के साथ रूमीनोकोकस_यूसीजी-014; (ई) ब्यूटिरिक एसिड के साथ अकरमेंसिया; (एफ) ब्यूटिरिक एसिड के साथ रूमीनोकोकस_यूसीजी-014।
ग्लूकागॉन-लाइक पेप्टाइड-1 (GLP-1) प्रो-ग्लूकागॉन (Gcg) का एक कोशिका-प्रकार-विशिष्ट पोस्ट-ट्रांसलेशनल उत्पाद है जिसमें सूजन-रोधी गुण होते हैं।28 जैसा कि चित्र 7 में दिखाया गया है, DSS ने Gcg mRNA अभिव्यक्ति में महत्वपूर्ण कमी प्रेरित की। कोलन और BLG उपचार नियंत्रण समूह की तुलना में DSS-प्रेरित Gcg कमी को काफी हद तक उलट सकता है (चित्र 7A)। साथ ही, DSS-उपचारित समूह में सीरम में GLP-1 का स्तर काफी कम हो गया था, और BLG उपचार इस कमी को काफी हद तक रोक सकता था (चित्र 7B)। चूंकि लघु-श्रृंखला फैटी एसिड G-प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर 43 (GRP43) और G-प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर 41 (GRP41) सक्रियण के माध्यम से GLP-1 स्राव को उत्तेजित कर सकते हैं, हमने कोलाइटिस चूहों के कोलन में GPR41 और GRP43 की भी जांच की और पाया कि GRP43 और डीएसएस चुनौती के बाद जीपीआर41 में उल्लेखनीय कमी आई, और बीएलजी उपचार इन कमियों को प्रभावी ढंग से ठीक कर सकता है (चित्र 7सी और डी)।
चित्र 7: डीएसएस से उपचारित चूहों में बीएलजी सीरम जीएलपी-1 के स्तर और कोलन में जीसीजी, जीपीआर41 और जीआरपी43 एमआरएनए अभिव्यक्ति को बढ़ाता है। (ए) कोलन ऊतक में जीसीजी एमआरएनए अभिव्यक्ति; (बी) सीरम में जीएलपी-1 का स्तर; (सी) कोलन ऊतक में जीपीआर41 एमआरएनए अभिव्यक्ति; (डी) कोलन ऊतक में जीपीआर43 एमआरएनए अभिव्यक्ति। डेटा को माध्य ± एसईएम (n = 5–6) के रूप में प्रस्तुत किया गया है। #p < 0.05 या ##p < 0.01 बनाम नियंत्रण (कॉन) समूह; *p < 0.05 बनाम डीएसएस समूह।
चूंकि बीएलजी उपचार डीएसएस-उपचारित चूहों में सीरम जीएलपी-1 स्तर, कोलन जीसीजी एमआरएनए अभिव्यक्ति और मल एससीएफए स्तर को बढ़ा सकता है, इसलिए हमने प्राथमिक माउस कोलन उपकला कोशिकाओं से जीएलपी-1 के स्राव पर एसिटेट, प्रोपियोनेट और ब्यूटिरेट के साथ-साथ नियंत्रण (एफ-कॉन), डीएसएस कोलाइटिस (एफ-कॉन-डीएसएस) और बीएलजी-उपचारित कोलाइटिस (एफ-बीएलजी) चूहों से प्राप्त नमूनों की आगे जांच की। जैसा कि चित्र 8ए में दिखाया गया है, क्रमशः 2 मिलीएम एसिटिक एसिड, प्रोपियोनिक एसिड और ब्यूटिरिक एसिड से उपचारित प्राथमिक माउस कोलन उपकला कोशिकाओं ने जीएलपी-1 स्राव को काफी हद तक उत्तेजित किया, जो पिछले अध्ययनों के अनुरूप है।29,30 इसी तरह, सभी एफ-कॉन, एफ-डीएसएस और एफ-बीएलजी (0.25 ग्राम मल के बराबर) ने प्राथमिक माउस कोलन उपकला कोशिकाओं से जीएलपी-1 स्राव को अत्यधिक उत्तेजित किया। विशेष रूप से, जीएलपी-1 की मात्रा एफ-डीएसएस से उपचारित प्राथमिक माउस कोलोनिक उपकला कोशिकाओं में जीएलपी-1 का स्तर एफ-कॉन और एफ-बीएलजी से उपचारित प्राथमिक माउस कोलोनिक उपकला कोशिकाओं की तुलना में काफी कम था (चित्र 8बी)। ये आंकड़े बताते हैं कि बीएलजी उपचार ने आंतों में एससीएफए से उत्पन्न जीएलपी-1 उत्पादन को महत्वपूर्ण रूप से बहाल किया।
चित्र 8: बीएलजी से प्राप्त एससीएफए प्राथमिक मूस कोलोनिक उपकला कोशिकाओं से जीएलपी-1 के स्राव को उत्तेजित करता है। (ए) एसिटिक एसिड, प्रोपियोनिक एसिड और ब्यूटिरिक एसिड ने प्राथमिक मूस कोलोनिक उपकला कोशिकाओं से जीएलपी-1 के स्राव को उत्तेजित किया; (बी) मल के अर्क एफ-कॉन, एफ-डीएसएस और एफ-बीएलजी ने प्राथमिक मूस कोलोनिक उपकला कोशिकाओं से जीएलपी-1 की मात्रा को उत्तेजित किया। कोलोनिक उपकला कोशिकाओं के नमूनों को कांच के तले वाली पेट्री डिश में रखा गया और क्रमशः 2 मिलीमी एसिटिक एसिड, प्रोपियोनिक एसिड, ब्यूटिरिक एसिड और मल के अर्क एफ-कॉन, एफ-डीएसएस और एफ-बीएलजी (0.25 ग्राम मल के समतुल्य) के साथ उपचारित किया गया। क्रमशः 37°C और 5% CO2 पर 2 घंटे तक रखा गया। प्राथमिक मूस कोलोनिक उपकला कोशिकाओं से निकलने वाले GLP-1 की मात्रा का पता ELISA द्वारा लगाया गया। डेटा को माध्य ± SEM (n = 3) के रूप में प्रस्तुत किया गया है। #p < 0.05 या ##p < 0.01 बनाम ब्लैंक या F-Con; *p < 0.05 बनाम F-DSS।
संक्षिप्त रूप: Ace, एसिटिक एसिड; Pro, प्रोपियोनिक एसिड; however, ब्यूटिरिक एसिड; F-Con, नियंत्रित चूहों से प्राप्त मल का अर्क; F-DSS, कोलाइटिस से ग्रस्त चूहों से प्राप्त मल का अर्क; F-BLG, BLG-उपचारित बृहदान्त्र से प्राप्त सूजन वाले चूहों के मल का अर्क।
विश्व स्वास्थ्य संगठन द्वारा असाध्य रोग के रूप में सूचीबद्ध, अल्सरेटिव कोलाइटिस (यूसी) एक वैश्विक खतरा बनता जा रहा है; हालांकि, इस बीमारी की भविष्यवाणी, रोकथाम और उपचार के प्रभावी तरीके अभी भी सीमित हैं। इसलिए, अल्सरेटिव कोलाइटिस (यूसी) के लिए नई सुरक्षित और प्रभावी चिकित्सीय रणनीतियों की खोज और विकास की तत्काल आवश्यकता है। पारंपरिक चीनी चिकित्सा औषधियाँ एक आशाजनक विकल्प हैं क्योंकि सदियों से चीनी आबादी में यूसी के उपचार में कई पारंपरिक चीनी चिकित्सा औषधियाँ प्रभावी साबित हुई हैं, और ये सभी जैविक कार्बनिक पदार्थ और प्राकृतिक सामग्री हैं जो मनुष्यों और जानवरों के लिए अधिकतर हानिरहित हैं।31,32 इस अध्ययन का उद्देश्य यूसी के उपचार के लिए एक सुरक्षित और प्रभावी पारंपरिक चीनी चिकित्सा औषधि की खोज करना और इसकी क्रियाविधि का पता लगाना था। बीएलजी एक प्रसिद्ध चीनी हर्बल फार्मूला है जिसका उपयोग फ्लू के इलाज के लिए किया जाता है।8,33 हमारी प्रयोगशाला और अन्य प्रयोगशालाओं के कार्यों से पता चला है कि इंडिगो, जो बीएलजी के समान कच्चे माल से बना एक प्रसंस्कृत पारंपरिक चीनी चिकित्सा उत्पाद है, मनुष्यों और जानवरों में यूसी के उपचार में महत्वपूर्ण प्रभावकारिता प्रदर्शित करता है।4,34 हालांकि, बीएलजी के एंटी-कोलाइटिस प्रभाव और इसके क्रियाविधि अभी स्पष्ट नहीं हैं। वर्तमान अध्ययन में, हमारे परिणाम दर्शाते हैं कि बीएलजी डीएसएस-प्रेरित कोलन अल्सर को प्रभावी ढंग से कम करता है। सूजन, जो आंत के माइक्रोबायोटा के मॉड्यूलेशन और आंत से उत्पन्न जीएलपी-1 उत्पादन की बहाली से जुड़ी है।
यह सर्वविदित है कि अल्सरेटिव कोलाइटिस (यूसी) में बार-बार होने वाले रोग होते हैं, जिनमें वजन कम होना, दस्त, मलाशय से रक्तस्राव और बृहदान्त्र की श्लेष्मा परत को व्यापक क्षति जैसे विशिष्ट नैदानिक ​​लक्षण दिखाई देते हैं।35 इसलिए, क्रोनिक रिलैप्सिंग कोलाइटिस को पांच दिनों तक 1.8% डीएसएस के तीन चक्र देकर और उसके बाद सात दिनों तक पीने का पानी देकर नियंत्रित किया गया। जैसा कि चित्र 1बी में दिखाया गया है, वजन में उतार-चढ़ाव और डीएआई स्कोर ने क्रोनिक रिलैप्सिंग कोलाइटिस के सफल प्रेरण का संकेत दिया। बीएलजी से उपचारित समूह के चूहों ने 8वें दिन से तेजी से रिकवरी दिखाई, जो 24वें दिन से काफी अलग थी। डीएआई स्कोर में भी यही बदलाव देखे गए, जो कोलाइटिस के नैदानिक ​​सुधार का संकेत देते हैं। बृहदान्त्र की चोट और सूजन की स्थिति के संदर्भ में, बृहदान्त्र की लंबाई, बृहदान्त्र ऊतक क्षति, और बृहदान्त्र ऊतक में प्रो-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स टीएनएफ-α, आईएल-1β, और आईएल-6 की जीन अभिव्यक्ति और उत्पादन में भी बीएलजी उपचार के बाद काफी सुधार हुआ। कुल मिलाकर, ये परिणाम स्पष्ट रूप से दर्शाते हैं कि बीएलजी कोलाइटिस के उपचार में प्रभावी है। चूहों में बार-बार होने वाली पुरानी कोलाइटिस का उपचार।
बीएलजी अपने औषधीय प्रभाव कैसे दिखाता है? कई पिछले अध्ययनों से पता चला है कि आंत माइक्रोबायोटा अल्सरेटिव कोलाइटिस (यूसी) के रोगजनन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, और माइक्रोबायोम-आधारित और माइक्रोबायोम-लक्षित थेरेपी यूसी के उपचार के लिए एक बहुत ही आकर्षक रणनीति के रूप में उभरी हैं। वर्तमान अध्ययन में, हमने दिखाया कि बीएलजी उपचार के परिणामस्वरूप आंत माइक्रोबायोटा संरचना में महत्वपूर्ण परिवर्तन हुए, जिससे पता चलता है कि डीएसएस-प्रेरित कोलाइटिस के खिलाफ बीएलजी का सुरक्षात्मक प्रभाव आंत माइक्रोबायोटा के मॉड्यूलेशन से संबंधित है। यह अवलोकन इस धारणा के अनुरूप है कि आंत माइक्रोबायोटा के होमियोस्टेसिस को रीप्रोग्राम करना टीसीएम तैयारियों की प्रभावकारिता को समझने का एक महत्वपूर्ण तरीका है।36,37 विशेष रूप से, अकरमेंसिया एक ग्राम-नकारात्मक और पूरी तरह से अवायवीय जीवाणु है जो आंत की श्लेष्म परत में रहता है, जो म्यूसिन को विघटित करता है, प्रोपियोनिक एसिड का उत्पादन करता है, गोब्लेट सेल विभेदन को उत्तेजित करता है और श्लेष्मा को बनाए रखता है। बाधा अखंडता का कार्य।26 कई नैदानिक ​​और पशु डेटा बताते हैं कि अकरमेंसिया स्वस्थ म्यूकोसा से अत्यधिक जुड़ा हुआ है,38 और अकरमेंसिया एसपीपी का मौखिक प्रशासन। म्यूकोसल सूजन में काफी सुधार हो सकता है।39 हमारे वर्तमान डेटा से पता चलता है कि बीएलजी उपचार के बाद अकरमानसिया की सापेक्ष बहुतायत में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। इसके अलावा, प्रीवोटेलेसी_यूसीजी-001 एक एससीएफए-उत्पादक जीवाणु है।27 कई अध्ययनों से पता चला है कि कोलाइटिस से पीड़ित जानवरों के मल में प्रीवोटेलेसी_यूसीजी-001 कम सापेक्ष बहुतायत में पाया गया था।40,41 हमारे वर्तमान डेटा से यह भी पता चलता है कि बीएलजी उपचार डीएसएस-उपचारित चूहों के बृहदान्त्र में प्रीवोटेलेसी_यूसीजी-001 की सापेक्ष बहुतायत को उल्लेखनीय रूप से बढ़ा सकता है। इसके विपरीत, ऑसिलीबैक्टर एक मेसोफिलिक, पूरी तरह से अवायवीय जीवाणु है।42 ने बताया कि यूसी चूहों में ऑसिलीबैक्टर की सापेक्ष बहुतायत में उल्लेखनीय वृद्धि हुई थी और यह आईएल-6 और आईएल-1β के स्तर और रोग संबंधी स्कोर के साथ महत्वपूर्ण रूप से सकारात्मक रूप से सहसंबंधित थी।43,44 विशेष रूप से, बीएलजी उपचार ने डीएसएस-उपचारित चूहों के मल में ऑसिलीबैक्टर की सापेक्ष बहुतायत को उल्लेखनीय रूप से कम कर दिया। बीएलजी द्वारा परिवर्तित बैक्टीरिया सबसे अधिक एससीएफए उत्पन्न करने वाले बैक्टीरिया थे। कई पिछले अध्ययनों ने आंतों की सूजन और आंतों की उपकला अखंडता की सुरक्षा पर एससीएफए के संभावित लाभकारी प्रभावों को प्रदर्शित किया है।45,46 हमारे वर्तमान आंकड़ों में यह भी देखा गया कि डीएसएस-उपचारित मल में एससीएफए एसीटेट, प्रोपियोनेट और ब्यूटिरेट की सांद्रता बीएलजी-उपचारित चूहों में काफी बढ़ गई थी। कुल मिलाकर, ये निष्कर्ष स्पष्ट रूप से दर्शाते हैं कि बीएलजी उपचार, क्रोनिक रिलैप्सिंग कोलाइटिस वाले चूहों में डीएसएस-प्रेरित एससीएफए उत्पन्न करने वाले बैक्टीरिया को प्रभावी ढंग से बढ़ा सकता है।
जीएलपी-1 एक इंक्रीटिन है जो मुख्य रूप से इलियम और कोलन में उत्पन्न होता है और गैस्ट्रिक खाली होने में देरी करने और भोजन के बाद रक्त शर्करा के स्तर को कम करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।47 साक्ष्य बताते हैं कि डाइपेप्टिडाइल पेप्टिडेज़ (डीपीपी)-4, एक जीएलपी-1 रिसेप्टर एगोनिस्ट, और एक जीएलपी-1 नैनोमेडिसिन चूहों में आंतों की सूजन को प्रभावी ढंग से कम कर सकते हैं।48-51 जैसा कि पिछले अध्ययनों में बताया गया है, उच्च एससीएफए सांद्रता मनुष्यों और चूहों में प्लाज्मा जीएलपी-1 के स्तर से जुड़ी थी। 52 हमारे वर्तमान डेटा से पता चलता है कि बीएलजी उपचार के बाद, सीरम जीएलपी-1 स्तर और जीसीजी एमआरएनए अभिव्यक्ति में उल्लेखनीय वृद्धि हुई। इसी तरह, डीएसएस-उपचारित कोलाइटिस चूहों से मल के अर्क के साथ उत्तेजना की तुलना में बीएलजी-उपचारित कोलाइटिस चूहों से मल के अर्क के साथ उत्तेजना के बाद कोलन संस्कृतियों में जीएलपी-1 स्राव में उल्लेखनीय वृद्धि हुई। एससीएफए जीएलपी-1 की रिहाई को कैसे प्रभावित करते हैं? ग्वेन टोलहर्स्ट एट अल. रिपोर्ट में बताया गया है कि SCFA, GRP43 और GPR41 के माध्यम से GLP-1 स्राव को उत्तेजित कर सकता है।29 हमारे वर्तमान डेटा से यह भी पता चलता है कि BLG उपचार, DSS-उपचारित चूहों के बृहदान्त्र में GRP43 और GPR41 की mRNA अभिव्यक्ति को काफी हद तक बढ़ा देता है। ये डेटा बताते हैं कि BLG उपचार, GRP43 और GPR41 को सक्रिय करके SCFA द्वारा बढ़ावा दिए गए GLP-1 उत्पादन को बहाल कर सकता है।
बीएलजी चीन में लंबे समय तक बिना डॉक्टर के पर्चे के मिलने वाली (ओटीसी) दवा है। कुनमिंग चूहों में बीएलजी की अधिकतम सहन करने योग्य खुराक 80 ग्राम/किलोग्राम है, और कोई तीव्र विषाक्तता नहीं देखी गई है।53 वर्तमान में, मनुष्यों में बीएलजी (बिना चीनी के) की अनुशंसित खुराक 9-15 ग्राम/दिन (दिन में 3 बार) है। हमारे अध्ययन से पता चला कि 1 ग्राम/किलोग्राम की खुराक पर बीएलजी ने चूहों में डीएसएस-प्रेरित क्रोनिक रिलैप्सिंग कोलाइटिस को कम किया। यह खुराक चिकित्सकीय रूप से उपयोग की जाने वाली बीएलजी खुराक के करीब है। हमारे अध्ययन में यह भी पाया गया कि इसकी क्रियाविधि कम से कम आंशिक रूप से आंत माइक्रोबायोटा में परिवर्तन, विशेष रूप से एससीएफए-उत्पादक बैक्टीरिया, जैसे कि अकरमेंसिया और प्रीवोटेलेसी_यूसीजी-001, द्वारा आंत-व्युत्पन्न जीएलपी-1 उत्पादन को बहाल करने के माध्यम से होती है। ये निष्कर्ष बताते हैं कि बीएलजी नैदानिक ​​कोलाइटिस उपचार के लिए एक संभावित चिकित्सीय एजेंट के रूप में आगे विचार करने योग्य है। हालांकि, जिस सटीक तंत्र द्वारा यह आंत माइक्रोबायोटा को नियंत्रित करता है, उसकी पुष्टि माइक्रोबायोटा-कमी वाले चूहों और मल जीवाणु प्रत्यारोपण द्वारा की जानी बाकी है।
Ace, एसिटिक एसिड; but, ब्यूटिरिक एसिड; BLG, पंडन; DSS, डेक्सट्रान सोडियम सल्फेट; DAI, रोग सक्रियता सूचकांक; DPP, डाइपेप्टिडाइल पेप्टिडेज़; FID, फ्लेम आयनीकरण डिटेक्टर; F-Con, चूहों के मल के नियंत्रित अर्क; F-DSS, DSS कोलाइटिस वाले चूहों के मल के अर्क; F-BLG, BLG-उपचारित कोलाइटिस वाले चूहों के मल के अर्क; GLP-1, ग्लूकागॉन-जैसे पेप्टाइड-1; Gcg, ग्लूकागॉन; gas chromatography, गैस क्रोमेटोग्राफी; GRP43, जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर 43; GRP41, जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर 41; H&E, हेमेटोक्सिलिन-ईओसिन; HBSS, हैंक्स का संतुलित नमक विलयन; OTC, OTC; PCA, प्रमुख घटक विश्लेषण; PCoA, प्रमुख समन्वय विश्लेषण; Pro, प्रोपियोनिक एसिड; एसएएसपी, सल्फैसालाज़ीन; एससीएफए, लघु-श्रृंखला वसा अम्ल; चीनी चिकित्सा, पारंपरिक चीनी चिकित्सा; यूसी, अल्सरेटिव कोलाइटिस।
सभी प्रायोगिक प्रोटोकॉल को पेकिंग विश्वविद्यालय शेन्ज़ेन-हांगकांग विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय चिकित्सा केंद्र (शेन्ज़ेन, चीन) की पशु नैतिकता समिति द्वारा संस्थागत दिशानिर्देशों और पशु विनियमों (नैतिकता संख्या A2020157) के अनुसार अनुमोदित किया गया था।
सभी लेखकों ने अवधारणा और डिजाइन, डेटा अधिग्रहण, या डेटा विश्लेषण और व्याख्या में महत्वपूर्ण योगदान दिया; लेख का मसौदा तैयार करने या महत्वपूर्ण बौद्धिक सामग्री को गंभीरता से संशोधित करने में भाग लिया; वर्तमान पत्रिका में पांडुलिपि जमा करने के लिए सहमति व्यक्त की; अंततः प्रकाशन के लिए संस्करण को मंजूरी दी; कार्य के सभी पहलुओं के लिए जिम्मेदार।
इस कार्य को चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (81560676 और 81660479), शेन्ज़ेन विश्वविद्यालय की प्रथम श्रेणी परियोजना (86000000210), शेन्ज़ेन विज्ञान और प्रौद्योगिकी नवाचार समिति निधि (JCYJ20210324093810026), और ग्वांगडोंग प्रांतीय चिकित्सा विज्ञान और प्रौद्योगिकी अनुसंधान निधि (A2020157 और A2020272), गुइझोऊ मेडिकल यूनिवर्सिटी फार्मेसी गुइझोऊ प्रांत द्वारा वित्त पोषित प्रमुख प्रयोगशाला (YWZJ2020-01) और पेकिंग विश्वविद्यालय शेन्ज़ेन अस्पताल (JCYJ2018009) द्वारा समर्थित किया गया था।
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