Иджун

npj Биопленки и микробиомы, том 9, Номер статьи: 32 (2023) Цитировать эту статью

4 Альтметрика

Подробности о метриках

В настоящее время в современной системной биологии значительное внимание уделяется изучению потенциальной связи между фитотерапией (ТМ) и микробиомом кишечника с точки зрения терморегуляции, которая является важным аспектом здоровья человека. Однако наши знания о механизмах терморегуляции ТМ недостаточны. Здесь мы демонстрируем, что каноническая травяная формула Иджун-тан (YJT) защищает от гипотермии, гипервоспаления и дисбактериоза кишечной микробиоты у крыс с гипотиреозом, вызванным PTU. Примечательно, что эти свойства были связаны с изменениями в микробиоте кишечника и перекрестными сигналами между терморегуляторными и воспалительными медиаторами в тонком кишечнике и бурой жировой ткани (БЖТ). В отличие от традиционного препарата L-тироксина для лечения гипотиреоза, YJT эффективен в ослаблении систематических воспалительных реакций, связанных с депрессией кишечных сигнальных путей TLR4 и Nod2/Pglyrp1. Наши результаты показывают, что YJT может способствовать термогенезу BAT и предотвращать системное воспаление у крыс с гипотиреозом, вызванным PTU, что связано с его пребиотическим действием на модуляцию микробиоты кишечника и экспрессию генов, имеющих отношение к энтероэндокринной функции и врожденной иммунной системе. Эти результаты могут усилить обоснование оси микробиота-кишечник-НИТ для смены парадигмы, чтобы сделать возможным холобионтоцентрическую медицину.

Терморегуляция является ключевой особенностью поддержания гомеостаза, которая позволяет органам работать эффективно, и ее тесная связь с гормонами щитовидной железы хорошо документирована1,2. В связи с ростом заболеваемости метаболическими заболеваниями в последние годы дисфункции щитовидной железы, особенно гипотиреоз, представляют собой наиболее распространенные эндокринные расстройства и являются серьезной проблемой здравоохранения, от которой страдают примерно 4–10% населения во всем мире3,4. Традиционное лечение гипотиреоза приводит к побочным эффектам лекарств, высоким затратам на лечение и проблемам с соблюдением режима лечения, что побуждает ученых определять альтернативные потенциальные стратегии лечения хронических физиологических расстройств. В этом контексте фитотерапия (ТМ), такая как традиционная китайская и корейская медицина, широко изучалась на предмет ее потенциала в лечении гипотиреоза, основываясь на ряде уникальных теорий и значительном клиническом опыте5,6,7.

При гипотиреозе снижается энергетический обмен, поэтому для его лечения используются препараты с согревающими свойствами из-за их потенциального воздействия на усиление энергетического метаболизма5. Иджун-тан (YJT), также известный как Ли-Чжун-Тан, представляет собой каноническую китайскую травяную формулу с согревающими свойствами, которая впервые была описана в «Трактате о лихорадочных и других заболеваниях» Чжунцзин Чжана 1800 лет назад. Он часто используется для облегчения симптомов гипотиреоза и оказывает антиоксидантное и иммуномодулирующее действие8. В состав YJT входят следующие травы: корневище Zingiber officinale Rose (семейство: Zingiberaceae) (9 г), корневище Atractylodes macrocephala Koidz (семейство: Asteraceae) (9 г), Codonopsis pilosula (француз.) Nannf. (семейство: Campanulaceae) корень (9 г) и Glycyrrhiza uralensis Fisch. Бывший ДК. (Семейство: Fabaceae) корневище (9 г)8. Однако фармакология и механизмы его согревающих свойств еще не исследованы.

Микробиом, важнейший фактор в физиологии млекопитающих, стал новой областью исследований, составляющей неотъемлемую часть здоровья. Недавние технологические достижения, связанные с запуском различных международных проектов по микробиому кишечника человека, позволили провести обширное изучение и исследование горячих точек между хроническими заболеваниями и микробиомом кишечника, связанным со здоровьем человека9,10. Предыдущие исследования выявили связь между микробиомом кишечника и патофизиологией щитовидной железы и продемонстрировали изменения концентрации гормонов щитовидной железы различными способами, включая изменение состава кишечных бактерий, а также влияние на йодтирониндейодиназы (Dios)11,12. Более того, было высказано предположение, что ось щитовидная железа-кишечник влияет на весь метаболизм за счет рециркуляции гормонов щитовидной железы13. Между тем, поскольку микробиота кишечника структурно динамична с течением времени и пластична в различных условиях, а одной из характеристик ТМ является то, что его можно вводить перорально, ТМ неизбежно будет взаимодействовать с кишечной флорой и помогать поддерживать гомеостаз кишечника. кишечный микробиом. Следовательно, микробиом кишечника как канал может оказывать фармакологическое воздействие ТМ на хозяина14,15. YJT содержит пребиотические полисахариды, которые могут избирательно стимулировать рост и активность полезных бактерий в кишечнике и в качестве источника питания для этих бактерий способствуют выработке короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК) для поддержания здоровья кишечника и общего самочувствия16,17. Эти данные привели нас к гипотезе о том, что YJZ может регулировать термогенез и воспаление посредством перепрограммирования микробиоты кишечника и множественных сигнальных путей для облегчения симптомов гипотиреоза.

1 °C decrease in the average Tb (Fig. 1d, Supplementary Figure 1a) compared with the control. Both YJT and T4 inhibited PTU-induced loss in body mass, food intake, and Tb from approximately 9 days after administration (Fig. 1b–d). Moreover, YJT treatment led to a recovery in these metabolic parameters, whereas long-term T4 treatment induced hyperphagia and hyperthermia. Both YJT and T4 recovered glucose tolerance that was disrupted by PTU (Fig. 1e). As predicted, a significant increase in the serum thyroid stimulating hormone (TSH) levels and decreases in T4 and tri-iodothyronine (T3) levels were detected in rats with PTU-induced hypothyroidism compared with controls (Fig. 1f–h). YJT reversed the serum T4 and T3 levels to the control levels (Fig. 1f–h). Although PTU did not affect the serum ghrelin levels (anorexigenic hormone, Fig. 1i), it increased the secretion of glucagon-like peptide-1 (GLP-1) (an anorexigenic hormone, Fig. 1j), resulting in reduced food intake in PTU-treated rats. Both YJT and T4 treatment stimulated ghrelin secretion, and YJT, rather than T4, prevented PTU-induced increases of serum GLP-1 levels (Fig. 1i, j). The circulating inflammatory markers such as tumor necrosis factor-α (TNF-α) and lipopolysaccharides (LPS) were enhanced both in the PTU-treated and T4 + PTU-treated groups, whereas YJT prevented PTU-induced systemic inflammation (Fig. 1k, l). Moreover, histology of the ileum indicated that hypothyroidism disturbed the intestinal barrier and absorption indicated by decreased villi length and crypt depth, while both YJT and T4 treatment reversed these variables (Fig. 1m). T4 treatment caused a significant increase in the length of the small intestine and the mass of some organs including the liver, heart, and spleen (Supplementary Figure 1b, c)./p>2 in the fecal microbiota community. c Relative abundance of different bacteria at the genus level ("+" indicates the mean of data). d Combinative plot of Mantel test and Pearson correlation between intestinal markers and bacteria taxonomy. e Heatmap of correlation coefficients between specific genera and mRNA expression of different intestinal markers and receptors. One-way ANOVA followed by post hoc LSD test. *P < 0.05, **P < 0.01, and ***P < 0.001. The different letters above the columns indicate significant differences. Vehicle, the control rats which were orally gavaged with phosphate-buffered saline (PBS); CMTPTU, the rats that were colonized by cecal microbiota from PTU-treated donors; CMTYJT, the rats that were colonized by cecal microbiota from YJT+ PTU-treated donors; CMTT4, the rats that were colonized by cecal microbiota from L-thyroxine+PTU-treated donors; CMTCon, the rats that were colonized with cecal microbiota from control donors./p>

Новости