можно ли пить, полезные свойства
Цикорий – растение, корни которого высушивают и добавляют как примесь в кофе. Готовый корень легко приобрести в магазине. Техника приготовления проста: залить кипятком, аналогично кофе.
Читайте также дополнительные материалы, это важно знать.Действие цикория на организм
Разберёмся, почему цикорий многие люди считают полезным продуктом, разрешено ли пить цикорий при панкреатите. Цикорий известен своей заменой кофе. Корень целебной травы полезен для нервной системы. Пьют ради похудения, улучшения состояния кожи и волос, для поднятия иммунитета, наладки микрофлоры кишечника, сердечно-сосудистой системы. Применяют при сахарном диабете, анемии, при очистке печени, почек и организма целиком. При панкреатите корень проявляет желчегонное свойство, опасен в применении людям с болезнями желчного пузыря. Присутствует опасность закрытия протоков поджелудочной железы, ведущее к большему воспалению.
Польза корня растения
В составе содержится масса полезных минералов. Витамины группы В, являющиеся основными витаминами в составе цикория, влияют на центральную и периферическую нервную систему седативно, успокаивающе, человек чувствует прилив сил и бодрость.
Помимо витамина B, корень цикория предоставляет важные витамины: C, A, К, E. Внутри заключены важные природные вещества, оказывающие благоприятное действие на микрофлору кишечника – пектин и инулин, стимулирующие секрецию желудочного сока. Инулин, заменяющий сахар, оказывает гипогликемическое действие, необходимое, если выработка инсулина поджелудочной железой нарушена. Цикорий чистит организм от токсических соединений, приводит в норму метаболизм.
Лечение поджелудочной железы цикорием
Цикорий нормализует пищеварительные процессы, облегчает усвоение тяжёлой пищи. Несмотря на описанные свойства, стоит придерживаться лечебной диеты. Полезные вещества растения избавляют больного от вздутия, запора, диареи, метеоризма. Цикорий при панкреатите не является лечащим средством, дополняя курс лечения и диету.
Нужно внимательно отнестись к покупке порошка растения: цена соответствует качеству продукта. Ознакомившись с составом продукта на упаковке, убедившись в отсутствии вредных ненужных компонентов (ароматизаторы, заменители вкуса), можно смело класть коробочку в корзину. Безопаснее приобретать порошок в аптеках. При панкреатите цикорий пьют исключительно при хронической форме болезни, в дни ремиссии.
Комплексная терапия панкреатита
Корень растения ограничивает всасывание холестерина, приводя желудочно-кишечный тракт к нормальному функционированию. Регулярно принимая отвары, больной чувствует облегчение, угасание острых и неприятных симптомов. Лечение заключается в приёме целебной травы, в регулярном приёме медикаментозных средств, строгом соблюдении назначенной врачом диеты.
Лечение в период ослабленного панкреатита
Период иначе называют ремиссией. Начинать приём цикория положено в соответствии с рецептами, предложенными ниже. Важно соблюдение постепенного увеличения дозировки.
Улучшать вкус отваров не потребуется, цикорий по вкусу похож на кофе. Можно не добавлять сахар. Заваренный корень растения – любимый напиток диабетиков: человек пьет сладкий напиток, а сахар в крови не повышается, наоборот, понижается (гипогликемическое действие). Желающим подсластить дадим совет – добавьте в отвар мёд.
Лечебные рецепты или цикориевая терапия
Указанная терапия относится к группе народных лечебных средств. При лечении заболевания поджелудочной железе предоставляется полный покой, не нагружая перевариванием тяжёлой пищи.
Принимать целебное снадобье разрешается на тридцать первый день после обострения панкреатита, предварительно спросив рекомендации доктора, исключительно в случае нормального самочувствия больного. Первое применение отвара не должно оказаться сильным по эффекту и концентрированным, готовьте напиток по приведённым рецептам:
- Рецепт №1. Маленьких размеров корни растения заварить водой и молоком в соотношении один к одному. 200 мл воды и молока – по емкости соответствуют полному стакану. На указанный объём потребуется половина чайной ложки порошка сушёного растения. Ежедневное применение напитка совершается перед каждым приёмом пищи за двадцать минут. Постепенно увеличивайте концентрацию отвара, увеличивая объём порошка до объёма полной чайной ложки.
- Рецепт №2. Удобен тем, что приготовленный отвар можно пить в течение дня на работе, на прогулке, дома по глотку из бутылочки. Для приготовления насыпать две чайных ложечки сухих корней растения в емкость с кипящей водой. Варится отвар пять минут на слабом огне. Лучше принимать остуженный и процеженный отвар. Терапевтический курс составляет три недели. Завершив лечение, сделать паузу на неделю, снова возобновить. Оказывает обезболивающее действие и очищает печень.
- Рецепт №3. Составным элементом становится цикорий, лопух, одуванчик (желтый цвет). В равных количествах приготовить смесь порошков трав в общем объёме на одну чайную ложку. Залить кипятком перемещенный в стакане порошок, дать настояться восемь часов. Употреблять утром, в обед, вечером до приёма пищи.
Чем вреден цикорий
В напитке содержится обиие полезных веществ, но способен цикорий оказывать и негативное влияние на организм.
При варикозном расширении не следует употреблять цикорий – может нанести вред печени, невзирая на особый вклад в очистку органа. Сложность заключается в том, что отвар повышает аппетит, затрудняет соблюдение диеты или голодания. От употребления растения наступает бессонница. О дозировке нужно договариваться с врачом.
Предотвратить панкреатит!
Победа над болезнью своими силами вполне вероятна. Требуется соблюдать распорядок лечения, принимать вовремя лекарства, отвар цикория и соблюдать диету. Подобными мероприятиями человек борется с панкреатитом, предупреждая возникновение возможных заболеваний.
Нужно грамотно составить рацион питания, чтобы нагрузка на органы желудочно-кишечного тракта оказалась равномерной и минимальной. Организму требуется помогать, избавить от вредных продуктов, жирной и нездоровой пищи, отказаться от алкоголя. Занятия физической культурой полезны тем, что улучшают кровоснабжение, предотвращают возможность развития атеросклероза. Эти моменты считаются факторами, приводящими к панкреатиту и прочим заболеваниям. Лечить болезнь сложнее. Лучше предупредить либо просто не допустить.
польза или вред в употреблении напитка
Автор Самуэль МаркусВремя чтения 3 мин.Просмотры 41.3k.
Основой патогенетической терапии панкреатита является нормализация секреторной активности поджелудочной железы. При остром воспалительном процессе главная задача – снижение выработки панкреатического сока, ферменты которого повреждают железистую ткань. Решает эту задачу назначение специальной лечебной диеты с серьезными ограничениями в рационе. Одним из разрешенных продуктов для лечения патологии печени и поджелудочной железы является цикорий. Но важно отметить, что цикорий при панкреатите разрешен не всегда.
Что такое цикорий и как его пить?
Цикорий – это растение, корни которого используются для приготовления вкусного, ароматного напитка, напоминающего кофе. Зеленые стебли, листья или цветки этого растения обычно не применяются. Вещества в составе этого растения обладают рядом свойств, влияющих на состояние поджелудочной железы и здоровье человека в целом:
- Витамины группы В нормализуют деятельность нервной системы, успокаивают, в отличие от возбуждающего кофе.
- Полисахариды пектин, инулин благоприятно влияют на состояние полезной микрофлоры пищеварительного тракта. Кроме того, являясь по сути пищевыми волокнами, эти вещества стимулируют моторику кишечника, устраняют запоры, метеоризм, абсорбируют, выводят токсины, а также холестерин, препятствуя развитию атеросклероза. Усиливается также секреторная и моторная функция желчевыводящих путей и протоков поджелудочной железы. Инулин придает сладкий вкус напитку, не требует выработки инсулина, что полезно при сахарном диабете.
- Микроэлементы полезны для нормализации процессов кроветворения (железо), состояния сердечной мышцы (калий, магний).
- Все эти вещества ускоряют обмен веществ при систематическом употреблении напитка из цикория.
Цикорий при остром панкреатите
При обострении заболевания пить цикорий не следует из-за его влияния на секрецию и моторику всех органов пищеварительного тракта, в том числе – поджелудочной железы.
Диета при лечении острого панкреатита, а также холецистита, должна быть очень строгой, исключающей любые стимуляторы секреции панкреатического сока и желчи.
Цикорий во время ремиссии
Цикорий во время хронической стадии панкреатита, в фазу стихания обострения разрешен. Начинать следует со слабозаваренного напитка с добавлением молока. Если человек не страдает сахарным диабетом, то при желании можно добавить немного сахара или меда. Пить цикорный напиток рекомендуется на голодный желудок 1–2 раза за весь день.
Кроме однокомпонентного напитка можно приготовить средство по рецепту с добавлением других лекарственных растений (девясила, лопуха, одуванчика): все ингредиенты нужно взять в равных пропорциях, полученную смесь в количестве 1 столовой ложки залить стаканом кипятка и настаивать несколько часов. Выпить стакан этой жидкости нужно в течение суток за 3 приема.
Противопоказания к употреблению цикория
Каждое растительное лечебное средство способно приносить как пользу, так и вред для организма, поэтому не рекомендуется пить цикорий, если у человека диагностированы следующие патологические состояния:
- Желчнокаменная болезнь. Вообще, цикорий способен растворять камни и выводить их из желчного пузыря. Но из-за желчегонного влияния этого растения крупные камни в пузыре, которые невозможно растворить, могут сдвинуться со своего места и закупорить проток. Удаленным последствием употребления цикория в этом случае станет развитие механической желтухи.
- При обострении любого воспалительного заболевания органов ЖКТ (при гастрите, при панкреатите и холецистите) цикорий пить нужно с осторожностью или совсем отказаться от него.
- Варикозная болезнь нижних конечностей, геморрой, эрозивно-язвенные поражения желудка или кишечника, повышенная кислотность желудка, заболевания печени.
Можно ли пить растворимый цикорий?
Если удастся найти упаковку растворимого растительного порошка без содержания синтетических веществ (консервантов, ароматизаторов), то его употреблять можно. Но полезнее пить напиток, приготовленный самостоятельно из измельченного и обжаренного корня этого растения.
При любом заболевании, особенно во время острой фазы, самолечением заниматься нельзя. Перед тем как начать принимать любой новый продукт, даже растительного происхождения, стоит проконсультироваться со специалистом и следовать в лечении его рекомендациям.
Цикорий: что будет, если выпивать по одной чашке каждый день
https://rsport.ria.ru/20210519/tsikoriy-1732878320.html
Цикорий: что будет, если выпивать по одной чашке каждый день
Цикорий: что будет, если выпивать по одной чашке каждый день — РИА Новости Спорт, 19.05.2021
Цикорий: что будет, если выпивать по одной чашке каждый день
Цикорий — это растение из семейства одуванчиковых. Его часто используют как безкофеиновую и полезную альтернативу кофе. Однако ценители и приверженцы ЗОЖ любят… РИА Новости Спорт, 19.05.2021
2021-05-19T06:30
2021-05-19T06:30
2021-05-19T06:30
зож
здоровье
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/02/0f/1597588653_0:0:3072:1728_1920x0_80_0_0_06f1ca41b10fe5591797c16280df0d8e.jpg
МОСКВА, 19 мая — РИА Новости, Дарья Михайлова. Цикорий — это растение из семейства одуванчиковых. Его часто используют как безкофеиновую и полезную альтернативу кофе. Однако ценители и приверженцы ЗОЖ любят цикорий скорее не за его сходство с кофе, а за богатый витаминный состав и уникальный тонкий вкус. Цикорий содержит витамины С, Е, А, В1, В2, В5 и В6. Благодаря ним напиток обладает антиоксидантными свойствами, помогает укреплять мембраны клеток и вырабатывать иммунные клетки. Цикорий также содержит инулин — вещество, которое благотворно влияет на микробиом кишечника, снижает риск диабета и способствует нормализации углеводного и липидного обмена. Среди минералов стоит выделить калий, кальций, магний и железо. Полифенол, содержащийся в цикории, способствует снижению воспалительных процессов. Благодаря этому веществу употребление цикория может облегчить симптомы артрита или помочь при заболеваниях кишечника.Мочегонное свойство этого растения благотворно сказывается на здоровье почек и мочевыделительной системы. Ускоряя процессы эвакуации токсинов с мочой, цикорий очищает почки и снижает риск образования в них песка. Цикорий также заботится и о состоянии печени, способствуя очищению органа от продуктов распада алкоголя и лекарственных средств. Кроме того, по данным исследований, регулярное употребление цикория может помочь в борьбе с диабетом. Эффект достигается за счет повышения концентрации фермента адипонектина, снижающего уровень сахара в крови. Несмотря на внушительный перечень полезных свойств цикориевого напитка, важно упомянуть и возможные негативные последствия от его употребления.Так, употребляя напиток с цикорием во время курса антибиотиков, высок риск того, что лечение окажется неэффективным. Компоненты, входящие в состав напитка, мешают усваиваться лекарственным веществам и сводят действие антибиотиков на нет.Осторожнее стоит быть и тем, у кого наблюдаются проблемы с сосудами. Варикозное расширение вен, слабые стенки капилляров или гипотония в большинстве случаев окажутся противопоказанием к употреблению цикория. Свойства цикория таковы, что он расширяет стенки сосудов и капилляров, разжижая кровь. Таким образом, напиток оказывается невероятно полезен тем, кто страдает от повышенного артериального давления и густой крови, но полностью противопоказан людям со слабыми стенками сосудов и сниженным тонусом мышц.Также не стоит налегать на цикорий и болеющим мочекаменной болезнью почек. Несмотря на положительный эффект в профилактике этой болезни, на стадии обнаружения камней, от цикория в своем рационе лучше отказаться. Специалисты рекомендуют выпивать не более одной-двух чашек цикория в день.
https://rsport.ria.ru/20210514/med-1732211042.html
https://rsport.ria.ru/20210517/kholodilnik-1732647717.html
https://rsport.ria.ru/20210518/seks-1732717129.html
РИА Новости Спорт
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2021
РИА Новости Спорт
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://rsport.ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости Спорт
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/02/0f/1597588653_171:0:2902:2048_1920x0_80_0_0_7b946e564b643a594d7dfa0a5dd65c59.jpgРИА Новости Спорт
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости Спорт
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
здоровье
МОСКВА, 19 мая — РИА Новости, Дарья Михайлова. Цикорий — это растение из семейства одуванчиковых. Его часто используют как безкофеиновую и полезную альтернативу кофе. Однако ценители и приверженцы ЗОЖ любят цикорий скорее не за его сходство с кофе, а за богатый витаминный состав и уникальный тонкий вкус.
Цикорий содержит витамины С, Е, А, В1, В2, В5 и В6. Благодаря ним напиток обладает антиоксидантными свойствами, помогает укреплять мембраны клеток и вырабатывать иммунные клетки. Цикорий также содержит инулин — вещество, которое благотворно влияет на микробиом кишечника, снижает риск диабета и способствует нормализации углеводного и липидного обмена. Среди минералов стоит выделить калий, кальций, магний и железо.
Полифенол, содержащийся в цикории, способствует снижению воспалительных процессов. Благодаря этому веществу употребление цикория может облегчить симптомы артрита или помочь при заболеваниях кишечника.
Что будет, если съедать ложку меда каждый деньМочегонное свойство этого растения благотворно сказывается на здоровье почек и мочевыделительной системы. Ускоряя процессы эвакуации токсинов с мочой, цикорий очищает почки и снижает риск образования в них песка.
Цикорий также заботится и о состоянии печени, способствуя очищению органа от продуктов распада алкоголя и лекарственных средств. Кроме того, по данным исследований, регулярное употребление цикория может помочь в борьбе с диабетом. Эффект достигается за счет повышения концентрации фермента адипонектина, снижающего уровень сахара в крови.Несмотря на внушительный перечень полезных свойств цикориевого напитка, важно упомянуть и возможные негативные последствия от его употребления.
Так, употребляя напиток с цикорием во время курса антибиотиков, высок риск того, что лечение окажется неэффективным. Компоненты, входящие в состав напитка, мешают усваиваться лекарственным веществам и сводят действие антибиотиков на нет.
Названы продукты, которые нельзя хранить в холодильникеОсторожнее стоит быть и тем, у кого наблюдаются проблемы с сосудами. Варикозное расширение вен, слабые стенки капилляров или гипотония в большинстве случаев окажутся противопоказанием к употреблению цикория. Свойства цикория таковы, что он расширяет стенки сосудов и капилляров, разжижая кровь. Таким образом, напиток оказывается невероятно полезен тем, кто страдает от повышенного артериального давления и густой крови, но полностью противопоказан людям со слабыми стенками сосудов и сниженным тонусом мышц.
Также не стоит налегать на цикорий и болеющим мочекаменной болезнью почек. Несмотря на положительный эффект в профилактике этой болезни, на стадии обнаружения камней, от цикория в своем рационе лучше отказаться.
Специалисты рекомендуют выпивать не более одной-двух чашек цикория в день.
Сексолог назвал губящие мужское здоровье продуктыЦикорий при панкреатите и правила его употребления при заболевании
Статью подготовил:
Василий Бабкинский
Врач высшей категории
Цикорий очень схож по вкусу и аромату с кофе, но не содержит кофеин и имеет сладковатый вкус. Этим и пользуются люди, кому кофе противопоказан. Цикорий представляет собой не просто ароматный напиток, но и является полезным, питательным лекарством. Многие люди, которым нельзя кофе, пьют цикорий при панкреатите. Он, как и кофе, является энергетиком, только от первого происходит прилив бодрости из-за кофеина, а от второго благодаря высокому содержанию белков, витаминов и инулина.
В этой статье вы узнаете:
Польза цикория
Цикорий при панкреатите разрешается, но следует помнить, что при заболевании в острой фазе следует соблюдать строгую диету и напиток можно начать включать постепенно в стадии ремиссии. Он применяется как для профилактики, так и для лечения поджелудочной железы. Напиток применяют не как самостоятельное лекарство, а в комплексе с основными препаратами. Он стимулирует выделение желчи и подготавливает организм к перерабатыванию питательных веществ.
В корнях растения имеются вещества, полезные для человека, – пектин и инулин. Эти вещества оказывают положительное влияние на поджелудочную железу. Нормализуют работу кишечника, предотвращают запоры и поглощают холестерин. Этот напиток хорошо подходит диабетикам. Цикорий полезен тем, что содержит витамины С, В и фруктозу. Имеющиеся калий и железо способствуют при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, снижают развитие анемии, тахикардии и атеросклероза. Употребляется для пищеварения, при расстройствах кишечника, освобождает от лишней желчи, так как имеет желчегонные свойства.
Напиток нормализует обмен веществ, избавляет от изжоги, содействует выведению камней из почек и желчного пузыря, снижает сахар в крови. Витамины группы В оказывают успокаивающее действие на нервную систему. Очищают организм от бактерий и токсинов, помогают при кожных заболеваниях. Разрешается в небольших количествах при беременности для нормализации функционирования кишечника.
Цикорий благоприятно действует на обменные процессы и пищеварениеИспользуется в косметологии и препятствует ожирению. Цикорий благотворно сказывается на всем организме:
- при ангине и заболевании горла устраняет простудные проявления;
- защищает полость рта от патогенных микробов;
- приводит в норму пищеварительный тракт.
Цикорий имеет и пользу, и вред при панкреатите, особенно в острой стадии. От него могут появиться на коже высыпания и покраснения. При передозировке, если выпить больше одной чашки за раз, способно повыситься артериальное давление. Корень способствует потере воды организмом, из-за этого может появиться усталость, утомление и истощенность. Возможно нарушение гормонального фона как у женщин, так и у мужчин.
Напиток способен привести к головным болям, тошноте и повысить кислотность желудка, а при передозировке цикорий приводит к нарушению стула.
Как выбрать цикорий
Напиток является частью рациона здорового питания людей, которые ведут энергичный образ жизни. Цикорий изготавливают из сушеных корней многолетнего растения. Выпускают в виде растворимого жареного, нежареного порошкообразного, в пастообразном и жидком виде. В нежареном молотом корне остаются все полезные вещества. Но он не обладает желаемым ароматом кофе.
В магазинах можно найти цикорий в разном виде, в том числе и сублимированныйРастворимый продукт немного теряет свои полезные свойства из-за измельчения и обжарки, но имеет прекрасный аромат и вкус. Его обычно употребляют в качестве заменителя кофе. В жидком и пастообразном корни сохраняются все полезные элементы, хранятся дольше, цена у них ниже, чем у других видов и подделать их сложнее. Имеют темный цвет и горьковатый вкус.
Еще можно встретить сублимированный цикорий. В нем сохранены по максимуму все полезные элементы и витамины, потому что подвергается низким температурным обработкам. По цвету он светлее, ведь чем порошок темнее, тем меньше в нем полезных качеств.
Цикорий следует приобретать и хранить в герметичной вакуумной упаковке. Состав должен состоять исключительно из корня цикория, а не экстракта.
В некоторых напитках могут присутствовать натуральные добавки, такие как облепиха, лимонник, женьшень, шиповник, черника и другие. Они не только обогащают вкус, но и влияют на свойства напитка. Многие изготовители добавляют ароматизаторы, заглушая некачественный продукт. Масса должна быть однородной в упаковке, чтобы не было твердых комочков. Также можно и самим вырастить и приготовить массу в домашних условий, особых технологий в приготовлении не нужно.
Подсушенный, резаный корень растения перемалывают в кофемолке, затем поджаривают. И можно пить свой натуральный цикорий, приготовленный без всяких примесей больным панкреатитом. Натуральность можно проверить йодом. Если в разведенный стакан напитка добавить чуть-чуть йода и цвет не поменяется, то это хороший напиток, если же цвет приобретет фиолетовый или синий оттенок, значит, содержит добавки. Готовый цикорий хранят в сухом месте в хорошо закрытой посуде.
Как правильно употреблять цикорий
Цикорий, как и все растворимые напитки, готовятся одинаково, заливаются кипятком. Корень полностью не растворяется, поэтому остается небольшой осадок. На стакан воды 1-2 чайные ложки порошка, не больше трех раз в день. Можно добавлять фруктозу или сахар, если нет противопоказаний (таких как диабет), мед, корицу, дольку лимона, молоко, лучше соевое. Отвар готовят из измельченных корней из двух столовых ложек на стакан воды и варят на медленном огне около десяти минут. Затем отвар процеживают, остужают и принимают по 1 ложке за 20 минут до еды, 5-6 раз в день. Он вкусен как в горячем виде, так и в холодном. Не употреблять напиток перед сном.
Цикорий в салате может использоваться как приправаПомимо напитка, цикорий можно употреблять в овощных салатах, запекать с фруктами, с сыром, добавлять в начинку к пирогам, при выпекании хлеба. При панкреатите напиток следует потреблять понемногу в период ремиссии с разрешения врача.
Перед тем как употреблять корень, нужно убедиться, что нет аллергии. Следует развести и выпить небольшое количество напитка и понаблюдать за организмом сутки, если нет отрицательных реакций, то можно употреблять напиток.
Когда от цикория следует отказаться
Цикорий имеет многочисленные противопоказания, при которых следует отказаться от напитка. Он может вызвать аллергическую реакцию у людей-аллергиков, так как содержит большое количество витамина С. Может принести вред легочными осложнениями, усилить кашель. Также вреден тем, кто страдает варикозом вен, подагрой и геморроем. Не рекомендуется лицам с циррозом, гастритом и язвой кишечника и желудка, при панкреатите в острой стадии.
Нельзя его людям, страдающим нервно-психическими заболеваниями, шизофренией, эпилепсией, астеническим синдромом, при повышенной возбудимости, депрессии, хронической бессоннице и усталости. Запрещается при заболеваниях мочевыделительной системы, почек, нефрите, мочекаменной болезни. Не принимать напиток в период лечения антибиотиками.
Хотите знать, можно или нельзя пить цикорий при панкреатите, тогда смотрите этот ролик:
Напиток имеет возрастные ограничения, детский возраст до трех лет. Не употребляется в период лактации, это может негативно сказаться на здоровье ребенка. При беременности только с разрешения врача, так как вызывает тонус матки.
Если после выпитой чашки цикория появляется учащенное сердцебиение, тошнота, головокружение или слабость, то следует исключить из рациона напиток и обратиться к врачу.
Любой из видов корня при панкреатите будет полезен для организма. Но следует соблюдать дозировку и режим и обязательно проконсультироваться с врачом.
Состав цикория представлен в таблице.
Цикорий, 100 г | |
---|---|
Калории | 17 ккал |
Белки | 0.9 |
Жиры | 0.1 |
Углеводы | 4 |
Пищевые волокна | 3.1 |
Вода | 94.52 |
Витамины | А, РЭ, В1, В2, В5, В6, В9, С, К, Е, РР, НЭ |
Макроэлементы | Калий, кальций, магний, натрий, фосфор |
Микроэлементы | Железо, марганец, медь, селен, цинк |
Жирные кислоты | Омега-3, Омега-6, Омега-9 |
Василий Бабкинский
Привет, меня зовут Василий. Вот уже 7 лет помогаю людям с проблемами кишечника, работая в первой частной поликлинике г. Брно. Буду рад ответить на ваши вопросы по поводу статьи в комментариях, другие вопросы можете задавать нашим врачам на этой странице.
Загрузка…Похожие статьи
Цикорий: полный гайд по альтернативе кофе
Он знаком нам в качестве бодрящего напитка, которым можно заменить традиционный кофе, но история цикория намного богаче и интереснее. Его используют как лекарственное средство и добавку к пище, при этом само растение все еще считается обычным дикорастущим сорняком, который можно найти на любом лугу.
Почему стоит попробовать цикорий, даже если не собираетесь отказываться от кофе? Рассказываем по порядку.
История цикория от Древнего Египта до современной России
О биологической родине цикория обыкновенного (Cichorium intybus) известно немного. С древних времен он рос в Средиземноморье, а потом попал и в более жаркие, засушливые регионы (такие как север Африки), и в более прохладные (Северная Европа, средняя полоса России).
Невероятно жизнеспособное растение привлекло внимание лекарей еще в Древнем Египте. В 1872 году в Фивах был найден старинный документ, состоящий из 108 листов папируса. Переводчикам удалось расшифровать его спустя несколько десятков лет. «Книга приготовления лекарств для всех частей тела» содержала описание множества целебных растений (применяемых целителями Египта), в числе которых был и цикорий. 3,5 тысячи лет назад медики использовали его как ингредиент противоядий от укусов змей и насекомых.
В Древнем Риме полезные свойства цикория для здоровья изучали лучшие ученые своего времени – Теофраст и Плиний Старший. Однако он использовался не как лекарственный препарат, а как огородная трава: листья добавляли в салаты и другие блюда. В Средневековье об этом растении писал «отец» современной медицины – великий Авиценна (Ибн Сина). А в Европе цикорий выращивали на монастырских дворах католические монахи. Корни обжаривали и измельчали, а затем заваривали горячей водой.
В начале XVIII века переселенцы из Европы привезли цикорий в Северную Америку, где он быстро распространился и стал частью американской кухни.
О том, когда цикорий начал расти на Руси, никому доподлинно не известно, но в народе его издревле называли «петров батог» (по легенде, апостол Петр использовал его как хворостину для овец своей отары). Возделывание цикория и его промышленное использование – заслуга Петра I. Привычку к употреблению напитка из цикория он привез из Голландии и, чтобы не остаться без него в России, приказал выращивать траву в Ярославской губернии. Самый большой урожай давали поля села Поречье-Рыбное, где к началу XIX века ежегодно собирали до 10 000 пудов (около 164 000 кг) цикория. К 1834 году урожай достиг примерно 40 000 пудов. В окрестностях того же села работали предприятия по переработке цикория.
Первый крупный завод с использованием новейшего парового двигателя открылся только в 1884 году. «Торговый дом А. П. Селиванова сыновья» проработал до советского времени, а затем был национализирован. Но использование цикория продолжалось: в 1932 году был основан научно-исследовательский институт цикория, а растение начали культивировать по всей территории СССР. В годы Великой Отечественной войны это стало большим подспорьем как для фронтовиков, так и для жителей тыла: из цикория делали растворимый порошок для «кофе», сухари и сладости. Расцвет цикория продолжался до начала 80-х, затем наступил резкий спад, который закончился лишь в настоящее время.
Наконец-то цикорий перестал считаться дешевой заменой кофе и приобрел статус полезного напитка.
Химический состав цикория
Инулин
Дегидрированный корень цикория, по данным разных исследований, содержит примерно от 50 до 75% инулина, в зависимости от сезонности. Именно поэтому напиток из цикория обладает таким приятным сладковатым вкусом.
Инулин – это полисахарид, а точнее – полимер фруктозы, «запасной» растительный углевод, который откладывается растениями «про запас», на случай неблагоприятных условий. Как и другой запасной полисахарид – крахмал, инулин обладает сладким вкусом, но (в отличие от крахмала) ферментами человеческого организма не переваривается. Таким образом, инулин лишен недостатков сахарозы, глюкозы и фруктозы, но может стать натуральным безвредным подсластителем для тех, кто придерживается диетического питания, и пациентов с диабетом.
Инулин улучшает метаболизм, активизирует процесс размножения полезных бактерий в микрофлоре кишечника, таким образом являясь пребиотиком.
Клетчатка
Как и другие растения, цикорий содержит значительное количество клетчатки. Она необходима организму человека для поддерживания здоровья микробиоты и нормального функционирования желудочно-кишечного тракта.
Бета-каротин
Бета-каротин – это пигмент, провитамин витамина А. Известен как антиоксидант, также обладает сильным иммуностимулирующим и адаптогенным действием. Продукты питания и лекарственные средства с этим веществом способствуют заживлению ран.
Дефицит бета-каротина вызывает проблемы с сумеречным и ночным зрением.
Фолиевая кислота
Фолиевая кислота является важным веществом, участвующим в строительстве новых клеток. Она необходима для нормальной работы костного мозга, в котором происходит активное деление клеток. Фолиевая кислота также нужна беременным женщинам для внутриутробного развития плода.
Витамины
-
Витамин С. Аскорбиновая кислота не только способствует повышению уровня иммунитета, но и жизненно необходима для функционирования соединительной и костной тканей. Является антиоксидантом, участвует в нормализации окислительно-восстановительных процессов.
-
Витамины группы В. Витамин B2 (рибофлавин) необходим организму человека для поддержания здоровья кожи, ногтей и волос. Помимо этого, частично рибофлавин отвечает за образование эритроцитов и функцию щитовидной железы. При недостатке витамина B2 могут появиться поражения кожи, болезни глаз (конъюнктивит, кератит) и анемия.
- Витамин B5 (пантотеновая кислота) нужен человеку для стимулирования производства гормонов надпочечников, в первую очередь кортизола, необходимого для сохранения энергетических ресурсов организма. Также вещество участвует в метаболизме жирных кислот.
- Витамин B6 участвует в общем метаболизме. Нужен для нормальной работы центральной и периферической нервной системы.
-
Витамин А (ретинол) участвует фактически во всех жизненно важных процессах: синтезе соединительных тканей, хрящей и костей, синтезе белков мышечных тканей, производстве половых гормонов и др. Он также необходим для производства пигмента родопсина, необходимого для нормальной работы глаз.
Минералы
-
Калий. Участвует в нормализации водного и кислотно-щелочного балансов организма, поддерживает работу сердечной мышцы. Дефицит калия может вызвать невралгию и аритмию.
-
Кальций. Самый распространенный из минералов, является составной частью скелета и зубов. Ионы кальция также участвуют в свертывании крови, регуляции секреции гормонов и нейромедиаторов.
-
Селен. Одно из самых известных свойств селена – помощь в выработке тестостерона. Помимо этого, минерал участвует в регуляции обмена веществ, в обмене жиров, белков и углеводов и окислительно-восстановительных процессах.
-
Железо. Важный элемент для работы кровеносной системы. Он необходим для производства гемоглобина, ферритина, миоглобина и других белков. Недостаток железа – самая частая причина анемии.
Польза и вред цикория
Полезные свойства
Благодаря своим антиоксидантным свойствам, цикорий поддерживает окислительно-восстановительный баланс организма и при регулярном употреблении уменьшает уровень воздействия свободных радикалов.
Польза для сердечно-сосудистой системы
Напиток из цикория, богатый калием и другими микроэлементами, можно пить людям с заболеваниями сердца. При регулярном употреблении он помогает выровнять сердечный ритм.
Польза цикория для нервной системы
Несмотря на то, что цикорий используется в качестве заменителя кофе, он совершенно не содержит кофеин. Напиток из этого растения незначительно бодрит за счет содержания в нем витаминов (в частности, витамина B5 или тиамина), но в целом обладает не тонизирующим, а успокаивающим воздействием на организм человека. Растворимый цикорий можно пить перед сном: он не возбуждает нервную систему.
Цикорий при панкреатите
Напиток помогает при хроническом панкреатите. Отводит желчь из желчного пузыря и благотворно влияет на слизистую желудка и кишечника. Однако при острых приступах панкреатита употребление цикория противопоказано.
Цикорий для похудения
Зачастую напиток из цикория рекомендуют как средство для регуляции лишнего веса. В этом есть рациональное зерно.
Во-первых, цикорий обладает мягким сладковатым вкусом даже без добавления подсластителей, при этом инулин, который в нем содержится, не усваивается организмом (в отличие от сахара, который мы добавляем в кофе или чай, получая при этом переизбыток быстрых углеводов).
Во-вторых, инулин является полезной клетчаткой, которая положительно влияет на здоровье желудочно-кишечного тракта.
В-третьих, в корне цикория содержится пектин, также улучшающий пищеварение, снижающий уровень плохого холестерина и способствующий быстрому выведению из организма вредных веществ.
Важно помнить, что как напиток, способствующий похудению, можно пить только цикорий, растворенный или сваренный на воде. При добавлении молока калорийность напитка увеличивается с 11 ккал на 100 грамм продукта до 33 ккал.
Цикорий при беременности
Как ценный источник фолиевой кислоты цикорий идеально подходит для женщин, которые любят кофе, но хотят максимально сократить его употребление во время беременности. Хотя не стоит забывать, что пить кофе во время беременности вполне допустимо, а напитком из цикория его стоит заменить в третьем триместре, когда избыток кофеина теоретически может привести к преждевременным родам.
Цикорий при диабете
Цикорий разрешено пить при диабете. Более того, благодаря наличию в нем инулина, напиток может стать профилактикой диабета 2-го типа у пациентов с повышенным весом. Инулин также нормализует уровень глюкозы в крови.
Противопоказания
-
Напитки из цикория могут вызывать аллергическую реакцию.
-
Врачи не рекомендуют частое употребление цикория при варикозном расширении вен и повышенном артериальном давлении.
-
Не рекомендуется пить напитки из цикория во время лечения антибиотиками, так как он мешает лекарствам усваиваться.
-
Цикорий противопоказан при мочекаменной болезни. Он снижает кислотность мочи и может спровоцировать возникновение камней в почках.
Применение в кулинарии
«Кофе» из цикория
Это самый знаменитый псевдокофейный напиток, который люди старшего поколения помнят из советского детства. Обладает горько-сладким вкусом с древесными или ореховыми нотками.
Чаще всего продается в растворимом виде, но встречается и традиционный порошок из обжаренных и молотых корней растения, которые можно заготовить самостоятельно, выехав в ближайший экологически чистый луг или на опушку леса, где растет цикорий. Корни необходимо очистить, вымыть и подсушить в духовке, доведя их до золотистого цвета и появления характерного аромата (1,5–2 часа при температуре 115–120 градусов). Подсушенные корни можно разломать и смолоть до порошкообразного состояния в кофемолке.
Растворимый цикорий (сублимированный или гранулированный продукт) сохраняет большую часть своих полезных свойств, но теряет процент клетчатки. Однако готовить его намного проще: достаточно залить горячей водой. Большой плюс растворимого напитка – в возможности менять его вкус: часто к нему добавляют пряности (корицу и имбирь), женьшень и экстракты лесных ягод.
Кстати, можно следовать заветам новоорлеанцев и добавлять цикорий в обычный кофе, чтобы снизить количество попадающего в организм кофеина. Зачем они это делали – узнаете через 40 секунд.
Цикорий в чаях
Цветки и листья цикория могут стать заменой травяному чаю. Их можно сочетать с зеленым чаем, другими травами или использовать отдельно. Яркие голубые цветки при температурной обработке приобретают нежно-розовый цвет.
Цикорий в народной медицине
-
Наружно отвар цикория используют при лечении заболеваний кожи: дерматита, экземы, фурункулеза, плохо заживающих ран и ожогов. Отвар из листьев и цветков применяют также в качестве ополаскивателя при выпадении волос.
-
Пить настой корней и листьев цикория рекомендуется как потогонное и мочегонное средство, дополнительное лекарство при анемии, заболеваниях почек и печени.
Другое применение цикория
Цикорий, наряду с топинамбуром и агавой, является главным сырьем для промышленного производства инулина. В качестве сахарозаменителя также используется сироп из корня цикория.
Растение – ценный медонос. Отдельно цикориевый мед встречается довольно редко, по цвету напоминает гречишный. Чаще всего является составной частью обычного сборного цветочного (полифлерного) меда.
В России и других странах цикорий применяется в животноводстве как корм для лошадей, коров и овец. Отвары из цикория дают в качестве лечебно-профилактического средства при заболеваниях желудочно-кишечного тракта.
Интересные факты о цикории
Популярности цикория в США способствовала Гражданская война 1861–1865 годов между Союзом северных штатов и Конфедерацией южных. Последние, в особенности Луизиана, традиционно считались «кофейными»: Новый Орлеан был вторым по значимости городом-портом, через который проходил кофейный трафик в страну. Во время войны порт был заблокирован войсками северян, и жители остались без поставок свежего кофе. Чтобы сэкономить, они добавляли к зернам молотые желуди или зерна, а затем попробовали обжаренный корень цикория. Со временем цикорий с молоком стал традиционным городским напитком, по сей день подающимся в кофейнях штата Луизиана. Кстати, весь выпускаемый в США цикорий до сих пор производится в Новом Орлеане.
В европейских сказках цикорию приписывали магические свойства: он помогал открывать любые двери и окна, делал человека, намазавшегося его соком, невидимым. Путешественники привязывали цветок цикория к посохам, чтобы оградить себя от разбойников и других препятствий в дороге.
В Европе большой популярностью пользуется родственник обычного цикория – эндивий (или цикорий салатный), по виду больше напоминающий капусту. Его используют не для получения напитков, а для добавления в пищу. Эндивий очень популярен в средиземноморской кухне как составляющая для салатов.
Тем не менее порошок из корней цикория обыкновенного тоже можно употреблять в пищу: например, добавлять в тесто для кексов – для придания легкого орехового привкуса.
*В этом материале обобщены лучшие исследования доказательной медицины разных лет. Тем не менее он является ознакомительным и не может быть использован в качестве прямого руководства к действию. Перед употреблением цикория в медицинских целях необходима консультация специалиста.
польза и вред при панкреатите
Вреден или полезен цикорий для печени и поджелудочной и что это такое? Может ли он выступать в качестве заменителя кофе, ведь его вкус и аромат так напоминают нам бодрящий напиток, а в его составе отсутствует кофеин. Можно ли пить растворимый цикорий при панкреатите? Именно об этом и пойдет речь в данной статье. Вы узнаете много нового и интересного, а главное – актуального для тех, кто имеет проблемы с поджелудочной железой и мочевым пузырем.
Можно ли цикорий при панкреатите в острой форме?Что такое цикорий? Это род Астровых трав, подразделяющийся на восемь диких и два культивируемых вида – салатный и обыкновенный. В сушенном корне цикория присутствует от 49% до 75% инулина – полисахарида. Чистые подсушенные корешки подвергают обжарке, добавляя их к натуральному кофе, дабы улучшить и без того манящий вкус, или же используют как самостоятельный напиток – кофе заменитель.
Острый панкреатический приступ – настоящее испытание для организма. Поджелудочная железа в период столь активного воспалительного процесса буквально изнывает от боли и переваривается собственными ферментами из-за сбоя в их синтезе.
Цикорий при холецистите и панкреатите в острой фазе не допустим, в виду того, что:
- Напиток обладает умеренной секреторной активностью, но даже она излишня в момент острого приступа.
- Цикорий оказывает желчегонный эффект, что нарушает покой железы, столь необходимый ей.
Поэтому цикорий и поджелудочная железа, перенесшая острое воспаления, не совместимы и точка! Не то что цикорий, но и более полезные на первый взгляд напитки и продукты питания решительно исключают из рациона, а первые трое суток с момента обострения больному вовсе показано спасительное голодание.
Можно ли пить цикорий при панкреатите в хронической фазе?Не ранее, чем через месяц, а лучше полтора, после купирования воспалительного процесса, растворимый цикорий при панкреатите начинают постепенно вводить в меню. На стакан объемом 250 мл добавляют одну чайную ложку сушенного корня цикория. Заливают молоком и водой в пропорции 1:1. Благодаря тому, что напиток получается сладковатым на вкус, можно обойтись без дополнительного подслащивания. Но если вам кажется, что сладкого все же не хватает, можно положить мед или немного сахара, но только в том случае, если вы не страдаете сахарным диабетом. Если же в течение панкреатической болезни у вас имелись нарушения в выработке инсулина, воздержитесь от сахара и его аналогов.
Приобретая порошок, отдавайте предпочтение более дорогостоящим вариантам – проверенным брендам. Внимательно изучайте этикетку на состав. Выбирайте цикорий с наименьшим содержанием вкусовых и ароматических добавок.
Чем полезен цикорий при панкреатите и холецистите:
- Употребление цикория предотвращает ожирение, так как способствует нормализации обмена веществ.
- Растворимый цикорий сохраняет в себе витамины и ценные вещества, в сравнении с тем же кофе.
- Корень цикория понижает показатели инсулина в сыворотке крови.
- В цикории содержатся пребиотики, поддерживающие состояние микрофлоры кишечника. Они борются с запорами и в целом улучшают перистальтику.
- Не менее важное свойство цикория – это способность предотвращать всасываемость холестерина.
Суточная норма цикория для больных воспалением поджелудочной железы составляет одну чайную ложку на стакан объемом 250 мл. Доктора не рекомендуют превышать эти цифры, так как это может спровоцировать новые приступы. Будьте внимательны к своему здоровью и следуйте предписаниям врача!
Пожалуйста, оцените статью: Загрузка… Сохранить себе или поделиться с друзьями:Цикорий при панкреатите
Цикорий обладает вкусом и ароматом, напоминающими вкус и аромат натурального кофе, но при этом не содержит кофеина, за что очень ценится сторонниками здорового образа жизни. Любители кофе, имеющие противопоказания к его употреблению, тоже пытаются хотя бы отчасти заменить цикорием любимый напиток.
К числу людей, которым настоятельно рекомендуется полностью исключить кофе из своего рациона, принадлежат и больные панкреатитом, поэтому многие из них интересуются: можно ли вместо кофе использовать цикорий и не нанесет ли он вреда поджелудочной железе?
Цикорий при остром панкреатите и обострении хронического
Во время острых проявлений панкреатита цикорий не следует включать в меню, поскольку он умеренно активирует секреторную активность желудка и поджелудочной железы, обладает легким желчегонным действием, а при воспалительных изменениях поджелудочной ей необходимо обеспечить максимальный покой.
Цикорий во время ремиссии хронического панкреатита
Спустя примерно месяц после купирования симптомов обострения при хорошем самочувствии разрешается вводить напиток из растворимого порошка сушеного корня цикория в рацион больных панкреатитом. Рекомендуется начинать употребления напитка низкой концентрации, заваренного водой пополам с молоком (на стакан жидкости от ½ до 1 ч.л. порошка из корня цикория). При отсутствии сахарного диабета к напитку можно добавить ложечку сахара или меда, хотя цикорий сам по себе обладает слегка сладковатым вкусом и можно обойтись без дополнительного подслащивания.
Порошок цикория следует выбирать тщательно, покупая более дорогие и качественные марки с небольшим содержанием посторонних вкусоароматических добавок.
Цикорий – не только альтернатива кофе, но и напиток, обладающий рядом полезных свойств:
- Корень цикория содержит полисахариды инулин и пектин, относящиеся к группе пищевых волокон – пребиотиков. Пребиотики способствуют поддержанию нормального состава кишечной микрофлоры, мягко стимулируют перистальтическую активность кишечника и предотвращают запоры. Кроме того, пищевые волокна поглощают холестерин, не давая ему всасываться.
- Инулин способен снижать уровень глюкозы крови, что может оказаться полезным при панкреатите, осложнившемся нарушением продукции инсулина.
- Цикорий положительно сказывается на обмене веществ, предотвращает развитие ожирения.
- Даже сушеный корень цикория сохраняет ряд полезных витаминов и минералов, чего нельзя сказать о кофе, тем более растворимом.
Белки | 0.1 г |
---|---|
Углеводы | 2.8 г |
Жиры | 0.0 г |
Калорийность | 11.0 ккал на 100 грамм |
Оценка соответствия диете при хроническом панкреатите: 5.0
Оценка пригодности продукта для питания во время острого панкреатита: -6.0
Витамины в цикорие
C, B1, B2, B5, B6, B9, A, PP
Минеральные вещества в цикорие
калий, марганец, медь, магний, фосфор, железо, кальций, селен, цинк, натрий
Рекомендуемая максимальная порция цикория в сутки при хроническом панкреатите: 1 ч.л. растворимого порошка на 200 мл жидкости
можно или нет, польза
Напитки при панкреатите
Существует довольно много напитков, которые можно употреблять при панкреатите.
Смешать в равных долях молотый цикорий, майский ландыш и репейник, залить кипятком (200-250 мл), настоять не менее часа, пить в течение дня. Можно добавить по вкусу мед или сахар.
Заваривается как чай из цикория и листья матери и мачехи. Пить в течение дня в неограниченном количестве. Можно добавить по вкусу сахар, мед.
Берется по столовой ложке корней цикория и одуванчика, заливается 500 мл кипятка, настаивается около 30 минут. Пейте в течение дня. На следующий день нужно приготовить новый отвар. Курс лечения 10 дней.
Взять 2 столовые ложки цикория, корни окопника лекарственного, корневища папоротника мужского. Залить холодной водой, довести до кипения. После того, как отвар закипит, варить около 3-4 минут. Снять с огня, остудить до теплого состояния. Пейте в течение дня. Можно до 1 литра в день.
Цикорий, пастуший мешок, листья примулы весенней залить стаканом теплой воды, поставить на слабый огонь или водяную баню. Снимаем, не доводя до кипения. Настаивать 1-2 часа, пить по 50 мл каждый час. Курс лечения — от 10 дней
[1]
Можно ли пить растворимый цикорий при панкреатите?
Панкреатит может быть осложнением других заболеваний пищеварительного тракта. Воздуховод расширяется, постепенно меняются его свойства. Часто происходит разрыв протока под давлением желчи или его воспаление и развитие застоя и инфекционного процесса на месте поражения.Также стоит отметить, что секрет содержит в своем составе протеолитические ферменты, которые в норме должны расщеплять пищу. Но при застое ферментов в мочевом пузыре начинается процесс эрозии стенок протока с последующим образованием эрозий и язв. Также на фоне всего этого может развиться кровотечение, появиться острая боль и кровотечение.
Особенно опасно состояние, при котором происходит активация ферментов, которая происходит под воздействием определенных видов пищи.Поэтому при панкреатите так важно придерживаться правильного режима питания и режима питания. Любой цикорий нормализует ферментативную активность, снимает воспаление, сужает проток, тонизирует. Поэтому даже обычный растворимый цикорий, купленный в магазине, можно пить при панкреатите.
Цикорий при панкреатите и холецистите
Обладает противовоспалительным, желчегонным и кровоостанавливающим действием, возбуждает аппетит. Применяется при заболеваниях печени, поджелудочной железы, желчного пузыря, селезенки, почек.Эффективен при авитаминозе, нарушении активности протеолитических ферментов, при заболеваниях желудка, плеврите, туберкулезе, ревматизме. Его можно употреблять не только как отвар или настой, но и пить как чай, а также отсасывать засохшие полочки (стебли) цикория при сильных приступах боли.
Кроме того, существует ряд проверенных рецептов, которые хорошо зарекомендовали себя при лечении панкреатита и холецистита. Все они содержат цикорий.
В простой спирт (500 мл) добавить по столовой ложке цикория и березовых почек.Настаивать 3-4 дня в темном месте. Пейте по столовой ложке два раза в день.
Для приготовления бальзама берут по столовой ложке листьев брусники и молотого цикория. Все это настаивают не менее 3-4 дней, пить по столовой ложке в день для профилактики обострений хронического и острого панкреатита.
Взять цикорий и почки березы в соотношении 2: 1, залить 500 мл спирта. Настаивать в темном месте 1-2 дня. Треть стакана выпивают ежедневно через 10 дней после полного восстановления организма и после окончания курса лечения.Помогает восстановить организм и предотвратить рецидивы.
За основу возьмите водку или чистый спирт. Затем добавьте примерно по столовой ложке цикория и березовых почек. Перемешайте, затем отложите и дайте возможность настоять. Пить по столовой ложке 3-4 раза в день для лечения и профилактики панкреатита, желчнокаменной болезни.
В обычный спирт (500 мл) добавить столовую ложку листьев клюквы и порошок цикория. Настаивать 2-3 дня. Пейте по столовой ложке два раза в день.
Цикорий при гастрите и панкреатите
Также одной из частых причин панкреатита является закупорка желчного пузыря при мочекаменной болезни, что случается примерно в 70% случаев.Но есть и другая информация, которая несколько отличается от общепринятой точки зрения. Например, есть предположение, что появляется только рефлюкс, во время которого происходит обратный рефлюкс, трипсин активируется энтерокиназой, и фермент уже приобретает литические свойства, в результате чего он может растворять (лизировать) стенки протока. Это приводит к язвенным процессам и воспалениям. Этот процесс может быть спровоцирован множеством факторов, которые считаются факторами риска или пусковыми механизмами (алкогольная интоксикация или воздействие определенных лекарств, наркотических веществ).Также сюда входят воспаление пищеварительного тракта, сопутствующие заболевания, переедание, неправильное питание (употребление чрезмерного количества копченостей).
Панкреатит может быть следствием обострений и заболеваний, например, обострением желчнокаменной болезни, следствием отравления. Часто бывает сопутствующей патологией при гепатите, дискинезии желчевыводящих путей, заболеваниях двенадцатиперстной кишки. Иногда может быть следствием операции, послеоперационной травмы. Определенную роль играет генетическая предрасположенность к развитию патологии.
Цикорий можно и в этом случае. При гастрите снимает боль. При панкреатите — действует путем устранения этиологических факторов: устраняет застой желчного пузыря, предотвращает рефлюкс, защищает стенки от литических свойств.
Цикорий при хроническом панкреатите
Рассмотрим рецепты.
В спирт обыкновенный (500 мл) добавить столовую ложку корневища цикория змеи горца. Настаивать 3-4 дня в темном месте. Пейте по столовой ложке два раза в день.
Для приготовления бальзама берут по столовой ложке листьев корневищ с корнями девясила и порошка цикория.Все это настаивают не менее 3-4 дней, пить по столовой ложке в день для профилактики обострений хронического и острого панкреатита.
Взять цикорий и кору дуба в соотношении 3: 2, залить 500 мл спирта. Настаивать в темном месте 1-2 дня. Пить по трети стакана в день.
За основу возьмите водку или чистый спирт. Затем добавьте примерно по столовой ложке цикория и коры калины. Перемешайте, затем отложите и дайте возможность настоять. Пить по столовой ложке 3-4 раза в день.
В обыкновенный спирт (500 мл) добавить столовую ложку коры ольхи облепихи.Настаивать 2-3 дня. Пейте по столовой ложке два раза в день.
Цикорий при обострении панкреатита
Иногда обострение панкреатита является следствием нарушения обменных процессов в организме. Цикорий нормализует обмен веществ. Часто считается осложнением гиперлипидемии. Неправильное функционирование гормональной системы и механизмов ферментативной регуляции также может привести к преждевременной активации ферментов поджелудочной железы, в результате чего преждевременное выделение сока приводит к химическим ожогам протоков.Подобная картина наблюдается у всех людей с гормональными нарушениями, напряжением. Может развиваться во время беременности, в постменопаузе, возникает у подростков из-за возрастных и дегенеративных изменений гормонального фона. Эти свойства также корректирует цикорий, что объясняет его высокую эффективность при лечении обострения панкреатита.
При классическом панкреатите приступ боли быстро развивается, прогрессирует. Боль довольно быстро нарастает, приобретает приступообразный характер, иррадирует. Цикорий быстро снимает боль.Приступ панкреатита может сопровождаться мучительной рвотой, коллапсом. Возникает вздутие живота, болезненность и напряжение, цианоз. Состояние может ухудшиться, сопровождаться воспалением, некрозом. Появляется удушье, патология почек и печени, геморрагические поражения. Иногда — пятна синего или коричневого цвета, появляющиеся сбоку. Чтобы предотвратить эти симптомы, рекомендуется регулярно принимать цикорий.
Также цикорий можно рекомендовать после приступа для устранения его последствий и предотвращения осложнений.После приступа боли появляется озноб. Пульс может уменьшаться до критических значений. Часто это состояние сопровождается запорами и метеоризмом. Позже возникает желтуха, как одно из последствий поражения печени. Также желтуха возникает из-за закупорки желчных протоков опухшими тканями или камнями.
Регулярный прием цикория (в течение 28 дней и более) способствует нормализации состава крови и основных клинико-биохимических показателей. Сопутствующие симптомы панкреатита — появление нейтрофильного лейкоцитоза и значительное повышение уровня СОЭ.В процессе биохимического исследования можно выявить значительное повышение уровня амилазы. Эти цифры увеличиваются примерно в 10-30 раз.
Единственный случай, когда цикорий не может помочь, а может лишь частично облегчить состояние, облегчить боль, отек, — это серьезное заболевание, при котором обнаруживается повышение лейкоцитов и СОЭ как в моче, так и в крови человека. Нормализация или даже снижение уровня амилазы до уровня ниже нормального может указывать на некротические поражения поджелудочной железы.В сочетании с УЗИ, эхографией выявлена неоднородность, отечность.
Цикорий порошок при панкреатите
Почти всегда панкреатит сочетается с ДВС-синдромом, который представляет собой синдром диссеминированного сосудистого свертывания. Часто преждевременная активация ферментов приводит к автолизу в организме, когда ферменты начинают лизировать клетки и ткани собственного организма. Также были случаи, когда панкреатит развивался на фоне чрезмерной аутоиммунной агрессии, патологии сосудов и тканей, нарушения тонуса сосудов.Практика показывает, что использование порошка цикория для лечения панкреатита резко снижает риск сосудистых патологий и автолиза. Это связано с тем, что цикорий увеличивает эластичность сосудов, поддерживает оптимальное давление, а также поддерживает нормальный уровень ферментативной активности.
Наблюдается при лечении антибиотиками, стероидами и другими гормонами после химиотерапии. Это может быть следствие некоторых инфекционных заболеваний (бактериального, вирусного генеза). Часто выступает как сопутствующее состояние.В этом случае польза цикория в том, что он коррелирует с микрофлорой. Устраняет дисбактериоз.
По патологоанатомической картине можно выделить отличительные признаки: отечность эпителиальной ткани, слабость, образуются очаги воспалительного процесса. Часто как осложнение развивается флегмона, тромбофлебит. Чтобы предотвратить эти явления, необходимо пить цикорий.
Как пить цикорий при панкреатите?
Цикорий применяется при панкреатите, желчнокаменной болезни.Применять проще всего в виде готового порошка (напитка), который продается в магазинах. Полностью растворяется в воде. Также можно использовать растительное сырье, собранное самостоятельно, либо купленное в аптеке. Рекомендуется употреблять в виде отваров, настоев. На начальных этапах лечения рекомендуется пить каждый час, через три дня цикорий начать пить каждые три часа, затем перейти на бесплатный режим, соблюдая суточную дозировку. Вы также можете попробовать рецепты, в состав которых входит цикорий.
В обычный спирт (500 мл) добавить столовую ложку цикория корневища прямостоячего. Настаивать 3-4 дня в темном месте. Пейте по столовой ложке два раза в день.
Для приготовления бальзама берут по столовой ложке мужского и молотого цикория папоротника. Все это настаивают не менее 3-4 дней, пить по столовой ложке в день для профилактики обострений.
Взять цикорий и бутоны сосны в соотношении 2: 1, залить 500 мл спирта. Настаивать в темном месте 1-2 дня. Пить по столовой ложке в день.
За основу возьмите водку или чистый спирт. Затем добавьте примерно столовую ложку цикория и листьев толокнянки. Перемешайте, затем отложите и дайте возможность настоять. Пить по столовой ложке 3-5 раз в день.
В простой спирт (500 мл) добавить столовую ложку почек тополя и порошок цикория. Настаивать 2-3 дня. Пейте по столовой ложке два раза в день.
Смешать в равных частях траву горицвета ярового и молотый цикорий, залить кипятком (200-250 мл), настоять не менее часа, пить в течение дня.Можно добавить по вкусу мед или сахар.
Рецепт №7.
Заваривается как чай из цикория и из листьев дикого болотного чая. Пить в течение дня в неограниченном количестве. Можно добавить по вкусу сахар, мед.
Возьмите столовую ложку цикория и листьев березы, залейте 500 мл кипятка, настаивайте около 30 минут. Пейте в течение дня. На следующий день нужно приготовить новый отвар. Курс лечения 10 дней.
Возьмите 2 столовые ложки цикория, травы фиалки трехцветной.Залить холодной водой, довести до кипения. После того, как отвар закипит, варить около 3-4 минут. Снять с огня, остудить до теплого состояния. Пейте в течение дня. Можно до 1 литра в день.
Цветки и плоды боярышника красный + цикорий по вкусу залить стаканом теплой воды, поставить на слабый огонь или водяную баню. Снимаем, не доводя до кипения. Настаивать 1-2 часа, пить по 50 мл каждый час. Курс лечения от 10 дней.
Сколько можно пить растворимого цикория в день?
Однозначно ответьте на вопрос, сколько растворимого цикория можно выпивать в день, зависит от состояния человека.При стандартном остром и подостром панкреатите напиток готовят из расчета 1-2 чайных ложки на 250-300 мл воды. В день можно до 4-х таких чашек. Ограничить количество цикория следует при усилении приступов (до 2 стаканов в день). При хроническом панкреатите все строго индивидуально, нужно пройти диагностику. До и после операции цикорий противопоказан.
[2]
Фруктаны инулинового типа модулируют врожденные иммунные реакции панкреатско-кишечного тракта и целостность кишечного барьера во время экспериментального острого панкреатита зависимым от длины цепи способом
Front Immunol.2017; 8: 1209.
, 1, 2, † , 1, 2, † , 1, 2 , 1, 2 , 1, 2 , 1, 2 , 3 , 4, * и 1, 2, 4, *Yue He
1 наук и технологий в области пищевых продуктов, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Chengfei Wu
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий Университета Цзяннань , Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Цзяхонг Ли
1 Государственная лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа Пищевая наука и технологии, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Хунли Ли
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий Университета Цзяннань, Уси, Китай
Чжэнхуа Сунь
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Хао Чжан
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Пол де Вос
3 Отделение медицины Биология, кафедра патологии и медицинской биологии, Университет Гронингена, Университетский медицинский центр Гронингена, Гронинген, Нидерланды
Ли-Лун Пан
4 Медицинский факультет Университета Цзяннань, Уси, Китай
Цзя Сунь
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа Пищевая наука и технологии, Университет Цзяннань, Уси, Китай
4 Школа медицины, Университет Цзяннань, Уси, Китай
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
3 Отделение медицинской биологии, Отделение патологии и медицинской биологии, Университет Гронингена, Университетский медицинский центр Гронингена, Гронинген, Нидерланды
4 Школа Медицина, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Отредактировал: Виллем Ван Иден, Утрехтский университет, Нидерланды
Рецензировал: Брандт Д.Пенс, Мемфисский университет, США; Мурад Ариби, Университет Тлемсена, Алжир
† Соавторы.
Специальный раздел: эта статья была отправлена в Nutritional Immunology, раздел журнала Frontiers in Immunology
Поступила в редакцию 20 июня 2017 г .; Принято, 2017 г. 12 сентября.
Copyright © 2017 He, Wu, Li, Li, Sun, Zhang, de Vos, Pan and Sun.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (CC BY).Использование, распространение или воспроизведение на других форумах разрешено при условии указания автора (авторов) или лицензиара и ссылки на оригинальную публикацию в этом журнале в соответствии с принятой академической практикой. Запрещается использование, распространение или воспроизведение без соблюдения этих условий.
Эта статья цитируется в других статьях в PMC.- Дополнительные материалы
- Рисунок S1: Влияние диетических добавок ITF на маркеры поражения поджелудочной железы.Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или 5% ITF IV в течение 72 часов. Затем определяли сывороточную амилазу (A) , активность МПО поджелудочной железы (B) и отек поджелудочной железы (C) , как описано в разделе «Материалы и методы» соответственно. Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM. ITF, фруктаны инулинового типа; МПО, миелопероксидаза.
GUID: 208279CC-63C0-4C97-95CC-A9796CD6D492
Рисунок S2: Влияние ITF IV на CD8a + DC в поджелудочной железе во время AP: репрезентативные точечные диаграммы проточной цитометрии CD11c + MHCII MHCII Показаны (A) , гистограмма (B) и процентное содержание (C) DC CD8a + на подмножествах DC в поджелудочной железе.Показанные данные представляют собой средние значения ± стандартная ошибка среднего из четырех независимых экспериментов с тремя-четырьмя объединенными мышами в каждой группе в каждом эксперименте. ** P <0,01. АП, острый панкреатит; ДК, дендритные клетки; ITF, фруктаны инулинового типа.
GUID: B6CEC7EE-629B-4D0B-AE51-13F8A218C1B9
Рисунок S3: Влияние ITF IV на CD8a + DC в толстой кишке во время AP: репрезентативные точечные диаграммы проточного цитометра CD9C + + M + 9011 Показаны DC (A) , гистограмма (B) и процентное содержание (C) DC CD8a + на подмножествах DC в толстой кишке.Показанные данные представляют собой средние значения ± стандартная ошибка среднего из четырех независимых экспериментов с тремя-четырьмя объединенными мышами в каждой группе в каждом эксперименте. * P <0,05 и ** P <0,01. АП, острый панкреатит; ДК, дендритные клетки; ITF, фруктаны инулинового типа.
GUID: 70A3811C-C21B-4DD3-A11B-8DA7AA38B815
Abstract
Острый панкреатит (ОП) — распространенное воспалительное заболевание брюшной полости и одна из основных причин госпитализации по поводу желудочно-кишечных расстройств.Специфической фармакологической или диетической терапии нет, но она крайне необходима. Фруктаны инулиноподобного типа (ITF) способны модифицировать иммунный и барьерный гомеостаз кишечника химически-зависимым образом и, следовательно, потенциально применимы для управления AP, но их эффективность при AP еще не продемонстрирована. Настоящее исследование направлено на изучение и сравнение модулирующих эффектов ITF с разной степенью ферментируемости на панкреатический иммунитет и барьерную функцию во время экспериментально индуцированного AP у мышей.Мышей BALB / c кормили диетами с короткими (I) или длинными (IV) цепями ITF в течение до 3 дней перед индукцией AP церулеином. Ослабляющие эффекты на развитие ОП были сильнее у ITF IV, чем у ITF I. Мы обнаружили, что ITF IV с длинной цепью ослабляет тяжесть AP, о чем свидетельствуют сниженные уровни амилазы в сыворотке, уровни липазы, активность миелопероксидазы поджелудочной железы, отек поджелудочной железы и гистологическое исследование. демонстрируя снижение поражения поджелудочной железы. Короткоцепочечный ITF I продемонстрировал лишь частичный защитный эффект.И ITF IV, и ITF I модулировали уровни системных цитокинов, ассоциированных с АР. ITF IV, но не ITF I, восстанавливали AP-ассоциированную дисфункцию кишечного барьера за счет активации модулирующих белков плотного соединения толстой кишки, антимикробных пептидов и улучшения общей гистологии толстой кишки. Кроме того, наблюдались дифференциальные модулирующие эффекты ITF IV и ITF I на иммунитет поджелудочной железы и кишечника: добавление ITF IV предотвращало инфильтрацию клеток врожденного иммунитета в поджелудочной железе и толстой кишке и продукцию цитокинов в тканях.Подобные эффекты наблюдались только в кишечнике с ITF I, но не в поджелудочной железе. Наконец, ITF IV, но не ITF I, подавлял инициируемую AP активацию киназы 4, ассоциированной с рецептором IL-1 (IRAK-4) и N-концевой киназы фосфор-c-Jun (p-JNK), и чистое снижение фосфор- ядерный фактор, каппа-легкая цепь-энхансер активированных В-клеток (NF-κB) p65 (p-NF-κB p65), ядерная транслокация и активация в поджелудочной железе. Наши результаты демонстрируют четкое зависящее от длины цепи влияние инулина на АП. Эффекты ослабления вызваны модулирующими эффектами длинноцепочечного инулина на панкреатический кишечник через сигнальный путь поджелудочной железы IRAK-4 / p-JNK / p-NF-κBp65 и на предотвращение разрушения кишечного барьера.
Ключевые слова: пищевые волокна, воспаление, панкреатико-кишечный иммунитет, сигнальные киназы, белки плотного соединения, антимикробные пептиды
Введение
Острый панкреатит (ОП) — это внезапное воспаление поджелудочной железы, вызванное неправильной активацией местных пищеварительных ферментов. . В последние десятилетия он стал основной причиной госпитализации по поводу желудочно-кишечных расстройств во многих странах, и во всем мире заболеваемость растет (1).Хотя легкая форма ОП проходит самостоятельно, почти у 20-25% пациентов с ОП развиваются тяжелые симптомы с системными воспалительными реакциями. Смертность у этих пациентов достигает 30% (2). До сих пор отсутствует таргетная фармакологическая или нутрицевтическая терапия, специфичная для лечения ОП (3, 4). Однако новое понимание взаимосвязи функций и эффекторов пищевых компонентов и их противовоспалительных эффектов породило оптимизм в отношении возможности создания нутрицевтических стратегий для контроля местного воспаления и предотвращения системных осложнений АП (2).
Патофизиологические исследования AP показали, что AP вызывается нерегулируемой интраацинарной активацией трипсина и других пищеварительных ферментов, что приводит к самоперевариванию поджелудочной железы и местному воспалению. Основные триггерные факторы включают гиперстимуляцию поджелудочной железы, камни в желчном пузыре и злоупотребление алкоголем (5). Вызванное местное воспаление сопровождается активацией эндотелиальных клеток и трансэндотелиальной миграцией лейкоцитов, нейтрофилов и макрофагов, что приводит к высвобождению вредных ферментов и цитокинов, которые усиливают местные воспалительные реакции.Как следствие, в наиболее тяжелых случаях могут возникать осложнения со стороны поджелудочной железы, такие как некроз ацинарных клеток, образование псевдокист и развитие абсцесса, что приводит к передаче воспаления на другие удаленные органы, что в конечном итоге является причиной смертности, связанной с ПД.
Врожденная иммунная активация и воспалительная передача сигналов ацинарных клеток играют ключевую роль в патогенезе AP (5-8). Местное воспаление инициируется повреждением ацинарных клеток и местной выработкой провоспалительных цитокинов / хемокинов этими клетками с последующей инфильтрацией нейтрофилов и макрофагов (9).Нейтрофилы, макрофаги и дендритные клетки с различными клеточными поверхностными и внутриклеточными маркерами были связаны с развитием ОП и тяжестью воспалительных состояний (10–13). Баланс между провоспалительными и противовоспалительными медиаторами, продуцируемыми ацинусами и инфильтрированными иммунными клетками, определяет исход AP. Фактор некроза опухоли (TNF) -α, интерлейкин (IL) -1 и IL-10 являются важными цитокинами в AP (11, 14–16). TNF-α высвобождается локальными моноцитами / макрофагами Ly6C hi в поджелудочной железе и усиливает тяжесть экспериментального заболевания (11, 17, 18).Регуляторные цитокины, такие как IL-10, ограничивают местные и системные последствия экспериментального панкреатита (18). Экспрессия этих цитокинов находится под контролем фактора транскрипции NF-κB. Активация NF-κB в ацинарных клетках поджелудочной железы ответственна за экспрессию большого количества генов, связанных с воспалением (19). Активация NF-κB регулируется его вышестоящими сигнальными киназами, такими как MAP-киназы (MAPK), которые могут активироваться рецептор-ассоциированными киназами, такими как IL-1 рецептор-ассоциированная киназа 4 (IRAK-4) и трансформирующий фактор роста — β-активированная киназа (ТАК) (20, 21).Следовательно, модуляция активации иммунных клеток, продукции воспалительных цитокинов и воспалительных сигнальных молекул поджелудочной железы может быть рациональным подходом к облегчению симптомов ОП.
Накапливаются доказательства того, что тяжелая форма ОП связана с изменениями в микроциркуляции, проницаемости / подвижности кишечника, бактериальной транслокацией и активацией лимфоидной ткани, связанной с кишечником. Поэтому предотвращение разрушения кишечного барьера или воспаления, связанного с AP, может быть ключевой целью для эффективной терапии (22).Возможный нутрицевтический подход для предотвращения нарушения кишечного барьера заключается в вмешательстве с противовоспалительными пищевыми компонентами, такими как определенные пищевые волокна. Пищевые волокна могут ферментироваться микробиотой кишечника, чтобы производить полезные для здоровья короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) и изменять барьерную функцию кишечника (23). Следовательно, потребление пищевых волокон представляет собой многообещающую стратегию модулирования прогрессирования АП. Недавно мы продемонстрировали, что пектин лимона с низким содержанием метоксильных групп (LMP) ослабляет воспалительные реакции и улучшает целостность кишечного барьера в экспериментальных AP (2).Другим семейством пищевых молекул с поддерживающим действием на барьерную функцию и противовоспалительным действием, которые могут быть инструментами для контроля AP, являются фруктаны инулиноподобного типа (ITF) (23–27). ITF представляют собой семейство пищевых волокон, принадлежащих к подгруппе бета (2 → 1) линейных углеводов фруктанового типа, и оказывают влияние на функции желудочно-кишечного тракта, что в значительной степени связано с их биохимическими и физиологическими свойствами. В кишечнике ITF быстро ферментируются с образованием SCFA, которые оказывают некоторые местные и системные эффекты ITF.Кроме того, ITF продемонстрировали четкие химические эффекты или эффекты, зависящие от степени полимеризации (DP) (28). Предыдущие исследования показали, что DP или длина цепи ITF, которая влияет на величину активации рецепторов и / или их место ферментации в кишечнике, определяет их пребиотические и иммуномодулирующие эффекты на иммунные клетки, барьерную функцию кишечника и состав микробиоты (23–27 , 29). ITF вовлечены в различные воспалительные и иммунологические нарушения. Однако их потенциальные эффекты не изучались при лечении AP.
В этом исследовании мы изучили и сравнили эффекты длинноцепочечного ITF IV и более легко ферментируемого короткоцепочечного ITF I на их защитные эффекты во время экспериментально индуцированного AP. На модели мышей AP, индуцированной церулеином, мы изучали тяжесть панкреатита после лечения ITF, частоту инфильтрации нейтрофилов, макрофагов и дендритных клеток в поджелудочной железе и толстой кишке, а также продукцию цитокинов TNF-α, IL-1β и Ил-10. Кроме того, мы изучали целостность толстой кишки, определяя экспрессию модулирующих белков плотного соединения кишечника и эпителия (TJ) и усиливающих барьер иммуномодулирующих антимикробных пептидов (AMP).Наконец, мы исследовали сигнальные пути и киназы, модулируемые ITFs, чтобы получить представление о механизмах, с помощью которых ITFs модулируют AP.
Материалы и методы
Волокна и структурная характеристика
Применяемые ITF I (frutalose OFP, 2 Все экспериментальные протоколы, связанные с животными, были одобрены Институциональным комитетом по этике животных Университета Цзяннань в соответствии с рекомендациями национальных и международных руководящих принципов по уходу и использованию лабораторных животных, и были выполнены в соответствии с указанными в них руководящими принципами. . В этом исследовании использовали восьминедельных самок мышей BALB / c весом 20 ± 2 г (Su Pu Si Biotechnology, Сучжоу, Цзянсу, Китай), выращенных на ad-libitum с доступом к стандартному лабораторному корму и воде.Животных содержали в приюте для животных Университета при контролируемой температуре (23-25 ° C), условиях, свободных от патогенов, и при цикле свет: темнота 12:12 ч. Одну неделю давали время для акклиматизации животных перед началом эксперимента (ов). Мышей случайным образом разделили на четыре группы ( n = 4–6) в соответствии с разными рационами и кормили в течение 72 часов (таблица). В этом исследовании использовались разные группы животных с их соответствующей диетой. Через 12 ч голодания AP индуцировался у мышей с помощью восемь повторных внутрибрюшинных (i.p.) инъекции церулеина (50 мкг / кг / ч) (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури, США). Однопометникам в контрольной группе вводили (внутрибрюшинно) такой же объем физиологического раствора, и они служили контролем. Мышей умерщвляли и умерщвляли летальной дозой пентобарбитона натрия (100 мг / кг) через 1 час после последней инъекции церулеина. Для анализа сыворотки образцы крови центрифугировали при 3000 × g в течение 15 минут, после чего сыворотку собирали и хранили при –80 ° C.Ткани, включая поджелудочную железу и толстую кишку, иссекали, фиксировали в 4% параформальдегиде или быстро замораживали в жидком азоте и хранили при –80 ° C для последующего анализа. Активность амилазы в сыворотке измеряли с помощью набора для анализа сыворотки (Jian Cheng Bioengineering Institute, Нанкин, Китай) (30). Активность липазы измеряли с помощью наборов для твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA) (R&D Systems, Миннеаполис, Миннесота, США). Часть свежеубранной ткани поджелудочной железы была удалена от жира и взвешена.Содержание воды в поджелудочной железе оценивали по отношению исходного веса (влажный вес) поджелудочной железы к ее весу после сушки при 80 ° C в течение 48 часов (сухой вес). Измерения активности MPO определяли с помощью набора для анализа MPO (Jian Cheng Bioengineering Institute, Нанкин, Китай). Свежие ткани поджелудочной железы и толстой кишки фиксировали в 4% параформальдегиде в течение ночи, промывали ddH 2 O, регидратировали этанолом и заливали парафином. Срезы размером 5 мкм нарезанные на машине Slicer PM2245 (Leica, Wetzlar, Германия) окрашивали гематоксилином и эозином (H&E).Для оценки повреждения поджелудочной железы использовали световой микроскоп DM2000 (Leica, Wetzlar, Германия) при увеличении × 40. Обследование проводилось на основании как инфильтрации воспалительных клеток, так и других морфологических изменений в тканях, которые считаются маркерами воспаления / повреждения тканей. Уровни цитокинов (TNF-α, IL-1β и IL-10) в сыворотке измеряли с помощью наборов ELISA (R&D Systems, Миннеаполис, Миннесота, США) в соответствии со стандартной процедурой производителя.Для измерения уровня цитокинов в тканях поджелудочной железы и толстой кишки (TNF-α, IL-1β и IL-10) ткани гомогенизировали в физиологическом растворе (1:19, вес / объем) с использованием гомогенизатора Polytron (Scientz-48). , Нинбо, Чжэцзян, Китай) при 55 Гц в течение 1 мин. Образцы центрифугировали при 4 ° C, 10000 × g в течение 10 мин. Наконец, супернатант собирали для анализа ELISA. Животные
План эксперимента и индукция AP
Таблица 1
Группа Диета Контрольная Обычная диета без AP AP Нормальная диета с AP ITF IV5 в норме 5 диета, мас. / мас.) с AP ITF I + AP 5% ITF I (при нормальной диете, мас. / мас.) с AP Отбор образцов тканей
Измерения амилазы и липазы в сыворотке
Измерение отека и активности миелопероксидазы (MPO)
Гистологическая оценка
Анализ ELISA
Выделение РНК и анализ количественной полимеразной цепной реакции (RT-qPCR) в реальном времени антимикробный пептид (CRAMP) анализировали с помощью RT-qPCR.Тотальную РНК выделяли из тканей поджелудочной железы и толстой кишки с использованием TRIzol (Life Technologies, MA, США) и подвергали обратной транскрипции с использованием набора реагентов Prime-Script RT (TaKaRa Bio, Япония) в соответствии с инструкциями производителя. SYBR
® Green RT-qPCR выполняли с использованием системы ПЦР в реальном времени (BIO RAD CFX Connect, Калифорния, США). Относительные уровни мРНК были нормализованы к уровням мРНК β-актина (домашний контроль), и расчеты для кратного изменения каждой мРНК были выполнены с использованием метода пороговых значений сравнительного цикла (2 -ΔΔCt ).Праймеры, использованные в этом исследовании, представлены в таблице.
Таблица 2
Список праймеров, используемых для RT-qPCR.
Ген | Вперед (5’– 3 ‘) | Обратное (5’– 3′) | |||
---|---|---|---|---|---|
β-актин | GGCTGTATTCCCCTCCATCG | CCAGTCCATCG | CCAGTCCATCG | CCAGTCCATCG | CTTCTCTTGCTGGCCCTAAACTGGCTTCACTTGAGGTTTCTG |
Occludin | CACACTTGCTTGGGACAGAG | TAGCCATAGCCTCCATAGCC | |||
DEFB1 | CACATCCTCTCTGCACTCTGGAC | CCATCGCTCGTCCTTTATGCCATTC | |||
судорога | GCTGTGGCGGTCACTATCAC | TGTCTAGGGACTGCTGGTTGA |
Вестерн-блот-анализ
Поджелудочная и ободочной кишки ткани гомогенизировали в ледяном буфере для лизиса RIPA (содержащем коктейльные ингибиторы протеаз; Beyotime, Шанхай, Китай).Образцы центрифугировали при 4 ° C, 10000 × g в течение 10 минут и равных количествах белка (30 мкг), как определено с помощью стандартного метода анализа бицинхониновой кислоты (BCA) с помощью набора BCA Protein Assay Kit (Beyotime, Шанхай, Китай). Образцы подвергали электрофорезу на пятнах в 10% геле для электрофореза в полиакриламидном геле додецилсульфата натрия и переносили на поливинилидендифторидные мембраны. Мембраны блокировали блокирующим буфером в течение 1,5 ч при комнатной температуре, промывали TBS-Tween 20 (TBST) и, наконец, инкубировали в течение ночи при 4 ° C с киназой, регулируемой анти-внеклеточным сигналом (ERK) / фосфо-ERK, JNK / фосфо. -JNK, p38 / фосфо-p38, IRAK-4, фосфо-p65 и антитела к GAPDH (домашнее хозяйство).Инкубацию с флуоресцентно меченными вторичными антителами, конъюгированными с пероксидазой хрена (HRP) (1: 3000), проводили в течение 2 часов при комнатной температуре, а иммунореактивность анализировали с помощью усиленной хемилюминесценции Western Laching Plus (PerkinElmer, Массачусетс, США) в соответствии с инструкциями производителя.
Анализ проточной цитометрии
Свежесобранные ткани поджелудочной железы и толстой кишки переваривали в растворе 1,0 мг / мл коллагеназы-P (Boehringer, Mannheim, Германия) при 37 ° C в течение 15 минут и фильтровали через фильтры 75 мкм с раствором Хэнка (Beyotime, Шанхай, Китай).Суспензии отдельных клеток инкубировали в течение 30 мин при 4 ° C в растворе Хэнка со следующими mAb: APC Rat Anti-Mouse CD11b, BV421 Rat Anti-Mouse F4 / 80, Alexa Fluor 700 Rat Anti-Mouse Ly-6G, PE Hamster. Анти-мышиный CD11c, крысиный анти-MHCII FITC и крысиный анти-мышиный CD8a PerCP-Cy5.5 (BD Pharmingen, CA, USA). Стробирующий метод сортировки активируемых флуоресценцией клеток был запрограммирован как CD11b + Ly-6G + (для нейтрофилов), CD11b + F4 / 80 + (для макрофагов), CD11c + MHCII + ( для обычных дендритных клеток, cDC) и CD8a + CD11c + MHCII + (для плазматических дендритных клеток, pDC).Проточный цитометр был выполнен на Attune NxT (Thermo Fisher Scientific, Массачусетс, США). Данные анализировали с использованием программного обеспечения ACEA NovoExpress (Novo Express International, Inc., Южный Сан-Франциско, Калифорния, США).
Статистический анализ
Данные выражены в виде среднего значения ± SEM. Параметрическое распределение результатов подтверждено с помощью критерия Колмогорова – Смирнова. Статистический анализ был выполнен с помощью одностороннего дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим апостериорным тестом Тьюки с использованием GraphPad Prism (версия 5; GraphPad Software Inc., Сан-Франциско, Калифорния, США). Считалось, что значения P <0,05 указывают на статистически значимое различие.
Результаты
Добавка ITF IV к диете снижает тяжесть индуцированного церулеином AP
Модулирующие эффекты ITF были исследованы у мышей, гиперстимулированных церулеином, путем дополнения рациона ITF I или ITF IV за 3 дня до индукции AP. В то время как диетическая добавка с 5% ITF I или ITF IV отдельно без индукции AP не показала какого-либо эффекта на маркеры поджелудочной железы (рисунок S1 в дополнительном материале), наблюдались защитные эффекты добавки ITF на AP, и эти эффекты сильно зависели от длины цепи ITF.ITF IV имел более ослабляющие эффекты, чем ITF I. ITF IV, но не ITF I, ослаблял вызванное церулеином повышение сывороточной амилазы, сывороточной липазы, активности МПО поджелудочной железы и отека (рисунки A – D). Однако как ITF I, так и ITF IV модулировали цитокины сыворотки. Оба типа ITF снижали сывороточные уровни провоспалительного IL-1β и увеличивали регуляторный цитокин IL-10 (Фигуры E, F). Гистологическое исследование срезов поджелудочной железы подтвердило в целом лучшее ослабление AP-эффекта ITF IV, о чем свидетельствует общее улучшение клеточной морфологии, восстановление межлобулярного пространства, уменьшение воспалительных инфильтратов и некроз ацинусов (Рисунок G).Взятые вместе, эти данные показывают, что диета с добавкой ITF-IV облегчает тяжесть ОП у мышей, в то время как диета ITF I имеет более незначительный положительный эффект.
ITF IV ослабляет тяжесть AP. Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или ITF IV в течение 72 часов перед индукцией AP церулеином. Сывороточная амилаза (A) , сывороточная липаза (B) , отек поджелудочной железы (C) , активность MPO (D) , сывороточный IL-1β (E) и уровни IL-10 (F ) были затем определены, как описано в разделе «Материалы и методы» соответственно.Репрезентативные фотографии показали гистоморфологию тканей поджелудочной железы по окрашиванию H&E для указанных групп (столбик = 50 мкм) и гистопатологический балл панкреатита (G) . Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM. * P <0,05, ** P <0,01 и *** P <0,001. АП, острый панкреатит; H&E, гематоксилин и эозин; ИЛ, интерлейкин; ITF, фруктаны инулинового типа; МПО, миелопероксидаза.
Добавка ITF IV, но не ITF I, усиливающая барьерную функцию кишечника за счет активации белков TJ и AMP
Нарушение целостности кишечного барьера и повреждение кишечника, отмеченное дисрегуляцией экспрессии модулирующих белков TJ и усиливающих барьер AMP, развиваются по мере прогрессирования AP (22, 31 ).Следовательно, поддержание функции кишечного барьера может быть ключевым в ослабляющем влиянии ITF на AP. Чтобы определить такой эффект ITF, мы измерили у животных, получавших ITF, экспрессию мРНК основных структурных белков, таких как TJ, окклюдин и ZO-1, а также AMP DEFB1 и CRAMP. Все эти молекулы участвуют в физических и химических барьерах слизистой оболочки (32, 33). Анализ RT-qPCR показал, что добавление ITF IV, но не ITF I предотвращало индуцированное церулеином подавление окклюдина и ZO-1, а также подавление DEFB1 и CRAMP (рисунки A – D).Кроме того, гистологическое исследование срезов толстой кишки показало, что эпителий слизистой оболочки кишечника расширен и апикальный эпителий ворсинок отслаивается у мышей с AP по сравнению с контрольными мышами. Это повреждение толстой кишки было менее серьезным у мышей, получавших диету с добавками ITF IV (Рисунок E). В совокупности эти результаты предполагают, что добавление ITF IV, но не ITF I, предотвращает связанное с AP повреждение целостности кишечника и повреждение.
ITF IV, повышающая регуляцию белков TJ и AMP в толстой кишке. Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или ITF IV в течение 72 часов перед индукцией AP церулеином.Затем с помощью анализов RT-qPCR определяли уровни мРНК белков TJ, блокирующих (A) , ZO-1 (B) , DEFB1 (C) и CRAMP (D) в толстой кишке. Репрезентативные фотографии показали гистоморфологию тканей толстой кишки (50 мкм) по окрашиванию H&E (E) . Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM. * P <0,05, ** P <0,01 и *** P <0,001. AMP, антимикробные пептиды; АП, острый панкреатит; CRAMP, антимикробный пептид, связанный с кателицидином; DEFB1, β-дефенсин-1; H&E, гематоксилин и эозин; ITF, фруктаны инулинового типа; RT-qPCR, количественная полимеразная цепная реакция в реальном времени; SEM, стандартная ошибка среднего; TJ, плотный переход; ZO-1, zonula occludens-1.
Добавка ITF IV, снижающая инфильтрацию врожденных иммунных клеток в поджелудочную железу и производство цитокинов поджелудочной железы во время AP
Как инфильтрация воспалительных иммунных клеток, так и дисбаланс между провоспалительными и противовоспалительными цитокинами являются ключевыми иммунологическими патофизиологическими событиями в развитии AP (34– 36). По этой причине мы определили частоты нейтрофилов (CD11b + Ly-6G + ), макрофагов (CD11b + F4 / 80 + ), кДК (CD11c + MHCII + ) и pDC (CD8a + CD11c + MHCII + ), которые инфильтрировались в поджелудочную железу мышей AP, получавших ITF.Добавка ITF IV значительно ингибировала инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов (рис. S2 в дополнительных материалах). Процент CD8a + DC или pDC, но не cDC, был снижен с AP, но нормальный у мышей, получавших ITF IV. У ITF I такого эффекта не было (рис. S2 в дополнительных материалах). Процентное содержание нейтрофилов и макрофагов в поджелудочной железе значительно увеличивалось с индукцией AP и было значительно меньше у мышей, получавших ITF IV (рисунки A – C), но оно все же увеличивалось у мышей, получавших ITF I.Кроме того, продукция цитокинов поджелудочной железы оставалась повышенной у ITFI, но не у животных, которых кормили ITF IV (Рисунок D). В совокупности эти данные демонстрируют ослабляющие иммунитет эффекты ITF IV.
Эффекты ITF IV на AP-опосредованную инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов и продукцию цитокинов в поджелудочной железе. Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или ITF IV в течение 72 часов перед индукцией AP церулеином. Инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов и продукцию цитокинов в поджелудочной железе определяли, как описано в разделе «Материалы и методы» соответственно.На репрезентативных графиках показаны точечные графики Ly-6G + CD11b + нейтрофилов (A) и F4 / 80 + CD11b + макрофагов (B) в поджелудочной железе и количественный анализ инфильтрации нейтрофилов и макрофагов. (С) . Количественный анализ уровней TNF-α, IL-1β и IL-10 в поджелудочной железе был выполнен с помощью ELISA (D) . Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM . * P <0,05 и *** P <0,001. АП, острый панкреатит; ELISA, иммуноферментный анализ; ИЛ, интерлейкин; ITF, фруктаны инулинового типа; TNF-α, фактор некроза опухоли-α.
Добавки ITF IV и ITF I, регулирующие индуцированную AP инфильтрацию врожденных иммунных клеток в кишечнике и выработку цитокинов
Нарушение иммунной системы кишечника в результате нарушения барьерной функции и повреждения кишечника связано с инфильтрацией основных воспалительных клеток и дисбалансом воспалительных цитокинов производство. Поэтому мы также исследовали инфильтрацию клеток врожденного иммунитета в кишечнике во время AP. Индукция AP привела к значительному увеличению нейтрофилов и макрофагов в толстой кишке.Добавки как ITF I, так и ITF IV снижали количество инфильтрирующих нейтрофилов и макрофагов (Рисунки A – C). Процент CD8a + DC или pDC в толстой кишке снижается с помощью AP, но предотвращается с помощью ITF IV, а не ITF I (рисунок S3 в дополнительных материалах). Кроме того, в соответствии со сниженной инфильтрацией воспалительных клеток в кишечнике, оба ITF предотвращали вызванное AP повышение уровней провоспалительного TNF-α и IL-1β и снижение уровня IL-10 в толстой кишке по сравнению с необработанным контрольным AP (фиг. D).Взятые вместе, эти данные свидетельствуют о положительном иммуномодулирующем действии обоих ITF на AP-ассоциированное воспаление кишечника.
Влияние ITF на инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов и продукцию цитокинов в толстой кишке. Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или ITF IV в течение 72 часов перед индукцией AP церулеином. Инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов и продукцию цитокинов в толстой кишке определяли, как описано в разделе «Материалы и методы» соответственно. Репрезентативные графики показали точечные графики Ly-6G + CD11b + нейтрофилов (A) и F4 / 80 + CD11b + макрофагов (B) в поджелудочной железе и количественный анализ инфильтрации нейтрофилов и макрофагов. в толстой кишке (С) .Количественный анализ уровней TNF-α, IL-1β и IL-10 в толстой кишке был выполнен с помощью ELISA (D) . Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM . * P <0,05, ** P <0,01 и *** P <0,001. АП, острый панкреатит; ELISA, иммуноферментный анализ; ИЛ, интерлейкин; ITF, фруктаны инулинового типа; TNF-α, фактор некроза опухоли-α.
Добавка ITF IV, но не ITF I, модулирующая активацию панкреатического IRAK-4 / JNK / NF-κB в AP
Наконец, мы исследовали сигнальные молекулярные пути, лежащие в основе дифференциальных эффектов добавок ITF I и ITF IV.Активацию NF-κB и его сигнальных киназ (IRAK, TAK1 и MAPK) определяли с помощью вестерн-блоттинга. Было обнаружено, что ITF IV значительно модулирует AP-индуцированную активацию IRAK-4, JNK и NF-κB, тогда как p-TAK, p-ERK и p-p38 остаются незатронутыми ITF (Рисунки A – D). Для сравнения, ITF I ослабляет активацию IRAK-4 и p-JNK, связанную с AP, но не влияет на ядерную транслокацию и активацию NF-κB (Рисунки A – D).
Эффекты ITF на AP-опосредованную активацию путей MAPK и NF-κB в поджелудочной железе.Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или ITF IV в течение 72 часов перед индукцией AP церулеином. Активация / экспрессия панкреатического IRAK4 (A) , p-TAK1 (B) , p-ERK, p-JNK, p-p38 (C) и NF-κB p-p65 (D) были исследованы с помощью вестерн-блоттинга. Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM . ** P <0,01 и *** P <0,001. АП, острый панкреатит; ERK, киназа, регулируемая внеклеточными сигналами; IRAK, киназа, связанная с рецептором IL-1; ITF, фруктаны инулинового типа; JNK, N-концевая киназа c-Jun; MAPK, митоген-активируемые протеинкиназы; NF-κB, ядерный фактор, усиливающий легкую каппа-цепь активированных В-клеток; TAK, киназа, активированная TGF-β.
Обсуждение
В текущем исследовании изучаются и сравниваются эффекты различных типов ITF на экспериментальный AP и связанную кишечную иммунную и барьерную дисрегуляцию. Эффекты были зависимы от типа ITF и более выражены при ITF IV, чем при ITF I. Мы наблюдали, что добавление длинноцепочечного инулина (ITF IV) с пищей уменьшало тяжесть AP: оно подавляло характерную инфильтрацию воспалительных клеток, модулировало продукцию воспалительных цитокинов в поджелудочной железе. Область кишечника и препятствует целостности функции кишечного барьера.Его ослабляющий эффект был связан с подавлением AP-индуцированной активации пути IRAK-4 / p-JNK / NF-κB. ITF I продемонстрировал только значительные модулирующие эффекты в иммунных ответах толстой кишки и воспалительных маркерах сыворотки, что позволяет предположить, что короткоцепочечные эффекты инулина ограничены кишечником (рисунок).
ITF IV защита от AP за счет уменьшения повреждения поджелудочной железы и AP-ассоциированного повреждения кишечника, предотвращая его прогрессирование в системную воспалительную реакцию. Была проиллюстрирована роль ITF IV на AP в предотвращении повреждения тканей и последующих воспалительных реакций.АП, острый панкреатит; ITF, фруктаны инулинового типа.
Фруктаны инулиноподобного типа были протестированы на различных моделях воспалительных и иммунологических заболеваний, и было показано, что введение ITF может оказывать иммуномодулирующее действие и облегчать острое воспаление (23, 28, 37). Насколько нам известно, это первое исследование, в котором эффективность ITF показана в AP. Однако ранее предполагалось, что пищевые волокна обратно связаны с активностью ферментов поджелудочной железы и могут ингибировать активность ферментов поджелудочной железы in vivo (38).Поскольку преждевременная активация зимогенов поджелудочной железы является запускающим событием AP у человека и ингибируется ITF, это исследование поддерживает потенциальное применение ITF для предотвращения AP.
Особое любопытное наблюдение этого исследования заключалось в том, что длинноцепочечные инулины обладают лучшим местным защитным действием на поджелудочную железу и кишечник в отношении АР, чем короткоцепочечные инулины. Ранее дифференциальные пребиотические и иммуномодулирующие эффекты были продемонстрированы ITF с различной длиной цепи. Длительная ферментация длинноцепочечного инулина (DP> 10) по сравнению с короткоцепочечным инулином (DP <10) обеспечивает более устойчивые и глубокие пребиотические и иммуномодулирующие эффекты, локально в толстой кишке и системно в удаленных органах.Другой механизм, зависящий от длины цепи ITF, который может объяснить разницу, - это величина, с которой ITF могут активировать toll-подобный рецептор 2, которая выше для длинноцепочечных ITF, чем для короткоцепочечных ITF (24). Кроме того, предпочтительные места ферментации для этих двух ITF различны: толстая кишка для длинноцепочечных и тонкий кишечник для короткоцепочечных инулинов. Это может означать пролонгированное и иное действие ITF IV по сравнению с ITF I и может объяснить наблюдение, что ITF IV, но не ITF I, увеличивал экспрессию в толстой кишке белков TJ ZO-1 и окклюзии, а также AMP DEFB1 и CRAMP.Дифференциальная регуляция белков TJ наблюдалась ранее после диетических вмешательств (39).
Врожденная иммунная активация и воспалительная передача сигналов ацинарных клеток поджелудочной железы характерны для AP (7). Более того, индукция АД гиперстимуляцией церулеином вызывала инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов. Эту инфильтрацию предотвращает диетическая добавка ITF IV. Было обнаружено, что увеличение количества моноцитов / макрофагов Ly6C hi поджелудочной железы положительно коррелирует с тяжестью ОП и зависит от продукции TNF-α этими клетками (11).Было показано, что продукция IL-10 макрофагами M2 ухудшает рекрутирование нейтрофилов при воспалительных и инфекционных состояниях (40, 41). Наряду со сниженной инфильтрацией нейтрофилов и макрофагов у мышей, получавших ITF IV с AP, было обнаружено подавление продукции TNF-α и IL-1β и повышение уровней IL-10 в тканях поджелудочной железы и толстой кишки. В то время как модулирующие эффекты ITF IV наблюдались на уровне цитокинов поджелудочной железы, толстой кишки и системных цитокинов, эффекты ITF I были значительными только в отношении цитокинов толстой кишки и системных цитокинов.Сбалансированная выработка провоспалительных и противовоспалительных цитокинов предотвращала усиленный воспалительный ответ от положительной воспалительной цепи обратной связи (42).
Воспаление ацинаров поджелудочной железы с активацией MAPKs и фактора транскрипции NF-κB является ключевым патологическим событием во время развития AP (43–46). Индукция AP или супрафизиологические концентрации церулеина связаны с активацией MAPK в ацинусах поджелудочной железы (47). Сверхэкспрессия белка p65, трансактивированного NF-κB, усугубляет острые воспалительные реакции поджелудочной железы, а MAPK регулируют активацию NF-κB, опосредуя фосфорилирование его белка ингибирующего κB IκB, что позволяет транслокации NF-κB в ядро с последующей активацией воспалительных генов (19). , 47, 48).Здесь мы обнаружили, что активация MAPKs JNK, но не ERK1 / 2 или p38 ингибируется ITF IV, одновременно с ослабленной ядерной транслокацией и активацией NF-κB p65. Можно предположить, что различные предшествующие MAPK регулируются пищевыми волокнами. Наши данные предполагают, что ITF IV препятствует развитию AP за счет снижения панкреатической активации сигнального пути IRAK-4-JNK-NF-κB p65 и ингибирования высвобождения медиаторов воспаления. Было продемонстрировано, что IRAK-4 играет важную роль во многих врожденных иммунных ответах и может активировать путь JNK и нижестоящий NF-κB (20, 21, 49).Транслокация NF-κB в ацинарных клетках увеличивает тяжесть панкреатита у мышей и приводит к транскрипции цитокинов и других медиаторов воспаления (19). Наше исследование показывает, что ITF IV подавляет IRAK-4 / p-JNK / NF-κB p65 в поджелудочной железе во время AP.
По мере прогрессирования АП воспалительные цитокины, продуцируемые в поджелудочной железе, включая TNF-α и IL-1β, достигают кишечника посредством микроциркуляции. Эти цитокины будут привлекать больше лейкоцитов и индуцировать больше медиаторов воспаления, которые в конечном итоге будут способствовать дисфункции кишечного барьера и повреждению слизистой оболочки (22, 50, 51).Дисфункция кишечного барьера и ухудшение проницаемости кишечника в AP сопровождаются снижением экспрессии усиливающих TJ белков и AMP. Отсутствие физических и химических барьеров кишечника делает хозяина восприимчивым к бактериальной транслокации, которая способствует второму воспалительному событию в поджелудочной железе, вызывая чрезмерное воспаление и развитие полиорганной дисфункции. Как показано здесь, диетическое вмешательство ITF IV, ограничивая воспаление поджелудочной железы и кишечника, восстанавливая барьерную функцию и целостность кишечника для предотвращения вторичных чрезмерных воспалительных реакций, представляет собой многообещающий подход к предотвращению прогрессирования ОП.Хотя мы продемонстрировали модулирующие эффекты ITF IV на панкреатико-кишечный иммунитет и барьерную функцию кишечника, подробные механизмы еще предстоит полностью понять. Дальнейшие исследования могут выявить специфическое участие рецепторов и / или изучить, как регулируются SCFA их продуктов ферментации, чтобы оказывать защитные эффекты во время состояния. Более того, трансляционная важность этих безопасных пребиотиков с добавленной стоимостью для клинической AP заслуживает дальнейшего изучения.
В совокупности наши данные предполагают, что прием ITF IV с пищей, но не ITF I, предотвращает развитие AP посредством трехступенчатого действия: во-первых, предотвращая воспаление и повреждение поджелудочной железы; во-вторых, предотвращая AP-ассоциированную дисфункцию кишечного барьера и воспаление кишечника; и, наконец, предотвращая прогрессирование воспаления кишечника и поджелудочной железы в системную воспалительную реакцию с помощью двух вышеупомянутых механизмов.Настоящее исследование предоставляет доказательства того, что пищевое применение длинноцепочечных инулинов при клиническом АП может быть эффективным.
Заявление об этике
Все экспериментальные протоколы, связанные с животными, были одобрены Институциональным комитетом по этике животных Университета Цзяннань в соответствии с рекомендациями национальных и международных руководств по уходу и использованию лабораторных животных, и были выполнены в соответствии с руководящими принципами. в нем.
Вклад авторов
YH, CW, JL и HL провели эксперименты и проанализировали данные.P-LL, ZS, HZ и PDV предоставили интеллектуальный вклад, способствовали сбору данных и критически рассмотрели рукопись. JS и P-LL разработали и интерпретировали эксперименты. Документ написали JS, P-LL, YH и PDV.
Заявление о конфликте интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Сноски
Финансирование. Работа была поддержана фондами Национального фонда естественных наук Китая (гранты:
114, 31570915, 81573420 и 31400779, Национальный план развития 1000 талантов молодежи), Плана найма высокоуровневых, инновационных и предпринимательских талантов провинции Цзянсу, Key Программа фондов фундаментальных исследований для центральных университетов (грант №: JUSRP51613A), бесплатное финансирование геологоразведочных работ от Государственной ключевой лаборатории пищевых наук и технологий (SKLF-ZZB-201702), План развития талантов «Чжо Сюэ» Университета Фудань и постдокторантура Китая Фонд (номер гранта: 2016M601719).
Дополнительные материалы
Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fimmu.2017.01209/full#supplementary-material.
Рисунок S1
Влияние диетических добавок ITF на маркеры поражения поджелудочной железы. Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или 5% ITF IV в течение 72 часов. Затем определяли сывороточную амилазу (A) , активность МПО поджелудочной железы (B) и отек поджелудочной железы (C) , как описано в разделе «Материалы и методы» соответственно.Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM. ITF, фруктаны инулинового типа; МПО, миелопероксидаза.
Рисунок S2
Влияние ITF IV на CD8a + DC в поджелудочной железе во время AP: репрезентативные точечные диаграммы проточной цитометрии CD11c + MHCII + DC (A) , гистограмма (B) 80 (B) 80 (B) и процентное содержание (C) DC CD8a + на подмножествах DC в поджелудочной железе. Показанные данные представляют собой средние значения ± стандартная ошибка среднего из четырех независимых экспериментов с тремя-четырьмя объединенными мышами в каждой группе в каждом эксперименте. ** P <0,01. АП, острый панкреатит; ДК, дендритные клетки; ITF, фруктаны инулинового типа.
Рисунок S3
Влияние ITF IV на CD8a + DC в толстой кишке во время AP: репрезентативные точечные диаграммы проточного цитометра CD11c + MHCII + DC (A) , гистограмма (B) , и процентное содержание (C) DC CD8a + на подмножествах DC в толстой кишке. Показанные данные представляют собой средние значения ± стандартная ошибка среднего из четырех независимых экспериментов с тремя-четырьмя объединенными мышами в каждой группе в каждом эксперименте. * P <0,05 и ** P <0,01. АП, острый панкреатит; ДК, дендритные клетки; ITF, фруктаны инулинового типа.
Сокращения
AP, острый панкреатит; AMP, антимикробные пептиды; ANOVA, дисперсионный анализ; CRAMP, антимикробный пептид, связанный с кателицидином; DEFB1, β-дефенсин-1; DP, степень полимеризации; ERK, киназа, регулируемая внеклеточными сигналами; H&E, гематоксилин и эозин; ИЛ, интерлейкин; IRAK, киназа, связанная с рецептором IL-1; ITF, фруктан инулиноподобного типа; JNK, N-концевая киназа c-Jun; LMP, пектины с низким содержанием метоксильных групп; MAPK, митоген-активируемые протеинкиназы; МПО, миелопероксидаза; NF-κB, ядерный фактор, усиливающий легкую каппа-цепь активированных В-клеток; RT-qPCR, количественная полимеразная цепная реакция в реальном времени; SCFAs, короткоцепочечные жирные кислоты; TAK, киназа, активированная TGF-β; TGF-β, трансформирующий фактор роста-β; TJ, плотный переход; TNF-α, фактор некроза опухоли-α; ZO-1, zonula occludens-1.
Ссылки
1. Ланкиш П.Г., Апте М., Бэнкс ПА. Острый панкреатит. Lancet (2015) 386: 85–96.10.1016 / S0140-6736 (14) 60649-8 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 2. Sun Y, He Y, Wang F, Zhang H, de Vos P, Sun J. Лимонный пектин с низким содержанием метоксила ослабляет воспалительные реакции и улучшает целостность кишечного барьера при экспериментальном остром панкреатите, вызванном церулеином. Mol Nutr Food Res (2017) 61 (4) .10.1002 / mnfr.201600885 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 3. Бэнкс П.А., Боллен Т.Л., Дервенис С., Гуззен Х.Г., Джонсон С.Д., Сарр М.Г. и др.Классификация острого панкреатита — 2012: пересмотр классификации и определений Атланты на основе международного консенсуса. Gut (2013) 62: 102–11.10.1136 / gutjnl-2012-302779 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 5. Shamoon M, Deng Y, Chen YQ, Bhatia M, Sun J. Терапевтические последствия врожденной иммунной системы при остром панкреатите. Мнение экспертов Ther Targets (2016) 20: 73–87.10.1517 / 14728222.2015.1077227 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 6. Zheng L, Xue J, Jaffee EM, Habtezion A. Роль иммунных клеток и иммунной терапии при панкреатите и аденокарциноме протоков поджелудочной железы.Гастроэнтерология (2013) 144: 1230–40.10.1053 / j.gastro.2012.12.042 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 7. Ватанабе Т., Кудо М., Стробер В. Иммунопатогенез панкреатита. Mucosal Immunol (2017) 10: 283–98.10.1038 / mi.2016.101 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 8. Майер Дж., Рау Б., Гансог Ф., Бегер Х.Г. Медиаторы воспаления при остром панкреатите человека: клинические и патофизиологические последствия. Gut (2000) 47: 546–52.10.1136 / gut.47.4.546 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 9.Сан Дж., Бхатия М. Блокада рецептора нейрокинина-1 снижает выработку хемокинов CC и CXC при экспериментальном остром панкреатите и связанном с ним повреждении легких. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol (2007) 292: G143–53.10.1152 / ajpgi.00271.2006 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 10. Juss JK, House D, Amour A, Begg M, Herre J, Storisteanu DM, et al. Нейтрофилы с острым респираторным дистресс-синдромом имеют особый фенотип и устойчивы к ингибированию фосфоинозитид-3-киназы. Am J Respir Crit Care Med (2016) 194: 961–73.10.1164 / rccm.201509-1818OC [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 11. Перидес Дж., Вайс Э. Р., Майкл Э. С., Лауккаринен Дж. М., Даффилд Дж. С., Стир М.Л. TNF-альфа-зависимая регуляция тяжести острого панкреатита моноцитами Ly-6C (hi) у мышей. J Biol Chem (2011) 286: 13327–35.10.1074 / jbc.M111.218388 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 12. Bonjoch L, Gea-Sorli S, Closa D. Липиды, образующиеся во время острого панкреатита, повышают воспалительный статус макрофагов, вмешиваясь в их поляризацию M2.Панкреатология (2015) 15: 352–9.10.1016 / j.pan.2015.04.007 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 13. Бедросян А.С., Нгуен А.Х., Хакман М., Коннолли М.К., Малхотра А., Ибрагим Дж. И др. Дендритные клетки способствуют жизнеспособности поджелудочной железы у мышей с острым панкреатитом. Гастроэнтерология (2011) 141: 1915–26.e1–14.10.1053 / j.gastro.2011.07.033 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 14. Ишибаши Т., Чжао Х., Кавабе К., Ооно Т., Эгашира К., Сузуки К. и др. Блокирование активности хемоаттрактантного белка-1 моноцитов (MCP-1) снижает тяжесть острого панкреатита у крыс.J Gastroenterol (2008) 43: 79–85.10.1007 / s00535-007-2126-9 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 15. Денхэм В., Ян Дж., Финк Дж., Денхэм Д., Картер Дж., Уорд К. Нацеливание на гены демонстрирует дополнительные пагубные эффекты интерлейкина 1 и фактора некроза опухоли при панкреатите. Гастроэнтерология (1997) 113: 1741–6.10.1053 / gast.1997.v113.pm9352880 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 16. Сараива М., О’Гарра А. Регулирование выработки ИЛ-10 иммунными клетками. Nat Rev Immunol (2010) 10: 170–81.10.1038 / nri2711 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 17.Фроссар Дж. Л., Стир М. Л., Пастор К. М.. Острый панкреатит. Lancet (2008) 371: 143–52.10.1016 / S0140-6736 (08) 60107-5 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 18. Ван Лаэтхем Дж. Л., Эскинази Р., Луи Х., Рикаерт Ф., Робберехт П., Девьер Дж. Мультисистемное производство интерлейкина 10 ограничивает тяжесть острого панкреатита у мышей. Gut (1998) 43: 408–13.10.1136 / gut.43.3.408 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 19. Хуанг Х., Лю Й., Данилюк Дж., Гайзер С., Чу Дж., Ван Х и др. Активация ядерного фактора-каппаВ в ацинарных клетках увеличивает тяжесть панкреатита у мышей.Гастроэнтерология (2013) 144: 202–10.10.1053 / j.gastro.2012.09.059 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 20. Suzuki N, Suzuki S, Duncan GS, Millar DG, Wada T, Mirtsos C и др. Серьезное нарушение передачи сигналов интерлейкина-1 и толл-подобных рецепторов у мышей, лишенных IRAK-4. Nature (2002) 416: 7.10.1038 / nature736 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 21. Ли С., Стрелов А., Фонтана Е. Дж., Веше Х. IRAK-4: новый член семейства IRAK со свойствами IRAK-киназы. Proc Natl Acad Sci U S. A (2002) 99: 5567–72.10.1073 / pnas.082100399 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 22. Капурсо Дж., Зербони Дж., Синьоретти М., Валенте Р., Стиглиано С., Пичукки М. и др. Роль кишечного барьера при остром панкреатите. J Clin Gastroenterol (2012) 46 (Suppl): S46–51.10.1097 / MCG.0b013e3182652096 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 23. Чен К., Чен Х., Фаас М.М., де Хаан Б.Дж., Ли Дж., Сяо П. и др. Специфические фруктановые волокна инулинового типа защищают от аутоиммунного диабета, модулируя иммунитет кишечника, барьерную функцию и гомеостаз микробиоты.Mol Nutr Food Res (2017) 61 (8) .10.1002 / mnfr.201601006 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 24. Фогт Л., Рамасами Ю., Мейер Д., Пулленс Г., Венема К., Фаас М.М. и др. Иммунная модуляция различными типами β2 → 1-фруктанов зависит от толл-подобных рецепторов. PLoS One (2013) 8: e68367.10.1371 / journal.pone.0068367 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 25. Bermudez-Brito M, Sahasrabudhe NM, Rosch C, Schols HA, Faas MM, de Vos P. Влияние пищевых волокон на ответы дендритных клеток in vitro зависит от различных эффектов волокон на эпителиальные клетки кишечника.Mol Nutr Food Res (2015) 59: 698–710.10.1002 / mnfr.201400811 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 26. Роберфроид М., Гибсон Г.Р., Хойлс Л., Маккартни А.Л., Растолл Р., Роуленд И. и др. Пребиотические эффекты: метаболизм и польза для здоровья. Br J Nutr (2010) 104 (Дополнение 2): S1–63.10.1017 / S0007114510003363 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 27. Ито Х., Такемура Н., Сонояма К., Кавагиси Х., Топпинг Д.Л., Конлон М.А. и др. Степень полимеризации фруктанов инулинового типа по-разному влияет на количество молочнокислых бактерий, иммунные функции кишечника и секрецию иммуноглобулина А в слепой кишке крысы.J Agric Food Chem (2011) 59: 5771–8.10.1021 / jf200859z [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 28. Фогт Л., Мейер Д., Пулленс Г., Фаас М., Смелт М., Венема К. и др. Иммунологические свойства фруктанов инулинового типа. Crit Rev Food Sci Nutr (2015) 55: 414–36.10.1080 / 10408398.2012.656772 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 29. Vogt LM, Elderman ME, Borghuis T., de Haan BJ, Faas MM, de Vos P. Зависимые от длины цепи эффекты фруктановых пищевых волокон инулин-типа на системные иммунные ответы человека против гепатита-B.Mol Nutr Food Res (2017) .10.1002 / mnfr.201700171 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 30. Deng YY, Shamoon M, He Y, Bhatia M, Sun J. Антимикробный пептид, связанный с кателицидином, модулирует тяжесть острого панкреатита у мышей. Mol Med Rep (2016) 13: 3881–5.10.3892 / mmr.2016.5008 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 31. Барбейро Д.Ф., Койке М.К., Коэльо А.М., да Силва Ф.П., Мачадо М.С. Дисфункция кишечного барьера и повышенная экспрессия гена ЦОГ-2 в кишечнике пожилых крыс с острым панкреатитом.Панкреатология (2016) 16: 52–6.10.1016 / j.pan.2015.10.012 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 32. Хилчи А.Л., Вюрт К., Хэнкок РЕЙ. Иммунная модуляция с помощью многогранных катионных защитных (антимикробных) пептидов хозяина. Nat Chem Biol (2013) 9: 761–8.10.1038 / nchembio.1393 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 33. Cheng M, Ho S, Yoo JH, Tran DH, Bakirtzi K, Su B и др. Кателицидин подавляет развитие рака толстой кишки путем ингибирования связанных с раком фибробластов. Clin Exp Gastroenterol (2015) 8: 13–29.10.2147 / CEG.S70906 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 34. Гуковская А.С., Вакеро Э., Занинович В., Горелик Ф.С., Лусис А.Дж., Бреннан М.Л. и др. Нейтрофилы и НАДФН-оксидаза опосредуют интрапанкреатическую активацию трипсина при экспериментальном остром панкреатите у мышей. Гастроэнтерология (2002) 122: 974–84.10.1053 / gast.2002.32409 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 35. Абдулла А., Авла Д., Торласиус Х., Регнер С. Роль нейтрофилов в активации трипсиногена при тяжелом остром панкреатите. J Leukoc Biol (2011) 90: 975–82.10.1189 / jlb.0411195 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 36. Шривастава П., Бхатия М. Существенная роль моноцитов и макрофагов в прогрессировании острого панкреатита. World J Gastroenterol (2010) 16: 3995.10.3748 / wjg.v16.i32.3995 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 37. Осман Н., Адави Д., Молин Г., Арне С., Берггрен А., Джеппссон Б. Штаммы Bifidobacterium infantis с и без комбинации олигофруктозы и инулина (OFI) ослабляют воспаление при колите, вызванном DSS, у крыс.BMC Gastroenterol (2006) 6: 31.10.1186 / 1471-230X-6-31 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 38. Датта С.К., Хласко Дж. Пищевые волокна при заболевании поджелудочной железы: влияние диеты с высоким содержанием клетчатки на мальабсорбцию жира при недостаточности поджелудочной железы и исследование взаимодействия пищевых волокон с ферментами поджелудочной железы in vitro. Am J Clin Nutr (1985) 41: 517–25. [PubMed] [Google Scholar] 39. Пател Р.М., Майерс Л.С., Курундкар А.Р., Махешвари А., Нусрат А., Лин П.В. Пробиотические бактерии вызывают созревание кишечной экспрессии клаудина 3 и барьерной функции.Am J Pathol (2012) 180: 626–35.10.1016 / j.ajpath.2011.10.025 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 40. Андраде Э.Б., Алвес Дж., Мадурейра П., Оливейра Л., Рибейро А., Кордейро-да-Силва А. и др. TLR2-индуцированная продукция IL-10 ухудшает рекрутирование нейтрофилов в инфицированные ткани во время неонатального бактериального сепсиса. J Immunol (2013) 191: 4759–68.10.4049 / jimmunol.1301752 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 41. Сунь Л., Го РФ, Ньюстед М.В., Стэндифорд Т.Дж., Макариола Д.Р., Шанли Т.П. Влияние IL-10 на набор нейтрофилов и выживаемость после заражения Pseudomonas aeruginosa .Am J Respir Cell Mol Biol (2009) 41: 76–84.10.1165 / rcmb.2008-0202OC [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 42. Gea-Sorli S, Closa D. In vitro, но не in vivo, обратимость активации перитонеальных макрофагов во время экспериментального острого панкреатита. BMC Immunol (2009) 10: 42.10.1186 / 1471-2172-10-42 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 44. Dong Z, Shang H, Chen YQ, Pan LL, Bhatia M, Sun J. Сульфорафан защищает повреждение ацинарных клеток поджелудочной железы путем модуляции Nrf2-опосредованного окислительного стресса и воспалительного пути NLRP3.Oxid Med Cell Longev (2016) 2016: 7864150.10.1155 / 2016/7864150 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 45. Рамнат Р.Д., Сан Дж., Адхикари С., Бхатия М. Влияние митоген-активированных протеинкиназ на синтез хемокинов, индуцированный веществом P в ацинарных клетках поджелудочной железы мышей. J Cell Mol Med (2007) 11: 1326–41.10.1111 / j.1582-4934.2007.00086.x [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 46. Канак М.А., Шахбазов Р., Йошимацу Г., Леви М.Ф., Лоуренс М.К., Назируддин Б. Низкомолекулярный ингибитор NFkappaB блокирует стресс ER и инфламмасому NLRP3 и предотвращает прогрессирование панкреатита.J Gastroenterol (2017) 52: 352–65.10.1007 / s00535-016-1238-5 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 47. Koh YH, Tamizhselvi R, Bhatia M. Киназа 1/2, регулируемая внеклеточными сигналами, и c-Jun Nh3-терминальная киназа через ядерный фактор-kappaB и протеин-активатор-1 способствуют индуцированной церулеином экспрессии вещества P и нейрокинина-1 рецепторы в ацинарных клетках поджелудочной железы. J Pharmacol Exp Ther (2010) 332: 940–8.10.1124 / jpet.109.160416 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 48. Алгуль Х., Трейбер М., Лесина М., Нахай Х., Саур Д., Гейслер Ф. и др.Специфичное для поджелудочной железы усечение RelA / p65 увеличивает восприимчивость ацинусов к связанной с воспалением гибели клеток после церулеинового панкреатита. J Clin Invest (2007) 117: 1490–501.10.1172 / JCI29882 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 49. Сан Дж., Виклунд Ф., Хсу ФК, Бэлтер К., Чжэн С.Л., Йоханссон Дж. Э. и др. Взаимодействие вариантов последовательностей в киназе4, ассоциированной с рецептором интерлейкина-1, и кластере генов толл-подобных рецепторов 6-1-10 увеличивает риск рака простаты. Эпидемиологические биомаркеры рака. Пред. (2006) 15: 480–5.10.1158 / 1055-9965.EPI-05-0645 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 50. Gunjaca I, Zunic J, Gunjaca M, Kovac Z. Уровни циркулирующих цитокинов в модели острого панкреатита SIRS / CARS могут помочь в клинической оценке тяжести заболевания. Воспаление (2012) 35: 758–63.10.1007 / s10753-011-9371-z [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 51. Мачадо MC, да Силва FP, Cunha DG, Barbeiro DF, Coelho AMM, Souza HP. Tu1915 Дисфункция кишечного барьера у стареющих животных с острым панкреатитом: усиление воспаления кишечника? Гастроэнтерология (2015) 148: S – 1190.10.1016 / S0016-5085 (15) 34066-X [CrossRef] [Google Scholar]Фруктаны инулинового типа модулируют врожденные иммунные реакции поджелудочной железы и кишечника и целостность кишечного барьера во время экспериментального острого панкреатита зависимым от длины цепи способом
Front Immunol. 2017; 8: 1209.
, 1, 2, † , 1, 2, † , 1, 2 , 1, 2 , 1, 2 , 1, 2 , 3 , 4, * и 1, 2, 4, *Yue He
1 наук и технологий в области пищевых продуктов, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Chengfei Wu
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий Университета Цзяннань , Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Цзяхонг Ли
1 Государственная лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа Пищевая наука и технологии, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Хунли Ли
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий Университета Цзяннань, Уси, Китай
Чжэнхуа Сунь
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Хао Чжан
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Пол де Вос
3 Отделение медицины Биология, кафедра патологии и медицинской биологии, Университет Гронингена, Университетский медицинский центр Гронингена, Гронинген, Нидерланды
Ли-Лун Пан
4 Медицинский факультет Университета Цзяннань, Уси, Китай
Цзя Сунь
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа Пищевая наука и технологии, Университет Цзяннань, Уси, Китай
4 Школа медицины, Университет Цзяннань, Уси, Китай
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
3 Отделение медицинской биологии, Отделение патологии и медицинской биологии, Университет Гронингена, Университетский медицинский центр Гронингена, Гронинген, Нидерланды
4 Школа Медицина, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Отредактировал: Виллем Ван Иден, Утрехтский университет, Нидерланды
Рецензировал: Брандт Д.Пенс, Мемфисский университет, США; Мурад Ариби, Университет Тлемсена, Алжир
† Соавторы.
Специальный раздел: эта статья была отправлена в Nutritional Immunology, раздел журнала Frontiers in Immunology
Поступила в редакцию 20 июня 2017 г .; Принято, 2017 г. 12 сентября.
Copyright © 2017 He, Wu, Li, Li, Sun, Zhang, de Vos, Pan and Sun.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (CC BY).Использование, распространение или воспроизведение на других форумах разрешено при условии указания автора (авторов) или лицензиара и ссылки на оригинальную публикацию в этом журнале в соответствии с принятой академической практикой. Запрещается использование, распространение или воспроизведение без соблюдения этих условий.
Эта статья цитируется в других статьях в PMC.- Дополнительные материалы
- Рисунок S1: Влияние диетических добавок ITF на маркеры поражения поджелудочной железы.Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или 5% ITF IV в течение 72 часов. Затем определяли сывороточную амилазу (A) , активность МПО поджелудочной железы (B) и отек поджелудочной железы (C) , как описано в разделе «Материалы и методы» соответственно. Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM. ITF, фруктаны инулинового типа; МПО, миелопероксидаза.
GUID: 208279CC-63C0-4C97-95CC-A9796CD6D492
Рисунок S2: Влияние ITF IV на CD8a + DC в поджелудочной железе во время AP: репрезентативные точечные диаграммы проточной цитометрии CD11c + MHCII MHCII Показаны (A) , гистограмма (B) и процентное содержание (C) DC CD8a + на подмножествах DC в поджелудочной железе.Показанные данные представляют собой средние значения ± стандартная ошибка среднего из четырех независимых экспериментов с тремя-четырьмя объединенными мышами в каждой группе в каждом эксперименте. ** P <0,01. АП, острый панкреатит; ДК, дендритные клетки; ITF, фруктаны инулинового типа.
GUID: B6CEC7EE-629B-4D0B-AE51-13F8A218C1B9
Рисунок S3: Влияние ITF IV на CD8a + DC в толстой кишке во время AP: репрезентативные точечные диаграммы проточного цитометра CD9C + + M + 9011 Показаны DC (A) , гистограмма (B) и процентное содержание (C) DC CD8a + на подмножествах DC в толстой кишке.Показанные данные представляют собой средние значения ± стандартная ошибка среднего из четырех независимых экспериментов с тремя-четырьмя объединенными мышами в каждой группе в каждом эксперименте. * P <0,05 и ** P <0,01. АП, острый панкреатит; ДК, дендритные клетки; ITF, фруктаны инулинового типа.
GUID: 70A3811C-C21B-4DD3-A11B-8DA7AA38B815
Abstract
Острый панкреатит (ОП) — распространенное воспалительное заболевание брюшной полости и одна из основных причин госпитализации по поводу желудочно-кишечных расстройств.Специфической фармакологической или диетической терапии нет, но она крайне необходима. Фруктаны инулиноподобного типа (ITF) способны модифицировать иммунный и барьерный гомеостаз кишечника химически-зависимым образом и, следовательно, потенциально применимы для управления AP, но их эффективность при AP еще не продемонстрирована. Настоящее исследование направлено на изучение и сравнение модулирующих эффектов ITF с разной степенью ферментируемости на панкреатический иммунитет и барьерную функцию во время экспериментально индуцированного AP у мышей.Мышей BALB / c кормили диетами с короткими (I) или длинными (IV) цепями ITF в течение до 3 дней перед индукцией AP церулеином. Ослабляющие эффекты на развитие ОП были сильнее у ITF IV, чем у ITF I. Мы обнаружили, что ITF IV с длинной цепью ослабляет тяжесть AP, о чем свидетельствуют сниженные уровни амилазы в сыворотке, уровни липазы, активность миелопероксидазы поджелудочной железы, отек поджелудочной железы и гистологическое исследование. демонстрируя снижение поражения поджелудочной железы. Короткоцепочечный ITF I продемонстрировал лишь частичный защитный эффект.И ITF IV, и ITF I модулировали уровни системных цитокинов, ассоциированных с АР. ITF IV, но не ITF I, восстанавливали AP-ассоциированную дисфункцию кишечного барьера за счет активации модулирующих белков плотного соединения толстой кишки, антимикробных пептидов и улучшения общей гистологии толстой кишки. Кроме того, наблюдались дифференциальные модулирующие эффекты ITF IV и ITF I на иммунитет поджелудочной железы и кишечника: добавление ITF IV предотвращало инфильтрацию клеток врожденного иммунитета в поджелудочной железе и толстой кишке и продукцию цитокинов в тканях.Подобные эффекты наблюдались только в кишечнике с ITF I, но не в поджелудочной железе. Наконец, ITF IV, но не ITF I, подавлял инициируемую AP активацию киназы 4, ассоциированной с рецептором IL-1 (IRAK-4) и N-концевой киназы фосфор-c-Jun (p-JNK), и чистое снижение фосфор- ядерный фактор, каппа-легкая цепь-энхансер активированных В-клеток (NF-κB) p65 (p-NF-κB p65), ядерная транслокация и активация в поджелудочной железе. Наши результаты демонстрируют четкое зависящее от длины цепи влияние инулина на АП. Эффекты ослабления вызваны модулирующими эффектами длинноцепочечного инулина на панкреатический кишечник через сигнальный путь поджелудочной железы IRAK-4 / p-JNK / p-NF-κBp65 и на предотвращение разрушения кишечного барьера.
Ключевые слова: пищевые волокна, воспаление, панкреатико-кишечный иммунитет, сигнальные киназы, белки плотного соединения, антимикробные пептиды
Введение
Острый панкреатит (ОП) — это внезапное воспаление поджелудочной железы, вызванное неправильной активацией местных пищеварительных ферментов. . В последние десятилетия он стал основной причиной госпитализации по поводу желудочно-кишечных расстройств во многих странах, и во всем мире заболеваемость растет (1).Хотя легкая форма ОП проходит самостоятельно, почти у 20-25% пациентов с ОП развиваются тяжелые симптомы с системными воспалительными реакциями. Смертность у этих пациентов достигает 30% (2). До сих пор отсутствует таргетная фармакологическая или нутрицевтическая терапия, специфичная для лечения ОП (3, 4). Однако новое понимание взаимосвязи функций и эффекторов пищевых компонентов и их противовоспалительных эффектов породило оптимизм в отношении возможности создания нутрицевтических стратегий для контроля местного воспаления и предотвращения системных осложнений АП (2).
Патофизиологические исследования AP показали, что AP вызывается нерегулируемой интраацинарной активацией трипсина и других пищеварительных ферментов, что приводит к самоперевариванию поджелудочной железы и местному воспалению. Основные триггерные факторы включают гиперстимуляцию поджелудочной железы, камни в желчном пузыре и злоупотребление алкоголем (5). Вызванное местное воспаление сопровождается активацией эндотелиальных клеток и трансэндотелиальной миграцией лейкоцитов, нейтрофилов и макрофагов, что приводит к высвобождению вредных ферментов и цитокинов, которые усиливают местные воспалительные реакции.Как следствие, в наиболее тяжелых случаях могут возникать осложнения со стороны поджелудочной железы, такие как некроз ацинарных клеток, образование псевдокист и развитие абсцесса, что приводит к передаче воспаления на другие удаленные органы, что в конечном итоге является причиной смертности, связанной с ПД.
Врожденная иммунная активация и воспалительная передача сигналов ацинарных клеток играют ключевую роль в патогенезе AP (5-8). Местное воспаление инициируется повреждением ацинарных клеток и местной выработкой провоспалительных цитокинов / хемокинов этими клетками с последующей инфильтрацией нейтрофилов и макрофагов (9).Нейтрофилы, макрофаги и дендритные клетки с различными клеточными поверхностными и внутриклеточными маркерами были связаны с развитием ОП и тяжестью воспалительных состояний (10–13). Баланс между провоспалительными и противовоспалительными медиаторами, продуцируемыми ацинусами и инфильтрированными иммунными клетками, определяет исход AP. Фактор некроза опухоли (TNF) -α, интерлейкин (IL) -1 и IL-10 являются важными цитокинами в AP (11, 14–16). TNF-α высвобождается локальными моноцитами / макрофагами Ly6C hi в поджелудочной железе и усиливает тяжесть экспериментального заболевания (11, 17, 18).Регуляторные цитокины, такие как IL-10, ограничивают местные и системные последствия экспериментального панкреатита (18). Экспрессия этих цитокинов находится под контролем фактора транскрипции NF-κB. Активация NF-κB в ацинарных клетках поджелудочной железы ответственна за экспрессию большого количества генов, связанных с воспалением (19). Активация NF-κB регулируется его вышестоящими сигнальными киназами, такими как MAP-киназы (MAPK), которые могут активироваться рецептор-ассоциированными киназами, такими как IL-1 рецептор-ассоциированная киназа 4 (IRAK-4) и трансформирующий фактор роста — β-активированная киназа (ТАК) (20, 21).Следовательно, модуляция активации иммунных клеток, продукции воспалительных цитокинов и воспалительных сигнальных молекул поджелудочной железы может быть рациональным подходом к облегчению симптомов ОП.
Накапливаются доказательства того, что тяжелая форма ОП связана с изменениями в микроциркуляции, проницаемости / подвижности кишечника, бактериальной транслокацией и активацией лимфоидной ткани, связанной с кишечником. Поэтому предотвращение разрушения кишечного барьера или воспаления, связанного с AP, может быть ключевой целью для эффективной терапии (22).Возможный нутрицевтический подход для предотвращения нарушения кишечного барьера заключается в вмешательстве с противовоспалительными пищевыми компонентами, такими как определенные пищевые волокна. Пищевые волокна могут ферментироваться микробиотой кишечника, чтобы производить полезные для здоровья короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) и изменять барьерную функцию кишечника (23). Следовательно, потребление пищевых волокон представляет собой многообещающую стратегию модулирования прогрессирования АП. Недавно мы продемонстрировали, что пектин лимона с низким содержанием метоксильных групп (LMP) ослабляет воспалительные реакции и улучшает целостность кишечного барьера в экспериментальных AP (2).Другим семейством пищевых молекул с поддерживающим действием на барьерную функцию и противовоспалительным действием, которые могут быть инструментами для контроля AP, являются фруктаны инулиноподобного типа (ITF) (23–27). ITF представляют собой семейство пищевых волокон, принадлежащих к подгруппе бета (2 → 1) линейных углеводов фруктанового типа, и оказывают влияние на функции желудочно-кишечного тракта, что в значительной степени связано с их биохимическими и физиологическими свойствами. В кишечнике ITF быстро ферментируются с образованием SCFA, которые оказывают некоторые местные и системные эффекты ITF.Кроме того, ITF продемонстрировали четкие химические эффекты или эффекты, зависящие от степени полимеризации (DP) (28). Предыдущие исследования показали, что DP или длина цепи ITF, которая влияет на величину активации рецепторов и / или их место ферментации в кишечнике, определяет их пребиотические и иммуномодулирующие эффекты на иммунные клетки, барьерную функцию кишечника и состав микробиоты (23–27 , 29). ITF вовлечены в различные воспалительные и иммунологические нарушения. Однако их потенциальные эффекты не изучались при лечении AP.
В этом исследовании мы изучили и сравнили эффекты длинноцепочечного ITF IV и более легко ферментируемого короткоцепочечного ITF I на их защитные эффекты во время экспериментально индуцированного AP. На модели мышей AP, индуцированной церулеином, мы изучали тяжесть панкреатита после лечения ITF, частоту инфильтрации нейтрофилов, макрофагов и дендритных клеток в поджелудочной железе и толстой кишке, а также продукцию цитокинов TNF-α, IL-1β и Ил-10. Кроме того, мы изучали целостность толстой кишки, определяя экспрессию модулирующих белков плотного соединения кишечника и эпителия (TJ) и усиливающих барьер иммуномодулирующих антимикробных пептидов (AMP).Наконец, мы исследовали сигнальные пути и киназы, модулируемые ITFs, чтобы получить представление о механизмах, с помощью которых ITFs модулируют AP.
Материалы и методы
Волокна и структурная характеристика
Применяемые ITF I (frutalose OFP, 2 Все экспериментальные протоколы, связанные с животными, были одобрены Институциональным комитетом по этике животных Университета Цзяннань в соответствии с рекомендациями национальных и международных руководящих принципов по уходу и использованию лабораторных животных, и были выполнены в соответствии с указанными в них руководящими принципами. . В этом исследовании использовали восьминедельных самок мышей BALB / c весом 20 ± 2 г (Su Pu Si Biotechnology, Сучжоу, Цзянсу, Китай), выращенных на ad-libitum с доступом к стандартному лабораторному корму и воде.Животных содержали в приюте для животных Университета при контролируемой температуре (23-25 ° C), условиях, свободных от патогенов, и при цикле свет: темнота 12:12 ч. Одну неделю давали время для акклиматизации животных перед началом эксперимента (ов). Мышей случайным образом разделили на четыре группы ( n = 4–6) в соответствии с разными рационами и кормили в течение 72 часов (таблица). В этом исследовании использовались разные группы животных с их соответствующей диетой. Через 12 ч голодания AP индуцировался у мышей с помощью восемь повторных внутрибрюшинных (i.p.) инъекции церулеина (50 мкг / кг / ч) (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури, США). Однопометникам в контрольной группе вводили (внутрибрюшинно) такой же объем физиологического раствора, и они служили контролем. Мышей умерщвляли и умерщвляли летальной дозой пентобарбитона натрия (100 мг / кг) через 1 час после последней инъекции церулеина. Для анализа сыворотки образцы крови центрифугировали при 3000 × g в течение 15 минут, после чего сыворотку собирали и хранили при –80 ° C.Ткани, включая поджелудочную железу и толстую кишку, иссекали, фиксировали в 4% параформальдегиде или быстро замораживали в жидком азоте и хранили при –80 ° C для последующего анализа. Активность амилазы в сыворотке измеряли с помощью набора для анализа сыворотки (Jian Cheng Bioengineering Institute, Нанкин, Китай) (30). Активность липазы измеряли с помощью наборов для твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA) (R&D Systems, Миннеаполис, Миннесота, США). Часть свежеубранной ткани поджелудочной железы была удалена от жира и взвешена.Содержание воды в поджелудочной железе оценивали по отношению исходного веса (влажный вес) поджелудочной железы к ее весу после сушки при 80 ° C в течение 48 часов (сухой вес). Измерения активности MPO определяли с помощью набора для анализа MPO (Jian Cheng Bioengineering Institute, Нанкин, Китай). Свежие ткани поджелудочной железы и толстой кишки фиксировали в 4% параформальдегиде в течение ночи, промывали ddH 2 O, регидратировали этанолом и заливали парафином. Срезы размером 5 мкм нарезанные на машине Slicer PM2245 (Leica, Wetzlar, Германия) окрашивали гематоксилином и эозином (H&E).Для оценки повреждения поджелудочной железы использовали световой микроскоп DM2000 (Leica, Wetzlar, Германия) при увеличении × 40. Обследование проводилось на основании как инфильтрации воспалительных клеток, так и других морфологических изменений в тканях, которые считаются маркерами воспаления / повреждения тканей. Уровни цитокинов (TNF-α, IL-1β и IL-10) в сыворотке измеряли с помощью наборов ELISA (R&D Systems, Миннеаполис, Миннесота, США) в соответствии со стандартной процедурой производителя.Для измерения уровня цитокинов в тканях поджелудочной железы и толстой кишки (TNF-α, IL-1β и IL-10) ткани гомогенизировали в физиологическом растворе (1:19, вес / объем) с использованием гомогенизатора Polytron (Scientz-48). , Нинбо, Чжэцзян, Китай) при 55 Гц в течение 1 мин. Образцы центрифугировали при 4 ° C, 10000 × g в течение 10 мин. Наконец, супернатант собирали для анализа ELISA. Животные
План эксперимента и индукция AP
Таблица 1
Группа Диета Контрольная Обычная диета без AP AP Нормальная диета с AP ITF IV5 в норме 5 диета, мас. / мас.) с AP ITF I + AP 5% ITF I (при нормальной диете, мас. / мас.) с AP Отбор образцов тканей
Измерения амилазы и липазы в сыворотке
Измерение отека и активности миелопероксидазы (MPO)
Гистологическая оценка
Анализ ELISA
Выделение РНК и анализ количественной полимеразной цепной реакции (RT-qPCR) в реальном времени антимикробный пептид (CRAMP) анализировали с помощью RT-qPCR.Тотальную РНК выделяли из тканей поджелудочной железы и толстой кишки с использованием TRIzol (Life Technologies, MA, США) и подвергали обратной транскрипции с использованием набора реагентов Prime-Script RT (TaKaRa Bio, Япония) в соответствии с инструкциями производителя. SYBR
® Green RT-qPCR выполняли с использованием системы ПЦР в реальном времени (BIO RAD CFX Connect, Калифорния, США). Относительные уровни мРНК были нормализованы к уровням мРНК β-актина (домашний контроль), и расчеты для кратного изменения каждой мРНК были выполнены с использованием метода пороговых значений сравнительного цикла (2 -ΔΔCt ).Праймеры, использованные в этом исследовании, представлены в таблице.
Таблица 2
Список праймеров, используемых для RT-qPCR.
Ген | Вперед (5’– 3 ‘) | Обратное (5’– 3′) | |||
---|---|---|---|---|---|
β-актин | GGCTGTATTCCCCTCCATCG | CCAGTCCATCG | CCAGTCCATCG | CCAGTCCATCG | CTTCTCTTGCTGGCCCTAAACTGGCTTCACTTGAGGTTTCTG |
Occludin | CACACTTGCTTGGGACAGAG | TAGCCATAGCCTCCATAGCC | |||
DEFB1 | CACATCCTCTCTGCACTCTGGAC | CCATCGCTCGTCCTTTATGCCATTC | |||
судорога | GCTGTGGCGGTCACTATCAC | TGTCTAGGGACTGCTGGTTGA |
Вестерн-блот-анализ
Поджелудочная и ободочной кишки ткани гомогенизировали в ледяном буфере для лизиса RIPA (содержащем коктейльные ингибиторы протеаз; Beyotime, Шанхай, Китай).Образцы центрифугировали при 4 ° C, 10000 × g в течение 10 минут и равных количествах белка (30 мкг), как определено с помощью стандартного метода анализа бицинхониновой кислоты (BCA) с помощью набора BCA Protein Assay Kit (Beyotime, Шанхай, Китай). Образцы подвергали электрофорезу на пятнах в 10% геле для электрофореза в полиакриламидном геле додецилсульфата натрия и переносили на поливинилидендифторидные мембраны. Мембраны блокировали блокирующим буфером в течение 1,5 ч при комнатной температуре, промывали TBS-Tween 20 (TBST) и, наконец, инкубировали в течение ночи при 4 ° C с киназой, регулируемой анти-внеклеточным сигналом (ERK) / фосфо-ERK, JNK / фосфо. -JNK, p38 / фосфо-p38, IRAK-4, фосфо-p65 и антитела к GAPDH (домашнее хозяйство).Инкубацию с флуоресцентно меченными вторичными антителами, конъюгированными с пероксидазой хрена (HRP) (1: 3000), проводили в течение 2 часов при комнатной температуре, а иммунореактивность анализировали с помощью усиленной хемилюминесценции Western Laching Plus (PerkinElmer, Массачусетс, США) в соответствии с инструкциями производителя.
Анализ проточной цитометрии
Свежесобранные ткани поджелудочной железы и толстой кишки переваривали в растворе 1,0 мг / мл коллагеназы-P (Boehringer, Mannheim, Германия) при 37 ° C в течение 15 минут и фильтровали через фильтры 75 мкм с раствором Хэнка (Beyotime, Шанхай, Китай).Суспензии отдельных клеток инкубировали в течение 30 мин при 4 ° C в растворе Хэнка со следующими mAb: APC Rat Anti-Mouse CD11b, BV421 Rat Anti-Mouse F4 / 80, Alexa Fluor 700 Rat Anti-Mouse Ly-6G, PE Hamster. Анти-мышиный CD11c, крысиный анти-MHCII FITC и крысиный анти-мышиный CD8a PerCP-Cy5.5 (BD Pharmingen, CA, USA). Стробирующий метод сортировки активируемых флуоресценцией клеток был запрограммирован как CD11b + Ly-6G + (для нейтрофилов), CD11b + F4 / 80 + (для макрофагов), CD11c + MHCII + ( для обычных дендритных клеток, cDC) и CD8a + CD11c + MHCII + (для плазматических дендритных клеток, pDC).Проточный цитометр был выполнен на Attune NxT (Thermo Fisher Scientific, Массачусетс, США). Данные анализировали с использованием программного обеспечения ACEA NovoExpress (Novo Express International, Inc., Южный Сан-Франциско, Калифорния, США).
Статистический анализ
Данные выражены в виде среднего значения ± SEM. Параметрическое распределение результатов подтверждено с помощью критерия Колмогорова – Смирнова. Статистический анализ был выполнен с помощью одностороннего дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим апостериорным тестом Тьюки с использованием GraphPad Prism (версия 5; GraphPad Software Inc., Сан-Франциско, Калифорния, США). Считалось, что значения P <0,05 указывают на статистически значимое различие.
Результаты
Добавка ITF IV к диете снижает тяжесть индуцированного церулеином AP
Модулирующие эффекты ITF были исследованы у мышей, гиперстимулированных церулеином, путем дополнения рациона ITF I или ITF IV за 3 дня до индукции AP. В то время как диетическая добавка с 5% ITF I или ITF IV отдельно без индукции AP не показала какого-либо эффекта на маркеры поджелудочной железы (рисунок S1 в дополнительном материале), наблюдались защитные эффекты добавки ITF на AP, и эти эффекты сильно зависели от длины цепи ITF.ITF IV имел более ослабляющие эффекты, чем ITF I. ITF IV, но не ITF I, ослаблял вызванное церулеином повышение сывороточной амилазы, сывороточной липазы, активности МПО поджелудочной железы и отека (рисунки A – D). Однако как ITF I, так и ITF IV модулировали цитокины сыворотки. Оба типа ITF снижали сывороточные уровни провоспалительного IL-1β и увеличивали регуляторный цитокин IL-10 (Фигуры E, F). Гистологическое исследование срезов поджелудочной железы подтвердило в целом лучшее ослабление AP-эффекта ITF IV, о чем свидетельствует общее улучшение клеточной морфологии, восстановление межлобулярного пространства, уменьшение воспалительных инфильтратов и некроз ацинусов (Рисунок G).Взятые вместе, эти данные показывают, что диета с добавкой ITF-IV облегчает тяжесть ОП у мышей, в то время как диета ITF I имеет более незначительный положительный эффект.
ITF IV ослабляет тяжесть AP. Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или ITF IV в течение 72 часов перед индукцией AP церулеином. Сывороточная амилаза (A) , сывороточная липаза (B) , отек поджелудочной железы (C) , активность MPO (D) , сывороточный IL-1β (E) и уровни IL-10 (F ) были затем определены, как описано в разделе «Материалы и методы» соответственно.Репрезентативные фотографии показали гистоморфологию тканей поджелудочной железы по окрашиванию H&E для указанных групп (столбик = 50 мкм) и гистопатологический балл панкреатита (G) . Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM. * P <0,05, ** P <0,01 и *** P <0,001. АП, острый панкреатит; H&E, гематоксилин и эозин; ИЛ, интерлейкин; ITF, фруктаны инулинового типа; МПО, миелопероксидаза.
Добавка ITF IV, но не ITF I, усиливающая барьерную функцию кишечника за счет активации белков TJ и AMP
Нарушение целостности кишечного барьера и повреждение кишечника, отмеченное дисрегуляцией экспрессии модулирующих белков TJ и усиливающих барьер AMP, развиваются по мере прогрессирования AP (22, 31 ).Следовательно, поддержание функции кишечного барьера может быть ключевым в ослабляющем влиянии ITF на AP. Чтобы определить такой эффект ITF, мы измерили у животных, получавших ITF, экспрессию мРНК основных структурных белков, таких как TJ, окклюдин и ZO-1, а также AMP DEFB1 и CRAMP. Все эти молекулы участвуют в физических и химических барьерах слизистой оболочки (32, 33). Анализ RT-qPCR показал, что добавление ITF IV, но не ITF I предотвращало индуцированное церулеином подавление окклюдина и ZO-1, а также подавление DEFB1 и CRAMP (рисунки A – D).Кроме того, гистологическое исследование срезов толстой кишки показало, что эпителий слизистой оболочки кишечника расширен и апикальный эпителий ворсинок отслаивается у мышей с AP по сравнению с контрольными мышами. Это повреждение толстой кишки было менее серьезным у мышей, получавших диету с добавками ITF IV (Рисунок E). В совокупности эти результаты предполагают, что добавление ITF IV, но не ITF I, предотвращает связанное с AP повреждение целостности кишечника и повреждение.
ITF IV, повышающая регуляцию белков TJ и AMP в толстой кишке. Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или ITF IV в течение 72 часов перед индукцией AP церулеином.Затем с помощью анализов RT-qPCR определяли уровни мРНК белков TJ, блокирующих (A) , ZO-1 (B) , DEFB1 (C) и CRAMP (D) в толстой кишке. Репрезентативные фотографии показали гистоморфологию тканей толстой кишки (50 мкм) по окрашиванию H&E (E) . Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM. * P <0,05, ** P <0,01 и *** P <0,001. AMP, антимикробные пептиды; АП, острый панкреатит; CRAMP, антимикробный пептид, связанный с кателицидином; DEFB1, β-дефенсин-1; H&E, гематоксилин и эозин; ITF, фруктаны инулинового типа; RT-qPCR, количественная полимеразная цепная реакция в реальном времени; SEM, стандартная ошибка среднего; TJ, плотный переход; ZO-1, zonula occludens-1.
Добавка ITF IV, снижающая инфильтрацию врожденных иммунных клеток в поджелудочную железу и производство цитокинов поджелудочной железы во время AP
Как инфильтрация воспалительных иммунных клеток, так и дисбаланс между провоспалительными и противовоспалительными цитокинами являются ключевыми иммунологическими патофизиологическими событиями в развитии AP (34– 36). По этой причине мы определили частоты нейтрофилов (CD11b + Ly-6G + ), макрофагов (CD11b + F4 / 80 + ), кДК (CD11c + MHCII + ) и pDC (CD8a + CD11c + MHCII + ), которые инфильтрировались в поджелудочную железу мышей AP, получавших ITF.Добавка ITF IV значительно ингибировала инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов (рис. S2 в дополнительных материалах). Процент CD8a + DC или pDC, но не cDC, был снижен с AP, но нормальный у мышей, получавших ITF IV. У ITF I такого эффекта не было (рис. S2 в дополнительных материалах). Процентное содержание нейтрофилов и макрофагов в поджелудочной железе значительно увеличивалось с индукцией AP и было значительно меньше у мышей, получавших ITF IV (рисунки A – C), но оно все же увеличивалось у мышей, получавших ITF I.Кроме того, продукция цитокинов поджелудочной железы оставалась повышенной у ITFI, но не у животных, которых кормили ITF IV (Рисунок D). В совокупности эти данные демонстрируют ослабляющие иммунитет эффекты ITF IV.
Эффекты ITF IV на AP-опосредованную инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов и продукцию цитокинов в поджелудочной железе. Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или ITF IV в течение 72 часов перед индукцией AP церулеином. Инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов и продукцию цитокинов в поджелудочной железе определяли, как описано в разделе «Материалы и методы» соответственно.На репрезентативных графиках показаны точечные графики Ly-6G + CD11b + нейтрофилов (A) и F4 / 80 + CD11b + макрофагов (B) в поджелудочной железе и количественный анализ инфильтрации нейтрофилов и макрофагов. (С) . Количественный анализ уровней TNF-α, IL-1β и IL-10 в поджелудочной железе был выполнен с помощью ELISA (D) . Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM . * P <0,05 и *** P <0,001. АП, острый панкреатит; ELISA, иммуноферментный анализ; ИЛ, интерлейкин; ITF, фруктаны инулинового типа; TNF-α, фактор некроза опухоли-α.
Добавки ITF IV и ITF I, регулирующие индуцированную AP инфильтрацию врожденных иммунных клеток в кишечнике и выработку цитокинов
Нарушение иммунной системы кишечника в результате нарушения барьерной функции и повреждения кишечника связано с инфильтрацией основных воспалительных клеток и дисбалансом воспалительных цитокинов производство. Поэтому мы также исследовали инфильтрацию клеток врожденного иммунитета в кишечнике во время AP. Индукция AP привела к значительному увеличению нейтрофилов и макрофагов в толстой кишке.Добавки как ITF I, так и ITF IV снижали количество инфильтрирующих нейтрофилов и макрофагов (Рисунки A – C). Процент CD8a + DC или pDC в толстой кишке снижается с помощью AP, но предотвращается с помощью ITF IV, а не ITF I (рисунок S3 в дополнительных материалах). Кроме того, в соответствии со сниженной инфильтрацией воспалительных клеток в кишечнике, оба ITF предотвращали вызванное AP повышение уровней провоспалительного TNF-α и IL-1β и снижение уровня IL-10 в толстой кишке по сравнению с необработанным контрольным AP (фиг. D).Взятые вместе, эти данные свидетельствуют о положительном иммуномодулирующем действии обоих ITF на AP-ассоциированное воспаление кишечника.
Влияние ITF на инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов и продукцию цитокинов в толстой кишке. Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или ITF IV в течение 72 часов перед индукцией AP церулеином. Инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов и продукцию цитокинов в толстой кишке определяли, как описано в разделе «Материалы и методы» соответственно. Репрезентативные графики показали точечные графики Ly-6G + CD11b + нейтрофилов (A) и F4 / 80 + CD11b + макрофагов (B) в поджелудочной железе и количественный анализ инфильтрации нейтрофилов и макрофагов. в толстой кишке (С) .Количественный анализ уровней TNF-α, IL-1β и IL-10 в толстой кишке был выполнен с помощью ELISA (D) . Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM . * P <0,05, ** P <0,01 и *** P <0,001. АП, острый панкреатит; ELISA, иммуноферментный анализ; ИЛ, интерлейкин; ITF, фруктаны инулинового типа; TNF-α, фактор некроза опухоли-α.
Добавка ITF IV, но не ITF I, модулирующая активацию панкреатического IRAK-4 / JNK / NF-κB в AP
Наконец, мы исследовали сигнальные молекулярные пути, лежащие в основе дифференциальных эффектов добавок ITF I и ITF IV.Активацию NF-κB и его сигнальных киназ (IRAK, TAK1 и MAPK) определяли с помощью вестерн-блоттинга. Было обнаружено, что ITF IV значительно модулирует AP-индуцированную активацию IRAK-4, JNK и NF-κB, тогда как p-TAK, p-ERK и p-p38 остаются незатронутыми ITF (Рисунки A – D). Для сравнения, ITF I ослабляет активацию IRAK-4 и p-JNK, связанную с AP, но не влияет на ядерную транслокацию и активацию NF-κB (Рисунки A – D).
Эффекты ITF на AP-опосредованную активацию путей MAPK и NF-κB в поджелудочной железе.Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или ITF IV в течение 72 часов перед индукцией AP церулеином. Активация / экспрессия панкреатического IRAK4 (A) , p-TAK1 (B) , p-ERK, p-JNK, p-p38 (C) и NF-κB p-p65 (D) были исследованы с помощью вестерн-блоттинга. Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM . ** P <0,01 и *** P <0,001. АП, острый панкреатит; ERK, киназа, регулируемая внеклеточными сигналами; IRAK, киназа, связанная с рецептором IL-1; ITF, фруктаны инулинового типа; JNK, N-концевая киназа c-Jun; MAPK, митоген-активируемые протеинкиназы; NF-κB, ядерный фактор, усиливающий легкую каппа-цепь активированных В-клеток; TAK, киназа, активированная TGF-β.
Обсуждение
В текущем исследовании изучаются и сравниваются эффекты различных типов ITF на экспериментальный AP и связанную кишечную иммунную и барьерную дисрегуляцию. Эффекты были зависимы от типа ITF и более выражены при ITF IV, чем при ITF I. Мы наблюдали, что добавление длинноцепочечного инулина (ITF IV) с пищей уменьшало тяжесть AP: оно подавляло характерную инфильтрацию воспалительных клеток, модулировало продукцию воспалительных цитокинов в поджелудочной железе. Область кишечника и препятствует целостности функции кишечного барьера.Его ослабляющий эффект был связан с подавлением AP-индуцированной активации пути IRAK-4 / p-JNK / NF-κB. ITF I продемонстрировал только значительные модулирующие эффекты в иммунных ответах толстой кишки и воспалительных маркерах сыворотки, что позволяет предположить, что короткоцепочечные эффекты инулина ограничены кишечником (рисунок).
ITF IV защита от AP за счет уменьшения повреждения поджелудочной железы и AP-ассоциированного повреждения кишечника, предотвращая его прогрессирование в системную воспалительную реакцию. Была проиллюстрирована роль ITF IV на AP в предотвращении повреждения тканей и последующих воспалительных реакций.АП, острый панкреатит; ITF, фруктаны инулинового типа.
Фруктаны инулиноподобного типа были протестированы на различных моделях воспалительных и иммунологических заболеваний, и было показано, что введение ITF может оказывать иммуномодулирующее действие и облегчать острое воспаление (23, 28, 37). Насколько нам известно, это первое исследование, в котором эффективность ITF показана в AP. Однако ранее предполагалось, что пищевые волокна обратно связаны с активностью ферментов поджелудочной железы и могут ингибировать активность ферментов поджелудочной железы in vivo (38).Поскольку преждевременная активация зимогенов поджелудочной железы является запускающим событием AP у человека и ингибируется ITF, это исследование поддерживает потенциальное применение ITF для предотвращения AP.
Особое любопытное наблюдение этого исследования заключалось в том, что длинноцепочечные инулины обладают лучшим местным защитным действием на поджелудочную железу и кишечник в отношении АР, чем короткоцепочечные инулины. Ранее дифференциальные пребиотические и иммуномодулирующие эффекты были продемонстрированы ITF с различной длиной цепи. Длительная ферментация длинноцепочечного инулина (DP> 10) по сравнению с короткоцепочечным инулином (DP <10) обеспечивает более устойчивые и глубокие пребиотические и иммуномодулирующие эффекты, локально в толстой кишке и системно в удаленных органах.Другой механизм, зависящий от длины цепи ITF, который может объяснить разницу, - это величина, с которой ITF могут активировать toll-подобный рецептор 2, которая выше для длинноцепочечных ITF, чем для короткоцепочечных ITF (24). Кроме того, предпочтительные места ферментации для этих двух ITF различны: толстая кишка для длинноцепочечных и тонкий кишечник для короткоцепочечных инулинов. Это может означать пролонгированное и иное действие ITF IV по сравнению с ITF I и может объяснить наблюдение, что ITF IV, но не ITF I, увеличивал экспрессию в толстой кишке белков TJ ZO-1 и окклюзии, а также AMP DEFB1 и CRAMP.Дифференциальная регуляция белков TJ наблюдалась ранее после диетических вмешательств (39).
Врожденная иммунная активация и воспалительная передача сигналов ацинарных клеток поджелудочной железы характерны для AP (7). Более того, индукция АД гиперстимуляцией церулеином вызывала инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов. Эту инфильтрацию предотвращает диетическая добавка ITF IV. Было обнаружено, что увеличение количества моноцитов / макрофагов Ly6C hi поджелудочной железы положительно коррелирует с тяжестью ОП и зависит от продукции TNF-α этими клетками (11).Было показано, что продукция IL-10 макрофагами M2 ухудшает рекрутирование нейтрофилов при воспалительных и инфекционных состояниях (40, 41). Наряду со сниженной инфильтрацией нейтрофилов и макрофагов у мышей, получавших ITF IV с AP, было обнаружено подавление продукции TNF-α и IL-1β и повышение уровней IL-10 в тканях поджелудочной железы и толстой кишки. В то время как модулирующие эффекты ITF IV наблюдались на уровне цитокинов поджелудочной железы, толстой кишки и системных цитокинов, эффекты ITF I были значительными только в отношении цитокинов толстой кишки и системных цитокинов.Сбалансированная выработка провоспалительных и противовоспалительных цитокинов предотвращала усиленный воспалительный ответ от положительной воспалительной цепи обратной связи (42).
Воспаление ацинаров поджелудочной железы с активацией MAPKs и фактора транскрипции NF-κB является ключевым патологическим событием во время развития AP (43–46). Индукция AP или супрафизиологические концентрации церулеина связаны с активацией MAPK в ацинусах поджелудочной железы (47). Сверхэкспрессия белка p65, трансактивированного NF-κB, усугубляет острые воспалительные реакции поджелудочной железы, а MAPK регулируют активацию NF-κB, опосредуя фосфорилирование его белка ингибирующего κB IκB, что позволяет транслокации NF-κB в ядро с последующей активацией воспалительных генов (19). , 47, 48).Здесь мы обнаружили, что активация MAPKs JNK, но не ERK1 / 2 или p38 ингибируется ITF IV, одновременно с ослабленной ядерной транслокацией и активацией NF-κB p65. Можно предположить, что различные предшествующие MAPK регулируются пищевыми волокнами. Наши данные предполагают, что ITF IV препятствует развитию AP за счет снижения панкреатической активации сигнального пути IRAK-4-JNK-NF-κB p65 и ингибирования высвобождения медиаторов воспаления. Было продемонстрировано, что IRAK-4 играет важную роль во многих врожденных иммунных ответах и может активировать путь JNK и нижестоящий NF-κB (20, 21, 49).Транслокация NF-κB в ацинарных клетках увеличивает тяжесть панкреатита у мышей и приводит к транскрипции цитокинов и других медиаторов воспаления (19). Наше исследование показывает, что ITF IV подавляет IRAK-4 / p-JNK / NF-κB p65 в поджелудочной железе во время AP.
По мере прогрессирования АП воспалительные цитокины, продуцируемые в поджелудочной железе, включая TNF-α и IL-1β, достигают кишечника посредством микроциркуляции. Эти цитокины будут привлекать больше лейкоцитов и индуцировать больше медиаторов воспаления, которые в конечном итоге будут способствовать дисфункции кишечного барьера и повреждению слизистой оболочки (22, 50, 51).Дисфункция кишечного барьера и ухудшение проницаемости кишечника в AP сопровождаются снижением экспрессии усиливающих TJ белков и AMP. Отсутствие физических и химических барьеров кишечника делает хозяина восприимчивым к бактериальной транслокации, которая способствует второму воспалительному событию в поджелудочной железе, вызывая чрезмерное воспаление и развитие полиорганной дисфункции. Как показано здесь, диетическое вмешательство ITF IV, ограничивая воспаление поджелудочной железы и кишечника, восстанавливая барьерную функцию и целостность кишечника для предотвращения вторичных чрезмерных воспалительных реакций, представляет собой многообещающий подход к предотвращению прогрессирования ОП.Хотя мы продемонстрировали модулирующие эффекты ITF IV на панкреатико-кишечный иммунитет и барьерную функцию кишечника, подробные механизмы еще предстоит полностью понять. Дальнейшие исследования могут выявить специфическое участие рецепторов и / или изучить, как регулируются SCFA их продуктов ферментации, чтобы оказывать защитные эффекты во время состояния. Более того, трансляционная важность этих безопасных пребиотиков с добавленной стоимостью для клинической AP заслуживает дальнейшего изучения.
В совокупности наши данные предполагают, что прием ITF IV с пищей, но не ITF I, предотвращает развитие AP посредством трехступенчатого действия: во-первых, предотвращая воспаление и повреждение поджелудочной железы; во-вторых, предотвращая AP-ассоциированную дисфункцию кишечного барьера и воспаление кишечника; и, наконец, предотвращая прогрессирование воспаления кишечника и поджелудочной железы в системную воспалительную реакцию с помощью двух вышеупомянутых механизмов.Настоящее исследование предоставляет доказательства того, что пищевое применение длинноцепочечных инулинов при клиническом АП может быть эффективным.
Заявление об этике
Все экспериментальные протоколы, связанные с животными, были одобрены Институциональным комитетом по этике животных Университета Цзяннань в соответствии с рекомендациями национальных и международных руководств по уходу и использованию лабораторных животных, и были выполнены в соответствии с руководящими принципами. в нем.
Вклад авторов
YH, CW, JL и HL провели эксперименты и проанализировали данные.P-LL, ZS, HZ и PDV предоставили интеллектуальный вклад, способствовали сбору данных и критически рассмотрели рукопись. JS и P-LL разработали и интерпретировали эксперименты. Документ написали JS, P-LL, YH и PDV.
Заявление о конфликте интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Сноски
Финансирование. Работа была поддержана фондами Национального фонда естественных наук Китая (гранты:
114, 31570915, 81573420 и 31400779, Национальный план развития 1000 талантов молодежи), Плана найма высокоуровневых, инновационных и предпринимательских талантов провинции Цзянсу, Key Программа фондов фундаментальных исследований для центральных университетов (грант №: JUSRP51613A), бесплатное финансирование геологоразведочных работ от Государственной ключевой лаборатории пищевых наук и технологий (SKLF-ZZB-201702), План развития талантов «Чжо Сюэ» Университета Фудань и постдокторантура Китая Фонд (номер гранта: 2016M601719).
Дополнительные материалы
Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fimmu.2017.01209/full#supplementary-material.
Рисунок S1
Влияние диетических добавок ITF на маркеры поражения поджелудочной железы. Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или 5% ITF IV в течение 72 часов. Затем определяли сывороточную амилазу (A) , активность МПО поджелудочной железы (B) и отек поджелудочной железы (C) , как описано в разделе «Материалы и методы» соответственно.Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM. ITF, фруктаны инулинового типа; МПО, миелопероксидаза.
Рисунок S2
Влияние ITF IV на CD8a + DC в поджелудочной железе во время AP: репрезентативные точечные диаграммы проточной цитометрии CD11c + MHCII + DC (A) , гистограмма (B) 80 (B) 80 (B) и процентное содержание (C) DC CD8a + на подмножествах DC в поджелудочной железе. Показанные данные представляют собой средние значения ± стандартная ошибка среднего из четырех независимых экспериментов с тремя-четырьмя объединенными мышами в каждой группе в каждом эксперименте. ** P <0,01. АП, острый панкреатит; ДК, дендритные клетки; ITF, фруктаны инулинового типа.
Рисунок S3
Влияние ITF IV на CD8a + DC в толстой кишке во время AP: репрезентативные точечные диаграммы проточного цитометра CD11c + MHCII + DC (A) , гистограмма (B) , и процентное содержание (C) DC CD8a + на подмножествах DC в толстой кишке. Показанные данные представляют собой средние значения ± стандартная ошибка среднего из четырех независимых экспериментов с тремя-четырьмя объединенными мышами в каждой группе в каждом эксперименте. * P <0,05 и ** P <0,01. АП, острый панкреатит; ДК, дендритные клетки; ITF, фруктаны инулинового типа.
Сокращения
AP, острый панкреатит; AMP, антимикробные пептиды; ANOVA, дисперсионный анализ; CRAMP, антимикробный пептид, связанный с кателицидином; DEFB1, β-дефенсин-1; DP, степень полимеризации; ERK, киназа, регулируемая внеклеточными сигналами; H&E, гематоксилин и эозин; ИЛ, интерлейкин; IRAK, киназа, связанная с рецептором IL-1; ITF, фруктан инулиноподобного типа; JNK, N-концевая киназа c-Jun; LMP, пектины с низким содержанием метоксильных групп; MAPK, митоген-активируемые протеинкиназы; МПО, миелопероксидаза; NF-κB, ядерный фактор, усиливающий легкую каппа-цепь активированных В-клеток; RT-qPCR, количественная полимеразная цепная реакция в реальном времени; SCFAs, короткоцепочечные жирные кислоты; TAK, киназа, активированная TGF-β; TGF-β, трансформирующий фактор роста-β; TJ, плотный переход; TNF-α, фактор некроза опухоли-α; ZO-1, zonula occludens-1.
Ссылки
1. Ланкиш П.Г., Апте М., Бэнкс ПА. Острый панкреатит. Lancet (2015) 386: 85–96.10.1016 / S0140-6736 (14) 60649-8 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 2. Sun Y, He Y, Wang F, Zhang H, de Vos P, Sun J. Лимонный пектин с низким содержанием метоксила ослабляет воспалительные реакции и улучшает целостность кишечного барьера при экспериментальном остром панкреатите, вызванном церулеином. Mol Nutr Food Res (2017) 61 (4) .10.1002 / mnfr.201600885 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 3. Бэнкс П.А., Боллен Т.Л., Дервенис С., Гуззен Х.Г., Джонсон С.Д., Сарр М.Г. и др.Классификация острого панкреатита — 2012: пересмотр классификации и определений Атланты на основе международного консенсуса. Gut (2013) 62: 102–11.10.1136 / gutjnl-2012-302779 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 5. Shamoon M, Deng Y, Chen YQ, Bhatia M, Sun J. Терапевтические последствия врожденной иммунной системы при остром панкреатите. Мнение экспертов Ther Targets (2016) 20: 73–87.10.1517 / 14728222.2015.1077227 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 6. Zheng L, Xue J, Jaffee EM, Habtezion A. Роль иммунных клеток и иммунной терапии при панкреатите и аденокарциноме протоков поджелудочной железы.Гастроэнтерология (2013) 144: 1230–40.10.1053 / j.gastro.2012.12.042 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 7. Ватанабе Т., Кудо М., Стробер В. Иммунопатогенез панкреатита. Mucosal Immunol (2017) 10: 283–98.10.1038 / mi.2016.101 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 8. Майер Дж., Рау Б., Гансог Ф., Бегер Х.Г. Медиаторы воспаления при остром панкреатите человека: клинические и патофизиологические последствия. Gut (2000) 47: 546–52.10.1136 / gut.47.4.546 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 9.Сан Дж., Бхатия М. Блокада рецептора нейрокинина-1 снижает выработку хемокинов CC и CXC при экспериментальном остром панкреатите и связанном с ним повреждении легких. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol (2007) 292: G143–53.10.1152 / ajpgi.00271.2006 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 10. Juss JK, House D, Amour A, Begg M, Herre J, Storisteanu DM, et al. Нейтрофилы с острым респираторным дистресс-синдромом имеют особый фенотип и устойчивы к ингибированию фосфоинозитид-3-киназы. Am J Respir Crit Care Med (2016) 194: 961–73.10.1164 / rccm.201509-1818OC [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 11. Перидес Дж., Вайс Э. Р., Майкл Э. С., Лауккаринен Дж. М., Даффилд Дж. С., Стир М.Л. TNF-альфа-зависимая регуляция тяжести острого панкреатита моноцитами Ly-6C (hi) у мышей. J Biol Chem (2011) 286: 13327–35.10.1074 / jbc.M111.218388 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 12. Bonjoch L, Gea-Sorli S, Closa D. Липиды, образующиеся во время острого панкреатита, повышают воспалительный статус макрофагов, вмешиваясь в их поляризацию M2.Панкреатология (2015) 15: 352–9.10.1016 / j.pan.2015.04.007 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 13. Бедросян А.С., Нгуен А.Х., Хакман М., Коннолли М.К., Малхотра А., Ибрагим Дж. И др. Дендритные клетки способствуют жизнеспособности поджелудочной железы у мышей с острым панкреатитом. Гастроэнтерология (2011) 141: 1915–26.e1–14.10.1053 / j.gastro.2011.07.033 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 14. Ишибаши Т., Чжао Х., Кавабе К., Ооно Т., Эгашира К., Сузуки К. и др. Блокирование активности хемоаттрактантного белка-1 моноцитов (MCP-1) снижает тяжесть острого панкреатита у крыс.J Gastroenterol (2008) 43: 79–85.10.1007 / s00535-007-2126-9 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 15. Денхэм В., Ян Дж., Финк Дж., Денхэм Д., Картер Дж., Уорд К. Нацеливание на гены демонстрирует дополнительные пагубные эффекты интерлейкина 1 и фактора некроза опухоли при панкреатите. Гастроэнтерология (1997) 113: 1741–6.10.1053 / gast.1997.v113.pm9352880 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 16. Сараива М., О’Гарра А. Регулирование выработки ИЛ-10 иммунными клетками. Nat Rev Immunol (2010) 10: 170–81.10.1038 / nri2711 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 17.Фроссар Дж. Л., Стир М. Л., Пастор К. М.. Острый панкреатит. Lancet (2008) 371: 143–52.10.1016 / S0140-6736 (08) 60107-5 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 18. Ван Лаэтхем Дж. Л., Эскинази Р., Луи Х., Рикаерт Ф., Робберехт П., Девьер Дж. Мультисистемное производство интерлейкина 10 ограничивает тяжесть острого панкреатита у мышей. Gut (1998) 43: 408–13.10.1136 / gut.43.3.408 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 19. Хуанг Х., Лю Й., Данилюк Дж., Гайзер С., Чу Дж., Ван Х и др. Активация ядерного фактора-каппаВ в ацинарных клетках увеличивает тяжесть панкреатита у мышей.Гастроэнтерология (2013) 144: 202–10.10.1053 / j.gastro.2012.09.059 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 20. Suzuki N, Suzuki S, Duncan GS, Millar DG, Wada T, Mirtsos C и др. Серьезное нарушение передачи сигналов интерлейкина-1 и толл-подобных рецепторов у мышей, лишенных IRAK-4. Nature (2002) 416: 7.10.1038 / nature736 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 21. Ли С., Стрелов А., Фонтана Е. Дж., Веше Х. IRAK-4: новый член семейства IRAK со свойствами IRAK-киназы. Proc Natl Acad Sci U S. A (2002) 99: 5567–72.10.1073 / pnas.082100399 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 22. Капурсо Дж., Зербони Дж., Синьоретти М., Валенте Р., Стиглиано С., Пичукки М. и др. Роль кишечного барьера при остром панкреатите. J Clin Gastroenterol (2012) 46 (Suppl): S46–51.10.1097 / MCG.0b013e3182652096 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 23. Чен К., Чен Х., Фаас М.М., де Хаан Б.Дж., Ли Дж., Сяо П. и др. Специфические фруктановые волокна инулинового типа защищают от аутоиммунного диабета, модулируя иммунитет кишечника, барьерную функцию и гомеостаз микробиоты.Mol Nutr Food Res (2017) 61 (8) .10.1002 / mnfr.201601006 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 24. Фогт Л., Рамасами Ю., Мейер Д., Пулленс Г., Венема К., Фаас М.М. и др. Иммунная модуляция различными типами β2 → 1-фруктанов зависит от толл-подобных рецепторов. PLoS One (2013) 8: e68367.10.1371 / journal.pone.0068367 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 25. Bermudez-Brito M, Sahasrabudhe NM, Rosch C, Schols HA, Faas MM, de Vos P. Влияние пищевых волокон на ответы дендритных клеток in vitro зависит от различных эффектов волокон на эпителиальные клетки кишечника.Mol Nutr Food Res (2015) 59: 698–710.10.1002 / mnfr.201400811 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 26. Роберфроид М., Гибсон Г.Р., Хойлс Л., Маккартни А.Л., Растолл Р., Роуленд И. и др. Пребиотические эффекты: метаболизм и польза для здоровья. Br J Nutr (2010) 104 (Дополнение 2): S1–63.10.1017 / S0007114510003363 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 27. Ито Х., Такемура Н., Сонояма К., Кавагиси Х., Топпинг Д.Л., Конлон М.А. и др. Степень полимеризации фруктанов инулинового типа по-разному влияет на количество молочнокислых бактерий, иммунные функции кишечника и секрецию иммуноглобулина А в слепой кишке крысы.J Agric Food Chem (2011) 59: 5771–8.10.1021 / jf200859z [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 28. Фогт Л., Мейер Д., Пулленс Г., Фаас М., Смелт М., Венема К. и др. Иммунологические свойства фруктанов инулинового типа. Crit Rev Food Sci Nutr (2015) 55: 414–36.10.1080 / 10408398.2012.656772 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 29. Vogt LM, Elderman ME, Borghuis T., de Haan BJ, Faas MM, de Vos P. Зависимые от длины цепи эффекты фруктановых пищевых волокон инулин-типа на системные иммунные ответы человека против гепатита-B.Mol Nutr Food Res (2017) .10.1002 / mnfr.201700171 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 30. Deng YY, Shamoon M, He Y, Bhatia M, Sun J. Антимикробный пептид, связанный с кателицидином, модулирует тяжесть острого панкреатита у мышей. Mol Med Rep (2016) 13: 3881–5.10.3892 / mmr.2016.5008 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 31. Барбейро Д.Ф., Койке М.К., Коэльо А.М., да Силва Ф.П., Мачадо М.С. Дисфункция кишечного барьера и повышенная экспрессия гена ЦОГ-2 в кишечнике пожилых крыс с острым панкреатитом.Панкреатология (2016) 16: 52–6.10.1016 / j.pan.2015.10.012 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 32. Хилчи А.Л., Вюрт К., Хэнкок РЕЙ. Иммунная модуляция с помощью многогранных катионных защитных (антимикробных) пептидов хозяина. Nat Chem Biol (2013) 9: 761–8.10.1038 / nchembio.1393 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 33. Cheng M, Ho S, Yoo JH, Tran DH, Bakirtzi K, Su B и др. Кателицидин подавляет развитие рака толстой кишки путем ингибирования связанных с раком фибробластов. Clin Exp Gastroenterol (2015) 8: 13–29.10.2147 / CEG.S70906 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 34. Гуковская А.С., Вакеро Э., Занинович В., Горелик Ф.С., Лусис А.Дж., Бреннан М.Л. и др. Нейтрофилы и НАДФН-оксидаза опосредуют интрапанкреатическую активацию трипсина при экспериментальном остром панкреатите у мышей. Гастроэнтерология (2002) 122: 974–84.10.1053 / gast.2002.32409 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 35. Абдулла А., Авла Д., Торласиус Х., Регнер С. Роль нейтрофилов в активации трипсиногена при тяжелом остром панкреатите. J Leukoc Biol (2011) 90: 975–82.10.1189 / jlb.0411195 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 36. Шривастава П., Бхатия М. Существенная роль моноцитов и макрофагов в прогрессировании острого панкреатита. World J Gastroenterol (2010) 16: 3995.10.3748 / wjg.v16.i32.3995 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 37. Осман Н., Адави Д., Молин Г., Арне С., Берггрен А., Джеппссон Б. Штаммы Bifidobacterium infantis с и без комбинации олигофруктозы и инулина (OFI) ослабляют воспаление при колите, вызванном DSS, у крыс.BMC Gastroenterol (2006) 6: 31.10.1186 / 1471-230X-6-31 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 38. Датта С.К., Хласко Дж. Пищевые волокна при заболевании поджелудочной железы: влияние диеты с высоким содержанием клетчатки на мальабсорбцию жира при недостаточности поджелудочной железы и исследование взаимодействия пищевых волокон с ферментами поджелудочной железы in vitro. Am J Clin Nutr (1985) 41: 517–25. [PubMed] [Google Scholar] 39. Пател Р.М., Майерс Л.С., Курундкар А.Р., Махешвари А., Нусрат А., Лин П.В. Пробиотические бактерии вызывают созревание кишечной экспрессии клаудина 3 и барьерной функции.Am J Pathol (2012) 180: 626–35.10.1016 / j.ajpath.2011.10.025 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 40. Андраде Э.Б., Алвес Дж., Мадурейра П., Оливейра Л., Рибейро А., Кордейро-да-Силва А. и др. TLR2-индуцированная продукция IL-10 ухудшает рекрутирование нейтрофилов в инфицированные ткани во время неонатального бактериального сепсиса. J Immunol (2013) 191: 4759–68.10.4049 / jimmunol.1301752 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 41. Сунь Л., Го РФ, Ньюстед М.В., Стэндифорд Т.Дж., Макариола Д.Р., Шанли Т.П. Влияние IL-10 на набор нейтрофилов и выживаемость после заражения Pseudomonas aeruginosa .Am J Respir Cell Mol Biol (2009) 41: 76–84.10.1165 / rcmb.2008-0202OC [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 42. Gea-Sorli S, Closa D. In vitro, но не in vivo, обратимость активации перитонеальных макрофагов во время экспериментального острого панкреатита. BMC Immunol (2009) 10: 42.10.1186 / 1471-2172-10-42 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 44. Dong Z, Shang H, Chen YQ, Pan LL, Bhatia M, Sun J. Сульфорафан защищает повреждение ацинарных клеток поджелудочной железы путем модуляции Nrf2-опосредованного окислительного стресса и воспалительного пути NLRP3.Oxid Med Cell Longev (2016) 2016: 7864150.10.1155 / 2016/7864150 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 45. Рамнат Р.Д., Сан Дж., Адхикари С., Бхатия М. Влияние митоген-активированных протеинкиназ на синтез хемокинов, индуцированный веществом P в ацинарных клетках поджелудочной железы мышей. J Cell Mol Med (2007) 11: 1326–41.10.1111 / j.1582-4934.2007.00086.x [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 46. Канак М.А., Шахбазов Р., Йошимацу Г., Леви М.Ф., Лоуренс М.К., Назируддин Б. Низкомолекулярный ингибитор NFkappaB блокирует стресс ER и инфламмасому NLRP3 и предотвращает прогрессирование панкреатита.J Gastroenterol (2017) 52: 352–65.10.1007 / s00535-016-1238-5 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 47. Koh YH, Tamizhselvi R, Bhatia M. Киназа 1/2, регулируемая внеклеточными сигналами, и c-Jun Nh3-терминальная киназа через ядерный фактор-kappaB и протеин-активатор-1 способствуют индуцированной церулеином экспрессии вещества P и нейрокинина-1 рецепторы в ацинарных клетках поджелудочной железы. J Pharmacol Exp Ther (2010) 332: 940–8.10.1124 / jpet.109.160416 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 48. Алгуль Х., Трейбер М., Лесина М., Нахай Х., Саур Д., Гейслер Ф. и др.Специфичное для поджелудочной железы усечение RelA / p65 увеличивает восприимчивость ацинусов к связанной с воспалением гибели клеток после церулеинового панкреатита. J Clin Invest (2007) 117: 1490–501.10.1172 / JCI29882 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 49. Сан Дж., Виклунд Ф., Хсу ФК, Бэлтер К., Чжэн С.Л., Йоханссон Дж. Э. и др. Взаимодействие вариантов последовательностей в киназе4, ассоциированной с рецептором интерлейкина-1, и кластере генов толл-подобных рецепторов 6-1-10 увеличивает риск рака простаты. Эпидемиологические биомаркеры рака. Пред. (2006) 15: 480–5.10.1158 / 1055-9965.EPI-05-0645 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 50. Gunjaca I, Zunic J, Gunjaca M, Kovac Z. Уровни циркулирующих цитокинов в модели острого панкреатита SIRS / CARS могут помочь в клинической оценке тяжести заболевания. Воспаление (2012) 35: 758–63.10.1007 / s10753-011-9371-z [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 51. Мачадо MC, да Силва FP, Cunha DG, Barbeiro DF, Coelho AMM, Souza HP. Tu1915 Дисфункция кишечного барьера у стареющих животных с острым панкреатитом: усиление воспаления кишечника? Гастроэнтерология (2015) 148: S – 1190.10.1016 / S0016-5085 (15) 34066-X [CrossRef] [Google Scholar]Фруктаны инулинового типа модулируют врожденные иммунные реакции поджелудочной железы и кишечника и целостность кишечного барьера во время экспериментального острого панкреатита зависимым от длины цепи способом
Front Immunol. 2017; 8: 1209.
, 1, 2, † , 1, 2, † , 1, 2 , 1, 2 , 1, 2 , 1, 2 , 3 , 4, * и 1, 2, 4, *Yue He
1 наук и технологий в области пищевых продуктов, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Chengfei Wu
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий Университета Цзяннань , Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Цзяхонг Ли
1 Государственная лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа Пищевая наука и технологии, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Хунли Ли
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий Университета Цзяннань, Уси, Китай
Чжэнхуа Сунь
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Хао Чжан
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Пол де Вос
3 Отделение медицины Биология, кафедра патологии и медицинской биологии, Университет Гронингена, Университетский медицинский центр Гронингена, Гронинген, Нидерланды
Ли-Лун Пан
4 Медицинский факультет Университета Цзяннань, Уси, Китай
Цзя Сунь
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа Пищевая наука и технологии, Университет Цзяннань, Уси, Китай
4 Школа медицины, Университет Цзяннань, Уси, Китай
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
3 Отделение медицинской биологии, Отделение патологии и медицинской биологии, Университет Гронингена, Университетский медицинский центр Гронингена, Гронинген, Нидерланды
4 Школа Медицина, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Отредактировал: Виллем Ван Иден, Утрехтский университет, Нидерланды
Рецензировал: Брандт Д.Пенс, Мемфисский университет, США; Мурад Ариби, Университет Тлемсена, Алжир
† Соавторы.
Специальный раздел: эта статья была отправлена в Nutritional Immunology, раздел журнала Frontiers in Immunology
Поступила в редакцию 20 июня 2017 г .; Принято, 2017 г. 12 сентября.
Copyright © 2017 He, Wu, Li, Li, Sun, Zhang, de Vos, Pan and Sun.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (CC BY).Использование, распространение или воспроизведение на других форумах разрешено при условии указания автора (авторов) или лицензиара и ссылки на оригинальную публикацию в этом журнале в соответствии с принятой академической практикой. Запрещается использование, распространение или воспроизведение без соблюдения этих условий.
Эта статья цитируется в других статьях в PMC.- Дополнительные материалы
- Рисунок S1: Влияние диетических добавок ITF на маркеры поражения поджелудочной железы.Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или 5% ITF IV в течение 72 часов. Затем определяли сывороточную амилазу (A) , активность МПО поджелудочной железы (B) и отек поджелудочной железы (C) , как описано в разделе «Материалы и методы» соответственно. Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM. ITF, фруктаны инулинового типа; МПО, миелопероксидаза.
GUID: 208279CC-63C0-4C97-95CC-A9796CD6D492
Рисунок S2: Влияние ITF IV на CD8a + DC в поджелудочной железе во время AP: репрезентативные точечные диаграммы проточной цитометрии CD11c + MHCII MHCII Показаны (A) , гистограмма (B) и процентное содержание (C) DC CD8a + на подмножествах DC в поджелудочной железе.Показанные данные представляют собой средние значения ± стандартная ошибка среднего из четырех независимых экспериментов с тремя-четырьмя объединенными мышами в каждой группе в каждом эксперименте. ** P <0,01. АП, острый панкреатит; ДК, дендритные клетки; ITF, фруктаны инулинового типа.
GUID: B6CEC7EE-629B-4D0B-AE51-13F8A218C1B9
Рисунок S3: Влияние ITF IV на CD8a + DC в толстой кишке во время AP: репрезентативные точечные диаграммы проточного цитометра CD9C + + M + 9011 Показаны DC (A) , гистограмма (B) и процентное содержание (C) DC CD8a + на подмножествах DC в толстой кишке.Показанные данные представляют собой средние значения ± стандартная ошибка среднего из четырех независимых экспериментов с тремя-четырьмя объединенными мышами в каждой группе в каждом эксперименте. * P <0,05 и ** P <0,01. АП, острый панкреатит; ДК, дендритные клетки; ITF, фруктаны инулинового типа.
GUID: 70A3811C-C21B-4DD3-A11B-8DA7AA38B815
Abstract
Острый панкреатит (ОП) — распространенное воспалительное заболевание брюшной полости и одна из основных причин госпитализации по поводу желудочно-кишечных расстройств.Специфической фармакологической или диетической терапии нет, но она крайне необходима. Фруктаны инулиноподобного типа (ITF) способны модифицировать иммунный и барьерный гомеостаз кишечника химически-зависимым образом и, следовательно, потенциально применимы для управления AP, но их эффективность при AP еще не продемонстрирована. Настоящее исследование направлено на изучение и сравнение модулирующих эффектов ITF с разной степенью ферментируемости на панкреатический иммунитет и барьерную функцию во время экспериментально индуцированного AP у мышей.Мышей BALB / c кормили диетами с короткими (I) или длинными (IV) цепями ITF в течение до 3 дней перед индукцией AP церулеином. Ослабляющие эффекты на развитие ОП были сильнее у ITF IV, чем у ITF I. Мы обнаружили, что ITF IV с длинной цепью ослабляет тяжесть AP, о чем свидетельствуют сниженные уровни амилазы в сыворотке, уровни липазы, активность миелопероксидазы поджелудочной железы, отек поджелудочной железы и гистологическое исследование. демонстрируя снижение поражения поджелудочной железы. Короткоцепочечный ITF I продемонстрировал лишь частичный защитный эффект.И ITF IV, и ITF I модулировали уровни системных цитокинов, ассоциированных с АР. ITF IV, но не ITF I, восстанавливали AP-ассоциированную дисфункцию кишечного барьера за счет активации модулирующих белков плотного соединения толстой кишки, антимикробных пептидов и улучшения общей гистологии толстой кишки. Кроме того, наблюдались дифференциальные модулирующие эффекты ITF IV и ITF I на иммунитет поджелудочной железы и кишечника: добавление ITF IV предотвращало инфильтрацию клеток врожденного иммунитета в поджелудочной железе и толстой кишке и продукцию цитокинов в тканях.Подобные эффекты наблюдались только в кишечнике с ITF I, но не в поджелудочной железе. Наконец, ITF IV, но не ITF I, подавлял инициируемую AP активацию киназы 4, ассоциированной с рецептором IL-1 (IRAK-4) и N-концевой киназы фосфор-c-Jun (p-JNK), и чистое снижение фосфор- ядерный фактор, каппа-легкая цепь-энхансер активированных В-клеток (NF-κB) p65 (p-NF-κB p65), ядерная транслокация и активация в поджелудочной железе. Наши результаты демонстрируют четкое зависящее от длины цепи влияние инулина на АП. Эффекты ослабления вызваны модулирующими эффектами длинноцепочечного инулина на панкреатический кишечник через сигнальный путь поджелудочной железы IRAK-4 / p-JNK / p-NF-κBp65 и на предотвращение разрушения кишечного барьера.
Ключевые слова: пищевые волокна, воспаление, панкреатико-кишечный иммунитет, сигнальные киназы, белки плотного соединения, антимикробные пептиды
Введение
Острый панкреатит (ОП) — это внезапное воспаление поджелудочной железы, вызванное неправильной активацией местных пищеварительных ферментов. . В последние десятилетия он стал основной причиной госпитализации по поводу желудочно-кишечных расстройств во многих странах, и во всем мире заболеваемость растет (1).Хотя легкая форма ОП проходит самостоятельно, почти у 20-25% пациентов с ОП развиваются тяжелые симптомы с системными воспалительными реакциями. Смертность у этих пациентов достигает 30% (2). До сих пор отсутствует таргетная фармакологическая или нутрицевтическая терапия, специфичная для лечения ОП (3, 4). Однако новое понимание взаимосвязи функций и эффекторов пищевых компонентов и их противовоспалительных эффектов породило оптимизм в отношении возможности создания нутрицевтических стратегий для контроля местного воспаления и предотвращения системных осложнений АП (2).
Патофизиологические исследования AP показали, что AP вызывается нерегулируемой интраацинарной активацией трипсина и других пищеварительных ферментов, что приводит к самоперевариванию поджелудочной железы и местному воспалению. Основные триггерные факторы включают гиперстимуляцию поджелудочной железы, камни в желчном пузыре и злоупотребление алкоголем (5). Вызванное местное воспаление сопровождается активацией эндотелиальных клеток и трансэндотелиальной миграцией лейкоцитов, нейтрофилов и макрофагов, что приводит к высвобождению вредных ферментов и цитокинов, которые усиливают местные воспалительные реакции.Как следствие, в наиболее тяжелых случаях могут возникать осложнения со стороны поджелудочной железы, такие как некроз ацинарных клеток, образование псевдокист и развитие абсцесса, что приводит к передаче воспаления на другие удаленные органы, что в конечном итоге является причиной смертности, связанной с ПД.
Врожденная иммунная активация и воспалительная передача сигналов ацинарных клеток играют ключевую роль в патогенезе AP (5-8). Местное воспаление инициируется повреждением ацинарных клеток и местной выработкой провоспалительных цитокинов / хемокинов этими клетками с последующей инфильтрацией нейтрофилов и макрофагов (9).Нейтрофилы, макрофаги и дендритные клетки с различными клеточными поверхностными и внутриклеточными маркерами были связаны с развитием ОП и тяжестью воспалительных состояний (10–13). Баланс между провоспалительными и противовоспалительными медиаторами, продуцируемыми ацинусами и инфильтрированными иммунными клетками, определяет исход AP. Фактор некроза опухоли (TNF) -α, интерлейкин (IL) -1 и IL-10 являются важными цитокинами в AP (11, 14–16). TNF-α высвобождается локальными моноцитами / макрофагами Ly6C hi в поджелудочной железе и усиливает тяжесть экспериментального заболевания (11, 17, 18).Регуляторные цитокины, такие как IL-10, ограничивают местные и системные последствия экспериментального панкреатита (18). Экспрессия этих цитокинов находится под контролем фактора транскрипции NF-κB. Активация NF-κB в ацинарных клетках поджелудочной железы ответственна за экспрессию большого количества генов, связанных с воспалением (19). Активация NF-κB регулируется его вышестоящими сигнальными киназами, такими как MAP-киназы (MAPK), которые могут активироваться рецептор-ассоциированными киназами, такими как IL-1 рецептор-ассоциированная киназа 4 (IRAK-4) и трансформирующий фактор роста — β-активированная киназа (ТАК) (20, 21).Следовательно, модуляция активации иммунных клеток, продукции воспалительных цитокинов и воспалительных сигнальных молекул поджелудочной железы может быть рациональным подходом к облегчению симптомов ОП.
Накапливаются доказательства того, что тяжелая форма ОП связана с изменениями в микроциркуляции, проницаемости / подвижности кишечника, бактериальной транслокацией и активацией лимфоидной ткани, связанной с кишечником. Поэтому предотвращение разрушения кишечного барьера или воспаления, связанного с AP, может быть ключевой целью для эффективной терапии (22).Возможный нутрицевтический подход для предотвращения нарушения кишечного барьера заключается в вмешательстве с противовоспалительными пищевыми компонентами, такими как определенные пищевые волокна. Пищевые волокна могут ферментироваться микробиотой кишечника, чтобы производить полезные для здоровья короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) и изменять барьерную функцию кишечника (23). Следовательно, потребление пищевых волокон представляет собой многообещающую стратегию модулирования прогрессирования АП. Недавно мы продемонстрировали, что пектин лимона с низким содержанием метоксильных групп (LMP) ослабляет воспалительные реакции и улучшает целостность кишечного барьера в экспериментальных AP (2).Другим семейством пищевых молекул с поддерживающим действием на барьерную функцию и противовоспалительным действием, которые могут быть инструментами для контроля AP, являются фруктаны инулиноподобного типа (ITF) (23–27). ITF представляют собой семейство пищевых волокон, принадлежащих к подгруппе бета (2 → 1) линейных углеводов фруктанового типа, и оказывают влияние на функции желудочно-кишечного тракта, что в значительной степени связано с их биохимическими и физиологическими свойствами. В кишечнике ITF быстро ферментируются с образованием SCFA, которые оказывают некоторые местные и системные эффекты ITF.Кроме того, ITF продемонстрировали четкие химические эффекты или эффекты, зависящие от степени полимеризации (DP) (28). Предыдущие исследования показали, что DP или длина цепи ITF, которая влияет на величину активации рецепторов и / или их место ферментации в кишечнике, определяет их пребиотические и иммуномодулирующие эффекты на иммунные клетки, барьерную функцию кишечника и состав микробиоты (23–27 , 29). ITF вовлечены в различные воспалительные и иммунологические нарушения. Однако их потенциальные эффекты не изучались при лечении AP.
В этом исследовании мы изучили и сравнили эффекты длинноцепочечного ITF IV и более легко ферментируемого короткоцепочечного ITF I на их защитные эффекты во время экспериментально индуцированного AP. На модели мышей AP, индуцированной церулеином, мы изучали тяжесть панкреатита после лечения ITF, частоту инфильтрации нейтрофилов, макрофагов и дендритных клеток в поджелудочной железе и толстой кишке, а также продукцию цитокинов TNF-α, IL-1β и Ил-10. Кроме того, мы изучали целостность толстой кишки, определяя экспрессию модулирующих белков плотного соединения кишечника и эпителия (TJ) и усиливающих барьер иммуномодулирующих антимикробных пептидов (AMP).Наконец, мы исследовали сигнальные пути и киназы, модулируемые ITFs, чтобы получить представление о механизмах, с помощью которых ITFs модулируют AP.
Материалы и методы
Волокна и структурная характеристика
Применяемые ITF I (frutalose OFP, 2 Все экспериментальные протоколы, связанные с животными, были одобрены Институциональным комитетом по этике животных Университета Цзяннань в соответствии с рекомендациями национальных и международных руководящих принципов по уходу и использованию лабораторных животных, и были выполнены в соответствии с указанными в них руководящими принципами. . В этом исследовании использовали восьминедельных самок мышей BALB / c весом 20 ± 2 г (Su Pu Si Biotechnology, Сучжоу, Цзянсу, Китай), выращенных на ad-libitum с доступом к стандартному лабораторному корму и воде.Животных содержали в приюте для животных Университета при контролируемой температуре (23-25 ° C), условиях, свободных от патогенов, и при цикле свет: темнота 12:12 ч. Одну неделю давали время для акклиматизации животных перед началом эксперимента (ов). Мышей случайным образом разделили на четыре группы ( n = 4–6) в соответствии с разными рационами и кормили в течение 72 часов (таблица). В этом исследовании использовались разные группы животных с их соответствующей диетой. Через 12 ч голодания AP индуцировался у мышей с помощью восемь повторных внутрибрюшинных (i.p.) инъекции церулеина (50 мкг / кг / ч) (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури, США). Однопометникам в контрольной группе вводили (внутрибрюшинно) такой же объем физиологического раствора, и они служили контролем. Мышей умерщвляли и умерщвляли летальной дозой пентобарбитона натрия (100 мг / кг) через 1 час после последней инъекции церулеина. Для анализа сыворотки образцы крови центрифугировали при 3000 × g в течение 15 минут, после чего сыворотку собирали и хранили при –80 ° C.Ткани, включая поджелудочную железу и толстую кишку, иссекали, фиксировали в 4% параформальдегиде или быстро замораживали в жидком азоте и хранили при –80 ° C для последующего анализа. Активность амилазы в сыворотке измеряли с помощью набора для анализа сыворотки (Jian Cheng Bioengineering Institute, Нанкин, Китай) (30). Активность липазы измеряли с помощью наборов для твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA) (R&D Systems, Миннеаполис, Миннесота, США). Часть свежеубранной ткани поджелудочной железы была удалена от жира и взвешена.Содержание воды в поджелудочной железе оценивали по отношению исходного веса (влажный вес) поджелудочной железы к ее весу после сушки при 80 ° C в течение 48 часов (сухой вес). Измерения активности MPO определяли с помощью набора для анализа MPO (Jian Cheng Bioengineering Institute, Нанкин, Китай). Свежие ткани поджелудочной железы и толстой кишки фиксировали в 4% параформальдегиде в течение ночи, промывали ddH 2 O, регидратировали этанолом и заливали парафином. Срезы размером 5 мкм нарезанные на машине Slicer PM2245 (Leica, Wetzlar, Германия) окрашивали гематоксилином и эозином (H&E).Для оценки повреждения поджелудочной железы использовали световой микроскоп DM2000 (Leica, Wetzlar, Германия) при увеличении × 40. Обследование проводилось на основании как инфильтрации воспалительных клеток, так и других морфологических изменений в тканях, которые считаются маркерами воспаления / повреждения тканей. Уровни цитокинов (TNF-α, IL-1β и IL-10) в сыворотке измеряли с помощью наборов ELISA (R&D Systems, Миннеаполис, Миннесота, США) в соответствии со стандартной процедурой производителя.Для измерения уровня цитокинов в тканях поджелудочной железы и толстой кишки (TNF-α, IL-1β и IL-10) ткани гомогенизировали в физиологическом растворе (1:19, вес / объем) с использованием гомогенизатора Polytron (Scientz-48). , Нинбо, Чжэцзян, Китай) при 55 Гц в течение 1 мин. Образцы центрифугировали при 4 ° C, 10000 × g в течение 10 мин. Наконец, супернатант собирали для анализа ELISA. Животные
План эксперимента и индукция AP
Таблица 1
Группа Диета Контрольная Обычная диета без AP AP Нормальная диета с AP ITF IV5 в норме 5 диета, мас. / мас.) с AP ITF I + AP 5% ITF I (при нормальной диете, мас. / мас.) с AP Отбор образцов тканей
Измерения амилазы и липазы в сыворотке
Измерение отека и активности миелопероксидазы (MPO)
Гистологическая оценка
Анализ ELISA
Выделение РНК и анализ количественной полимеразной цепной реакции (RT-qPCR) в реальном времени антимикробный пептид (CRAMP) анализировали с помощью RT-qPCR.Тотальную РНК выделяли из тканей поджелудочной железы и толстой кишки с использованием TRIzol (Life Technologies, MA, США) и подвергали обратной транскрипции с использованием набора реагентов Prime-Script RT (TaKaRa Bio, Япония) в соответствии с инструкциями производителя. SYBR
® Green RT-qPCR выполняли с использованием системы ПЦР в реальном времени (BIO RAD CFX Connect, Калифорния, США). Относительные уровни мРНК были нормализованы к уровням мРНК β-актина (домашний контроль), и расчеты для кратного изменения каждой мРНК были выполнены с использованием метода пороговых значений сравнительного цикла (2 -ΔΔCt ).Праймеры, использованные в этом исследовании, представлены в таблице.
Таблица 2
Список праймеров, используемых для RT-qPCR.
Ген | Вперед (5’– 3 ‘) | Обратное (5’– 3′) | |||
---|---|---|---|---|---|
β-актин | GGCTGTATTCCCCTCCATCG | CCAGTCCATCG | CCAGTCCATCG | CCAGTCCATCG | CTTCTCTTGCTGGCCCTAAACTGGCTTCACTTGAGGTTTCTG |
Occludin | CACACTTGCTTGGGACAGAG | TAGCCATAGCCTCCATAGCC | |||
DEFB1 | CACATCCTCTCTGCACTCTGGAC | CCATCGCTCGTCCTTTATGCCATTC | |||
судорога | GCTGTGGCGGTCACTATCAC | TGTCTAGGGACTGCTGGTTGA |
Вестерн-блот-анализ
Поджелудочная и ободочной кишки ткани гомогенизировали в ледяном буфере для лизиса RIPA (содержащем коктейльные ингибиторы протеаз; Beyotime, Шанхай, Китай).Образцы центрифугировали при 4 ° C, 10000 × g в течение 10 минут и равных количествах белка (30 мкг), как определено с помощью стандартного метода анализа бицинхониновой кислоты (BCA) с помощью набора BCA Protein Assay Kit (Beyotime, Шанхай, Китай). Образцы подвергали электрофорезу на пятнах в 10% геле для электрофореза в полиакриламидном геле додецилсульфата натрия и переносили на поливинилидендифторидные мембраны. Мембраны блокировали блокирующим буфером в течение 1,5 ч при комнатной температуре, промывали TBS-Tween 20 (TBST) и, наконец, инкубировали в течение ночи при 4 ° C с киназой, регулируемой анти-внеклеточным сигналом (ERK) / фосфо-ERK, JNK / фосфо. -JNK, p38 / фосфо-p38, IRAK-4, фосфо-p65 и антитела к GAPDH (домашнее хозяйство).Инкубацию с флуоресцентно меченными вторичными антителами, конъюгированными с пероксидазой хрена (HRP) (1: 3000), проводили в течение 2 часов при комнатной температуре, а иммунореактивность анализировали с помощью усиленной хемилюминесценции Western Laching Plus (PerkinElmer, Массачусетс, США) в соответствии с инструкциями производителя.
Анализ проточной цитометрии
Свежесобранные ткани поджелудочной железы и толстой кишки переваривали в растворе 1,0 мг / мл коллагеназы-P (Boehringer, Mannheim, Германия) при 37 ° C в течение 15 минут и фильтровали через фильтры 75 мкм с раствором Хэнка (Beyotime, Шанхай, Китай).Суспензии отдельных клеток инкубировали в течение 30 мин при 4 ° C в растворе Хэнка со следующими mAb: APC Rat Anti-Mouse CD11b, BV421 Rat Anti-Mouse F4 / 80, Alexa Fluor 700 Rat Anti-Mouse Ly-6G, PE Hamster. Анти-мышиный CD11c, крысиный анти-MHCII FITC и крысиный анти-мышиный CD8a PerCP-Cy5.5 (BD Pharmingen, CA, USA). Стробирующий метод сортировки активируемых флуоресценцией клеток был запрограммирован как CD11b + Ly-6G + (для нейтрофилов), CD11b + F4 / 80 + (для макрофагов), CD11c + MHCII + ( для обычных дендритных клеток, cDC) и CD8a + CD11c + MHCII + (для плазматических дендритных клеток, pDC).Проточный цитометр был выполнен на Attune NxT (Thermo Fisher Scientific, Массачусетс, США). Данные анализировали с использованием программного обеспечения ACEA NovoExpress (Novo Express International, Inc., Южный Сан-Франциско, Калифорния, США).
Статистический анализ
Данные выражены в виде среднего значения ± SEM. Параметрическое распределение результатов подтверждено с помощью критерия Колмогорова – Смирнова. Статистический анализ был выполнен с помощью одностороннего дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим апостериорным тестом Тьюки с использованием GraphPad Prism (версия 5; GraphPad Software Inc., Сан-Франциско, Калифорния, США). Считалось, что значения P <0,05 указывают на статистически значимое различие.
Результаты
Добавка ITF IV к диете снижает тяжесть индуцированного церулеином AP
Модулирующие эффекты ITF были исследованы у мышей, гиперстимулированных церулеином, путем дополнения рациона ITF I или ITF IV за 3 дня до индукции AP. В то время как диетическая добавка с 5% ITF I или ITF IV отдельно без индукции AP не показала какого-либо эффекта на маркеры поджелудочной железы (рисунок S1 в дополнительном материале), наблюдались защитные эффекты добавки ITF на AP, и эти эффекты сильно зависели от длины цепи ITF.ITF IV имел более ослабляющие эффекты, чем ITF I. ITF IV, но не ITF I, ослаблял вызванное церулеином повышение сывороточной амилазы, сывороточной липазы, активности МПО поджелудочной железы и отека (рисунки A – D). Однако как ITF I, так и ITF IV модулировали цитокины сыворотки. Оба типа ITF снижали сывороточные уровни провоспалительного IL-1β и увеличивали регуляторный цитокин IL-10 (Фигуры E, F). Гистологическое исследование срезов поджелудочной железы подтвердило в целом лучшее ослабление AP-эффекта ITF IV, о чем свидетельствует общее улучшение клеточной морфологии, восстановление межлобулярного пространства, уменьшение воспалительных инфильтратов и некроз ацинусов (Рисунок G).Взятые вместе, эти данные показывают, что диета с добавкой ITF-IV облегчает тяжесть ОП у мышей, в то время как диета ITF I имеет более незначительный положительный эффект.
ITF IV ослабляет тяжесть AP. Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или ITF IV в течение 72 часов перед индукцией AP церулеином. Сывороточная амилаза (A) , сывороточная липаза (B) , отек поджелудочной железы (C) , активность MPO (D) , сывороточный IL-1β (E) и уровни IL-10 (F ) были затем определены, как описано в разделе «Материалы и методы» соответственно.Репрезентативные фотографии показали гистоморфологию тканей поджелудочной железы по окрашиванию H&E для указанных групп (столбик = 50 мкм) и гистопатологический балл панкреатита (G) . Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM. * P <0,05, ** P <0,01 и *** P <0,001. АП, острый панкреатит; H&E, гематоксилин и эозин; ИЛ, интерлейкин; ITF, фруктаны инулинового типа; МПО, миелопероксидаза.
Добавка ITF IV, но не ITF I, усиливающая барьерную функцию кишечника за счет активации белков TJ и AMP
Нарушение целостности кишечного барьера и повреждение кишечника, отмеченное дисрегуляцией экспрессии модулирующих белков TJ и усиливающих барьер AMP, развиваются по мере прогрессирования AP (22, 31 ).Следовательно, поддержание функции кишечного барьера может быть ключевым в ослабляющем влиянии ITF на AP. Чтобы определить такой эффект ITF, мы измерили у животных, получавших ITF, экспрессию мРНК основных структурных белков, таких как TJ, окклюдин и ZO-1, а также AMP DEFB1 и CRAMP. Все эти молекулы участвуют в физических и химических барьерах слизистой оболочки (32, 33). Анализ RT-qPCR показал, что добавление ITF IV, но не ITF I предотвращало индуцированное церулеином подавление окклюдина и ZO-1, а также подавление DEFB1 и CRAMP (рисунки A – D).Кроме того, гистологическое исследование срезов толстой кишки показало, что эпителий слизистой оболочки кишечника расширен и апикальный эпителий ворсинок отслаивается у мышей с AP по сравнению с контрольными мышами. Это повреждение толстой кишки было менее серьезным у мышей, получавших диету с добавками ITF IV (Рисунок E). В совокупности эти результаты предполагают, что добавление ITF IV, но не ITF I, предотвращает связанное с AP повреждение целостности кишечника и повреждение.
ITF IV, повышающая регуляцию белков TJ и AMP в толстой кишке. Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или ITF IV в течение 72 часов перед индукцией AP церулеином.Затем с помощью анализов RT-qPCR определяли уровни мРНК белков TJ, блокирующих (A) , ZO-1 (B) , DEFB1 (C) и CRAMP (D) в толстой кишке. Репрезентативные фотографии показали гистоморфологию тканей толстой кишки (50 мкм) по окрашиванию H&E (E) . Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM. * P <0,05, ** P <0,01 и *** P <0,001. AMP, антимикробные пептиды; АП, острый панкреатит; CRAMP, антимикробный пептид, связанный с кателицидином; DEFB1, β-дефенсин-1; H&E, гематоксилин и эозин; ITF, фруктаны инулинового типа; RT-qPCR, количественная полимеразная цепная реакция в реальном времени; SEM, стандартная ошибка среднего; TJ, плотный переход; ZO-1, zonula occludens-1.
Добавка ITF IV, снижающая инфильтрацию врожденных иммунных клеток в поджелудочную железу и производство цитокинов поджелудочной железы во время AP
Как инфильтрация воспалительных иммунных клеток, так и дисбаланс между провоспалительными и противовоспалительными цитокинами являются ключевыми иммунологическими патофизиологическими событиями в развитии AP (34– 36). По этой причине мы определили частоты нейтрофилов (CD11b + Ly-6G + ), макрофагов (CD11b + F4 / 80 + ), кДК (CD11c + MHCII + ) и pDC (CD8a + CD11c + MHCII + ), которые инфильтрировались в поджелудочную железу мышей AP, получавших ITF.Добавка ITF IV значительно ингибировала инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов (рис. S2 в дополнительных материалах). Процент CD8a + DC или pDC, но не cDC, был снижен с AP, но нормальный у мышей, получавших ITF IV. У ITF I такого эффекта не было (рис. S2 в дополнительных материалах). Процентное содержание нейтрофилов и макрофагов в поджелудочной железе значительно увеличивалось с индукцией AP и было значительно меньше у мышей, получавших ITF IV (рисунки A – C), но оно все же увеличивалось у мышей, получавших ITF I.Кроме того, продукция цитокинов поджелудочной железы оставалась повышенной у ITFI, но не у животных, которых кормили ITF IV (Рисунок D). В совокупности эти данные демонстрируют ослабляющие иммунитет эффекты ITF IV.
Эффекты ITF IV на AP-опосредованную инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов и продукцию цитокинов в поджелудочной железе. Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или ITF IV в течение 72 часов перед индукцией AP церулеином. Инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов и продукцию цитокинов в поджелудочной железе определяли, как описано в разделе «Материалы и методы» соответственно.На репрезентативных графиках показаны точечные графики Ly-6G + CD11b + нейтрофилов (A) и F4 / 80 + CD11b + макрофагов (B) в поджелудочной железе и количественный анализ инфильтрации нейтрофилов и макрофагов. (С) . Количественный анализ уровней TNF-α, IL-1β и IL-10 в поджелудочной железе был выполнен с помощью ELISA (D) . Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM . * P <0,05 и *** P <0,001. АП, острый панкреатит; ELISA, иммуноферментный анализ; ИЛ, интерлейкин; ITF, фруктаны инулинового типа; TNF-α, фактор некроза опухоли-α.
Добавки ITF IV и ITF I, регулирующие индуцированную AP инфильтрацию врожденных иммунных клеток в кишечнике и выработку цитокинов
Нарушение иммунной системы кишечника в результате нарушения барьерной функции и повреждения кишечника связано с инфильтрацией основных воспалительных клеток и дисбалансом воспалительных цитокинов производство. Поэтому мы также исследовали инфильтрацию клеток врожденного иммунитета в кишечнике во время AP. Индукция AP привела к значительному увеличению нейтрофилов и макрофагов в толстой кишке.Добавки как ITF I, так и ITF IV снижали количество инфильтрирующих нейтрофилов и макрофагов (Рисунки A – C). Процент CD8a + DC или pDC в толстой кишке снижается с помощью AP, но предотвращается с помощью ITF IV, а не ITF I (рисунок S3 в дополнительных материалах). Кроме того, в соответствии со сниженной инфильтрацией воспалительных клеток в кишечнике, оба ITF предотвращали вызванное AP повышение уровней провоспалительного TNF-α и IL-1β и снижение уровня IL-10 в толстой кишке по сравнению с необработанным контрольным AP (фиг. D).Взятые вместе, эти данные свидетельствуют о положительном иммуномодулирующем действии обоих ITF на AP-ассоциированное воспаление кишечника.
Влияние ITF на инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов и продукцию цитокинов в толстой кишке. Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или ITF IV в течение 72 часов перед индукцией AP церулеином. Инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов и продукцию цитокинов в толстой кишке определяли, как описано в разделе «Материалы и методы» соответственно. Репрезентативные графики показали точечные графики Ly-6G + CD11b + нейтрофилов (A) и F4 / 80 + CD11b + макрофагов (B) в поджелудочной железе и количественный анализ инфильтрации нейтрофилов и макрофагов. в толстой кишке (С) .Количественный анализ уровней TNF-α, IL-1β и IL-10 в толстой кишке был выполнен с помощью ELISA (D) . Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM . * P <0,05, ** P <0,01 и *** P <0,001. АП, острый панкреатит; ELISA, иммуноферментный анализ; ИЛ, интерлейкин; ITF, фруктаны инулинового типа; TNF-α, фактор некроза опухоли-α.
Добавка ITF IV, но не ITF I, модулирующая активацию панкреатического IRAK-4 / JNK / NF-κB в AP
Наконец, мы исследовали сигнальные молекулярные пути, лежащие в основе дифференциальных эффектов добавок ITF I и ITF IV.Активацию NF-κB и его сигнальных киназ (IRAK, TAK1 и MAPK) определяли с помощью вестерн-блоттинга. Было обнаружено, что ITF IV значительно модулирует AP-индуцированную активацию IRAK-4, JNK и NF-κB, тогда как p-TAK, p-ERK и p-p38 остаются незатронутыми ITF (Рисунки A – D). Для сравнения, ITF I ослабляет активацию IRAK-4 и p-JNK, связанную с AP, но не влияет на ядерную транслокацию и активацию NF-κB (Рисунки A – D).
Эффекты ITF на AP-опосредованную активацию путей MAPK и NF-κB в поджелудочной железе.Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или ITF IV в течение 72 часов перед индукцией AP церулеином. Активация / экспрессия панкреатического IRAK4 (A) , p-TAK1 (B) , p-ERK, p-JNK, p-p38 (C) и NF-κB p-p65 (D) были исследованы с помощью вестерн-блоттинга. Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM . ** P <0,01 и *** P <0,001. АП, острый панкреатит; ERK, киназа, регулируемая внеклеточными сигналами; IRAK, киназа, связанная с рецептором IL-1; ITF, фруктаны инулинового типа; JNK, N-концевая киназа c-Jun; MAPK, митоген-активируемые протеинкиназы; NF-κB, ядерный фактор, усиливающий легкую каппа-цепь активированных В-клеток; TAK, киназа, активированная TGF-β.
Обсуждение
В текущем исследовании изучаются и сравниваются эффекты различных типов ITF на экспериментальный AP и связанную кишечную иммунную и барьерную дисрегуляцию. Эффекты были зависимы от типа ITF и более выражены при ITF IV, чем при ITF I. Мы наблюдали, что добавление длинноцепочечного инулина (ITF IV) с пищей уменьшало тяжесть AP: оно подавляло характерную инфильтрацию воспалительных клеток, модулировало продукцию воспалительных цитокинов в поджелудочной железе. Область кишечника и препятствует целостности функции кишечного барьера.Его ослабляющий эффект был связан с подавлением AP-индуцированной активации пути IRAK-4 / p-JNK / NF-κB. ITF I продемонстрировал только значительные модулирующие эффекты в иммунных ответах толстой кишки и воспалительных маркерах сыворотки, что позволяет предположить, что короткоцепочечные эффекты инулина ограничены кишечником (рисунок).
ITF IV защита от AP за счет уменьшения повреждения поджелудочной железы и AP-ассоциированного повреждения кишечника, предотвращая его прогрессирование в системную воспалительную реакцию. Была проиллюстрирована роль ITF IV на AP в предотвращении повреждения тканей и последующих воспалительных реакций.АП, острый панкреатит; ITF, фруктаны инулинового типа.
Фруктаны инулиноподобного типа были протестированы на различных моделях воспалительных и иммунологических заболеваний, и было показано, что введение ITF может оказывать иммуномодулирующее действие и облегчать острое воспаление (23, 28, 37). Насколько нам известно, это первое исследование, в котором эффективность ITF показана в AP. Однако ранее предполагалось, что пищевые волокна обратно связаны с активностью ферментов поджелудочной железы и могут ингибировать активность ферментов поджелудочной железы in vivo (38).Поскольку преждевременная активация зимогенов поджелудочной железы является запускающим событием AP у человека и ингибируется ITF, это исследование поддерживает потенциальное применение ITF для предотвращения AP.
Особое любопытное наблюдение этого исследования заключалось в том, что длинноцепочечные инулины обладают лучшим местным защитным действием на поджелудочную железу и кишечник в отношении АР, чем короткоцепочечные инулины. Ранее дифференциальные пребиотические и иммуномодулирующие эффекты были продемонстрированы ITF с различной длиной цепи. Длительная ферментация длинноцепочечного инулина (DP> 10) по сравнению с короткоцепочечным инулином (DP <10) обеспечивает более устойчивые и глубокие пребиотические и иммуномодулирующие эффекты, локально в толстой кишке и системно в удаленных органах.Другой механизм, зависящий от длины цепи ITF, который может объяснить разницу, - это величина, с которой ITF могут активировать toll-подобный рецептор 2, которая выше для длинноцепочечных ITF, чем для короткоцепочечных ITF (24). Кроме того, предпочтительные места ферментации для этих двух ITF различны: толстая кишка для длинноцепочечных и тонкий кишечник для короткоцепочечных инулинов. Это может означать пролонгированное и иное действие ITF IV по сравнению с ITF I и может объяснить наблюдение, что ITF IV, но не ITF I, увеличивал экспрессию в толстой кишке белков TJ ZO-1 и окклюзии, а также AMP DEFB1 и CRAMP.Дифференциальная регуляция белков TJ наблюдалась ранее после диетических вмешательств (39).
Врожденная иммунная активация и воспалительная передача сигналов ацинарных клеток поджелудочной железы характерны для AP (7). Более того, индукция АД гиперстимуляцией церулеином вызывала инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов. Эту инфильтрацию предотвращает диетическая добавка ITF IV. Было обнаружено, что увеличение количества моноцитов / макрофагов Ly6C hi поджелудочной железы положительно коррелирует с тяжестью ОП и зависит от продукции TNF-α этими клетками (11).Было показано, что продукция IL-10 макрофагами M2 ухудшает рекрутирование нейтрофилов при воспалительных и инфекционных состояниях (40, 41). Наряду со сниженной инфильтрацией нейтрофилов и макрофагов у мышей, получавших ITF IV с AP, было обнаружено подавление продукции TNF-α и IL-1β и повышение уровней IL-10 в тканях поджелудочной железы и толстой кишки. В то время как модулирующие эффекты ITF IV наблюдались на уровне цитокинов поджелудочной железы, толстой кишки и системных цитокинов, эффекты ITF I были значительными только в отношении цитокинов толстой кишки и системных цитокинов.Сбалансированная выработка провоспалительных и противовоспалительных цитокинов предотвращала усиленный воспалительный ответ от положительной воспалительной цепи обратной связи (42).
Воспаление ацинаров поджелудочной железы с активацией MAPKs и фактора транскрипции NF-κB является ключевым патологическим событием во время развития AP (43–46). Индукция AP или супрафизиологические концентрации церулеина связаны с активацией MAPK в ацинусах поджелудочной железы (47). Сверхэкспрессия белка p65, трансактивированного NF-κB, усугубляет острые воспалительные реакции поджелудочной железы, а MAPK регулируют активацию NF-κB, опосредуя фосфорилирование его белка ингибирующего κB IκB, что позволяет транслокации NF-κB в ядро с последующей активацией воспалительных генов (19). , 47, 48).Здесь мы обнаружили, что активация MAPKs JNK, но не ERK1 / 2 или p38 ингибируется ITF IV, одновременно с ослабленной ядерной транслокацией и активацией NF-κB p65. Можно предположить, что различные предшествующие MAPK регулируются пищевыми волокнами. Наши данные предполагают, что ITF IV препятствует развитию AP за счет снижения панкреатической активации сигнального пути IRAK-4-JNK-NF-κB p65 и ингибирования высвобождения медиаторов воспаления. Было продемонстрировано, что IRAK-4 играет важную роль во многих врожденных иммунных ответах и может активировать путь JNK и нижестоящий NF-κB (20, 21, 49).Транслокация NF-κB в ацинарных клетках увеличивает тяжесть панкреатита у мышей и приводит к транскрипции цитокинов и других медиаторов воспаления (19). Наше исследование показывает, что ITF IV подавляет IRAK-4 / p-JNK / NF-κB p65 в поджелудочной железе во время AP.
По мере прогрессирования АП воспалительные цитокины, продуцируемые в поджелудочной железе, включая TNF-α и IL-1β, достигают кишечника посредством микроциркуляции. Эти цитокины будут привлекать больше лейкоцитов и индуцировать больше медиаторов воспаления, которые в конечном итоге будут способствовать дисфункции кишечного барьера и повреждению слизистой оболочки (22, 50, 51).Дисфункция кишечного барьера и ухудшение проницаемости кишечника в AP сопровождаются снижением экспрессии усиливающих TJ белков и AMP. Отсутствие физических и химических барьеров кишечника делает хозяина восприимчивым к бактериальной транслокации, которая способствует второму воспалительному событию в поджелудочной железе, вызывая чрезмерное воспаление и развитие полиорганной дисфункции. Как показано здесь, диетическое вмешательство ITF IV, ограничивая воспаление поджелудочной железы и кишечника, восстанавливая барьерную функцию и целостность кишечника для предотвращения вторичных чрезмерных воспалительных реакций, представляет собой многообещающий подход к предотвращению прогрессирования ОП.Хотя мы продемонстрировали модулирующие эффекты ITF IV на панкреатико-кишечный иммунитет и барьерную функцию кишечника, подробные механизмы еще предстоит полностью понять. Дальнейшие исследования могут выявить специфическое участие рецепторов и / или изучить, как регулируются SCFA их продуктов ферментации, чтобы оказывать защитные эффекты во время состояния. Более того, трансляционная важность этих безопасных пребиотиков с добавленной стоимостью для клинической AP заслуживает дальнейшего изучения.
В совокупности наши данные предполагают, что прием ITF IV с пищей, но не ITF I, предотвращает развитие AP посредством трехступенчатого действия: во-первых, предотвращая воспаление и повреждение поджелудочной железы; во-вторых, предотвращая AP-ассоциированную дисфункцию кишечного барьера и воспаление кишечника; и, наконец, предотвращая прогрессирование воспаления кишечника и поджелудочной железы в системную воспалительную реакцию с помощью двух вышеупомянутых механизмов.Настоящее исследование предоставляет доказательства того, что пищевое применение длинноцепочечных инулинов при клиническом АП может быть эффективным.
Заявление об этике
Все экспериментальные протоколы, связанные с животными, были одобрены Институциональным комитетом по этике животных Университета Цзяннань в соответствии с рекомендациями национальных и международных руководств по уходу и использованию лабораторных животных, и были выполнены в соответствии с руководящими принципами. в нем.
Вклад авторов
YH, CW, JL и HL провели эксперименты и проанализировали данные.P-LL, ZS, HZ и PDV предоставили интеллектуальный вклад, способствовали сбору данных и критически рассмотрели рукопись. JS и P-LL разработали и интерпретировали эксперименты. Документ написали JS, P-LL, YH и PDV.
Заявление о конфликте интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Сноски
Финансирование. Работа была поддержана фондами Национального фонда естественных наук Китая (гранты:
114, 31570915, 81573420 и 31400779, Национальный план развития 1000 талантов молодежи), Плана найма высокоуровневых, инновационных и предпринимательских талантов провинции Цзянсу, Key Программа фондов фундаментальных исследований для центральных университетов (грант №: JUSRP51613A), бесплатное финансирование геологоразведочных работ от Государственной ключевой лаборатории пищевых наук и технологий (SKLF-ZZB-201702), План развития талантов «Чжо Сюэ» Университета Фудань и постдокторантура Китая Фонд (номер гранта: 2016M601719).
Дополнительные материалы
Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fimmu.2017.01209/full#supplementary-material.
Рисунок S1
Влияние диетических добавок ITF на маркеры поражения поджелудочной железы. Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или 5% ITF IV в течение 72 часов. Затем определяли сывороточную амилазу (A) , активность МПО поджелудочной железы (B) и отек поджелудочной железы (C) , как описано в разделе «Материалы и методы» соответственно.Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM. ITF, фруктаны инулинового типа; МПО, миелопероксидаза.
Рисунок S2
Влияние ITF IV на CD8a + DC в поджелудочной железе во время AP: репрезентативные точечные диаграммы проточной цитометрии CD11c + MHCII + DC (A) , гистограмма (B) 80 (B) 80 (B) и процентное содержание (C) DC CD8a + на подмножествах DC в поджелудочной железе. Показанные данные представляют собой средние значения ± стандартная ошибка среднего из четырех независимых экспериментов с тремя-четырьмя объединенными мышами в каждой группе в каждом эксперименте. ** P <0,01. АП, острый панкреатит; ДК, дендритные клетки; ITF, фруктаны инулинового типа.
Рисунок S3
Влияние ITF IV на CD8a + DC в толстой кишке во время AP: репрезентативные точечные диаграммы проточного цитометра CD11c + MHCII + DC (A) , гистограмма (B) , и процентное содержание (C) DC CD8a + на подмножествах DC в толстой кишке. Показанные данные представляют собой средние значения ± стандартная ошибка среднего из четырех независимых экспериментов с тремя-четырьмя объединенными мышами в каждой группе в каждом эксперименте. * P <0,05 и ** P <0,01. АП, острый панкреатит; ДК, дендритные клетки; ITF, фруктаны инулинового типа.
Сокращения
AP, острый панкреатит; AMP, антимикробные пептиды; ANOVA, дисперсионный анализ; CRAMP, антимикробный пептид, связанный с кателицидином; DEFB1, β-дефенсин-1; DP, степень полимеризации; ERK, киназа, регулируемая внеклеточными сигналами; H&E, гематоксилин и эозин; ИЛ, интерлейкин; IRAK, киназа, связанная с рецептором IL-1; ITF, фруктан инулиноподобного типа; JNK, N-концевая киназа c-Jun; LMP, пектины с низким содержанием метоксильных групп; MAPK, митоген-активируемые протеинкиназы; МПО, миелопероксидаза; NF-κB, ядерный фактор, усиливающий легкую каппа-цепь активированных В-клеток; RT-qPCR, количественная полимеразная цепная реакция в реальном времени; SCFAs, короткоцепочечные жирные кислоты; TAK, киназа, активированная TGF-β; TGF-β, трансформирующий фактор роста-β; TJ, плотный переход; TNF-α, фактор некроза опухоли-α; ZO-1, zonula occludens-1.
Ссылки
1. Ланкиш П.Г., Апте М., Бэнкс ПА. Острый панкреатит. Lancet (2015) 386: 85–96.10.1016 / S0140-6736 (14) 60649-8 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 2. Sun Y, He Y, Wang F, Zhang H, de Vos P, Sun J. Лимонный пектин с низким содержанием метоксила ослабляет воспалительные реакции и улучшает целостность кишечного барьера при экспериментальном остром панкреатите, вызванном церулеином. Mol Nutr Food Res (2017) 61 (4) .10.1002 / mnfr.201600885 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 3. Бэнкс П.А., Боллен Т.Л., Дервенис С., Гуззен Х.Г., Джонсон С.Д., Сарр М.Г. и др.Классификация острого панкреатита — 2012: пересмотр классификации и определений Атланты на основе международного консенсуса. Gut (2013) 62: 102–11.10.1136 / gutjnl-2012-302779 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 5. Shamoon M, Deng Y, Chen YQ, Bhatia M, Sun J. Терапевтические последствия врожденной иммунной системы при остром панкреатите. Мнение экспертов Ther Targets (2016) 20: 73–87.10.1517 / 14728222.2015.1077227 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 6. Zheng L, Xue J, Jaffee EM, Habtezion A. Роль иммунных клеток и иммунной терапии при панкреатите и аденокарциноме протоков поджелудочной железы.Гастроэнтерология (2013) 144: 1230–40.10.1053 / j.gastro.2012.12.042 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 7. Ватанабе Т., Кудо М., Стробер В. Иммунопатогенез панкреатита. Mucosal Immunol (2017) 10: 283–98.10.1038 / mi.2016.101 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 8. Майер Дж., Рау Б., Гансог Ф., Бегер Х.Г. Медиаторы воспаления при остром панкреатите человека: клинические и патофизиологические последствия. Gut (2000) 47: 546–52.10.1136 / gut.47.4.546 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 9.Сан Дж., Бхатия М. Блокада рецептора нейрокинина-1 снижает выработку хемокинов CC и CXC при экспериментальном остром панкреатите и связанном с ним повреждении легких. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol (2007) 292: G143–53.10.1152 / ajpgi.00271.2006 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 10. Juss JK, House D, Amour A, Begg M, Herre J, Storisteanu DM, et al. Нейтрофилы с острым респираторным дистресс-синдромом имеют особый фенотип и устойчивы к ингибированию фосфоинозитид-3-киназы. Am J Respir Crit Care Med (2016) 194: 961–73.10.1164 / rccm.201509-1818OC [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 11. Перидес Дж., Вайс Э. Р., Майкл Э. С., Лауккаринен Дж. М., Даффилд Дж. С., Стир М.Л. TNF-альфа-зависимая регуляция тяжести острого панкреатита моноцитами Ly-6C (hi) у мышей. J Biol Chem (2011) 286: 13327–35.10.1074 / jbc.M111.218388 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 12. Bonjoch L, Gea-Sorli S, Closa D. Липиды, образующиеся во время острого панкреатита, повышают воспалительный статус макрофагов, вмешиваясь в их поляризацию M2.Панкреатология (2015) 15: 352–9.10.1016 / j.pan.2015.04.007 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 13. Бедросян А.С., Нгуен А.Х., Хакман М., Коннолли М.К., Малхотра А., Ибрагим Дж. И др. Дендритные клетки способствуют жизнеспособности поджелудочной железы у мышей с острым панкреатитом. Гастроэнтерология (2011) 141: 1915–26.e1–14.10.1053 / j.gastro.2011.07.033 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 14. Ишибаши Т., Чжао Х., Кавабе К., Ооно Т., Эгашира К., Сузуки К. и др. Блокирование активности хемоаттрактантного белка-1 моноцитов (MCP-1) снижает тяжесть острого панкреатита у крыс.J Gastroenterol (2008) 43: 79–85.10.1007 / s00535-007-2126-9 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 15. Денхэм В., Ян Дж., Финк Дж., Денхэм Д., Картер Дж., Уорд К. Нацеливание на гены демонстрирует дополнительные пагубные эффекты интерлейкина 1 и фактора некроза опухоли при панкреатите. Гастроэнтерология (1997) 113: 1741–6.10.1053 / gast.1997.v113.pm9352880 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 16. Сараива М., О’Гарра А. Регулирование выработки ИЛ-10 иммунными клетками. Nat Rev Immunol (2010) 10: 170–81.10.1038 / nri2711 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 17.Фроссар Дж. Л., Стир М. Л., Пастор К. М.. Острый панкреатит. Lancet (2008) 371: 143–52.10.1016 / S0140-6736 (08) 60107-5 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 18. Ван Лаэтхем Дж. Л., Эскинази Р., Луи Х., Рикаерт Ф., Робберехт П., Девьер Дж. Мультисистемное производство интерлейкина 10 ограничивает тяжесть острого панкреатита у мышей. Gut (1998) 43: 408–13.10.1136 / gut.43.3.408 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 19. Хуанг Х., Лю Й., Данилюк Дж., Гайзер С., Чу Дж., Ван Х и др. Активация ядерного фактора-каппаВ в ацинарных клетках увеличивает тяжесть панкреатита у мышей.Гастроэнтерология (2013) 144: 202–10.10.1053 / j.gastro.2012.09.059 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 20. Suzuki N, Suzuki S, Duncan GS, Millar DG, Wada T, Mirtsos C и др. Серьезное нарушение передачи сигналов интерлейкина-1 и толл-подобных рецепторов у мышей, лишенных IRAK-4. Nature (2002) 416: 7.10.1038 / nature736 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 21. Ли С., Стрелов А., Фонтана Е. Дж., Веше Х. IRAK-4: новый член семейства IRAK со свойствами IRAK-киназы. Proc Natl Acad Sci U S. A (2002) 99: 5567–72.10.1073 / pnas.082100399 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 22. Капурсо Дж., Зербони Дж., Синьоретти М., Валенте Р., Стиглиано С., Пичукки М. и др. Роль кишечного барьера при остром панкреатите. J Clin Gastroenterol (2012) 46 (Suppl): S46–51.10.1097 / MCG.0b013e3182652096 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 23. Чен К., Чен Х., Фаас М.М., де Хаан Б.Дж., Ли Дж., Сяо П. и др. Специфические фруктановые волокна инулинового типа защищают от аутоиммунного диабета, модулируя иммунитет кишечника, барьерную функцию и гомеостаз микробиоты.Mol Nutr Food Res (2017) 61 (8) .10.1002 / mnfr.201601006 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 24. Фогт Л., Рамасами Ю., Мейер Д., Пулленс Г., Венема К., Фаас М.М. и др. Иммунная модуляция различными типами β2 → 1-фруктанов зависит от толл-подобных рецепторов. PLoS One (2013) 8: e68367.10.1371 / journal.pone.0068367 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 25. Bermudez-Brito M, Sahasrabudhe NM, Rosch C, Schols HA, Faas MM, de Vos P. Влияние пищевых волокон на ответы дендритных клеток in vitro зависит от различных эффектов волокон на эпителиальные клетки кишечника.Mol Nutr Food Res (2015) 59: 698–710.10.1002 / mnfr.201400811 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 26. Роберфроид М., Гибсон Г.Р., Хойлс Л., Маккартни А.Л., Растолл Р., Роуленд И. и др. Пребиотические эффекты: метаболизм и польза для здоровья. Br J Nutr (2010) 104 (Дополнение 2): S1–63.10.1017 / S0007114510003363 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 27. Ито Х., Такемура Н., Сонояма К., Кавагиси Х., Топпинг Д.Л., Конлон М.А. и др. Степень полимеризации фруктанов инулинового типа по-разному влияет на количество молочнокислых бактерий, иммунные функции кишечника и секрецию иммуноглобулина А в слепой кишке крысы.J Agric Food Chem (2011) 59: 5771–8.10.1021 / jf200859z [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 28. Фогт Л., Мейер Д., Пулленс Г., Фаас М., Смелт М., Венема К. и др. Иммунологические свойства фруктанов инулинового типа. Crit Rev Food Sci Nutr (2015) 55: 414–36.10.1080 / 10408398.2012.656772 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 29. Vogt LM, Elderman ME, Borghuis T., de Haan BJ, Faas MM, de Vos P. Зависимые от длины цепи эффекты фруктановых пищевых волокон инулин-типа на системные иммунные ответы человека против гепатита-B.Mol Nutr Food Res (2017) .10.1002 / mnfr.201700171 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 30. Deng YY, Shamoon M, He Y, Bhatia M, Sun J. Антимикробный пептид, связанный с кателицидином, модулирует тяжесть острого панкреатита у мышей. Mol Med Rep (2016) 13: 3881–5.10.3892 / mmr.2016.5008 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 31. Барбейро Д.Ф., Койке М.К., Коэльо А.М., да Силва Ф.П., Мачадо М.С. Дисфункция кишечного барьера и повышенная экспрессия гена ЦОГ-2 в кишечнике пожилых крыс с острым панкреатитом.Панкреатология (2016) 16: 52–6.10.1016 / j.pan.2015.10.012 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 32. Хилчи А.Л., Вюрт К., Хэнкок РЕЙ. Иммунная модуляция с помощью многогранных катионных защитных (антимикробных) пептидов хозяина. Nat Chem Biol (2013) 9: 761–8.10.1038 / nchembio.1393 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 33. Cheng M, Ho S, Yoo JH, Tran DH, Bakirtzi K, Su B и др. Кателицидин подавляет развитие рака толстой кишки путем ингибирования связанных с раком фибробластов. Clin Exp Gastroenterol (2015) 8: 13–29.10.2147 / CEG.S70906 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 34. Гуковская А.С., Вакеро Э., Занинович В., Горелик Ф.С., Лусис А.Дж., Бреннан М.Л. и др. Нейтрофилы и НАДФН-оксидаза опосредуют интрапанкреатическую активацию трипсина при экспериментальном остром панкреатите у мышей. Гастроэнтерология (2002) 122: 974–84.10.1053 / gast.2002.32409 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 35. Абдулла А., Авла Д., Торласиус Х., Регнер С. Роль нейтрофилов в активации трипсиногена при тяжелом остром панкреатите. J Leukoc Biol (2011) 90: 975–82.10.1189 / jlb.0411195 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 36. Шривастава П., Бхатия М. Существенная роль моноцитов и макрофагов в прогрессировании острого панкреатита. World J Gastroenterol (2010) 16: 3995.10.3748 / wjg.v16.i32.3995 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 37. Осман Н., Адави Д., Молин Г., Арне С., Берггрен А., Джеппссон Б. Штаммы Bifidobacterium infantis с и без комбинации олигофруктозы и инулина (OFI) ослабляют воспаление при колите, вызванном DSS, у крыс.BMC Gastroenterol (2006) 6: 31.10.1186 / 1471-230X-6-31 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 38. Датта С.К., Хласко Дж. Пищевые волокна при заболевании поджелудочной железы: влияние диеты с высоким содержанием клетчатки на мальабсорбцию жира при недостаточности поджелудочной железы и исследование взаимодействия пищевых волокон с ферментами поджелудочной железы in vitro. Am J Clin Nutr (1985) 41: 517–25. [PubMed] [Google Scholar] 39. Пател Р.М., Майерс Л.С., Курундкар А.Р., Махешвари А., Нусрат А., Лин П.В. Пробиотические бактерии вызывают созревание кишечной экспрессии клаудина 3 и барьерной функции.Am J Pathol (2012) 180: 626–35.10.1016 / j.ajpath.2011.10.025 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 40. Андраде Э.Б., Алвес Дж., Мадурейра П., Оливейра Л., Рибейро А., Кордейро-да-Силва А. и др. TLR2-индуцированная продукция IL-10 ухудшает рекрутирование нейтрофилов в инфицированные ткани во время неонатального бактериального сепсиса. J Immunol (2013) 191: 4759–68.10.4049 / jimmunol.1301752 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 41. Сунь Л., Го РФ, Ньюстед М.В., Стэндифорд Т.Дж., Макариола Д.Р., Шанли Т.П. Влияние IL-10 на набор нейтрофилов и выживаемость после заражения Pseudomonas aeruginosa .Am J Respir Cell Mol Biol (2009) 41: 76–84.10.1165 / rcmb.2008-0202OC [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 42. Gea-Sorli S, Closa D. In vitro, но не in vivo, обратимость активации перитонеальных макрофагов во время экспериментального острого панкреатита. BMC Immunol (2009) 10: 42.10.1186 / 1471-2172-10-42 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 44. Dong Z, Shang H, Chen YQ, Pan LL, Bhatia M, Sun J. Сульфорафан защищает повреждение ацинарных клеток поджелудочной железы путем модуляции Nrf2-опосредованного окислительного стресса и воспалительного пути NLRP3.Oxid Med Cell Longev (2016) 2016: 7864150.10.1155 / 2016/7864150 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 45. Рамнат Р.Д., Сан Дж., Адхикари С., Бхатия М. Влияние митоген-активированных протеинкиназ на синтез хемокинов, индуцированный веществом P в ацинарных клетках поджелудочной железы мышей. J Cell Mol Med (2007) 11: 1326–41.10.1111 / j.1582-4934.2007.00086.x [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 46. Канак М.А., Шахбазов Р., Йошимацу Г., Леви М.Ф., Лоуренс М.К., Назируддин Б. Низкомолекулярный ингибитор NFkappaB блокирует стресс ER и инфламмасому NLRP3 и предотвращает прогрессирование панкреатита.J Gastroenterol (2017) 52: 352–65.10.1007 / s00535-016-1238-5 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 47. Koh YH, Tamizhselvi R, Bhatia M. Киназа 1/2, регулируемая внеклеточными сигналами, и c-Jun Nh3-терминальная киназа через ядерный фактор-kappaB и протеин-активатор-1 способствуют индуцированной церулеином экспрессии вещества P и нейрокинина-1 рецепторы в ацинарных клетках поджелудочной железы. J Pharmacol Exp Ther (2010) 332: 940–8.10.1124 / jpet.109.160416 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 48. Алгуль Х., Трейбер М., Лесина М., Нахай Х., Саур Д., Гейслер Ф. и др.Специфичное для поджелудочной железы усечение RelA / p65 увеличивает восприимчивость ацинусов к связанной с воспалением гибели клеток после церулеинового панкреатита. J Clin Invest (2007) 117: 1490–501.10.1172 / JCI29882 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 49. Сан Дж., Виклунд Ф., Хсу ФК, Бэлтер К., Чжэн С.Л., Йоханссон Дж. Э. и др. Взаимодействие вариантов последовательностей в киназе4, ассоциированной с рецептором интерлейкина-1, и кластере генов толл-подобных рецепторов 6-1-10 увеличивает риск рака простаты. Эпидемиологические биомаркеры рака. Пред. (2006) 15: 480–5.10.1158 / 1055-9965.EPI-05-0645 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 50. Gunjaca I, Zunic J, Gunjaca M, Kovac Z. Уровни циркулирующих цитокинов в модели острого панкреатита SIRS / CARS могут помочь в клинической оценке тяжести заболевания. Воспаление (2012) 35: 758–63.10.1007 / s10753-011-9371-z [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 51. Мачадо MC, да Силва FP, Cunha DG, Barbeiro DF, Coelho AMM, Souza HP. Tu1915 Дисфункция кишечного барьера у стареющих животных с острым панкреатитом: усиление воспаления кишечника? Гастроэнтерология (2015) 148: S – 1190.10.1016 / S0016-5085 (15) 34066-X [CrossRef] [Google Scholar]Фруктаны инулинового типа модулируют врожденные иммунные реакции поджелудочной железы и кишечника и целостность кишечного барьера во время экспериментального острого панкреатита зависимым от длины цепи способом
Front Immunol. 2017; 8: 1209.
, 1, 2, † , 1, 2, † , 1, 2 , 1, 2 , 1, 2 , 1, 2 , 3 , 4, * и 1, 2, 4, *Yue He
1 наук и технологий в области пищевых продуктов, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Chengfei Wu
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий Университета Цзяннань , Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Цзяхонг Ли
1 Государственная лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа Пищевая наука и технологии, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Хунли Ли
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий Университета Цзяннань, Уси, Китай
Чжэнхуа Сунь
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Хао Чжан
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Пол де Вос
3 Отделение медицины Биология, кафедра патологии и медицинской биологии, Университет Гронингена, Университетский медицинский центр Гронингена, Гронинген, Нидерланды
Ли-Лун Пан
4 Медицинский факультет Университета Цзяннань, Уси, Китай
Цзя Сунь
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа Пищевая наука и технологии, Университет Цзяннань, Уси, Китай
4 Школа медицины, Университет Цзяннань, Уси, Китай
1 Государственная ключевая лаборатория пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
2 Школа пищевых наук и технологий, Университет Цзяннань, Уси, Китай
3 Отделение медицинской биологии, Отделение патологии и медицинской биологии, Университет Гронингена, Университетский медицинский центр Гронингена, Гронинген, Нидерланды
4 Школа Медицина, Университет Цзяннань, Уси, Китай
Отредактировал: Виллем Ван Иден, Утрехтский университет, Нидерланды
Рецензировал: Брандт Д.Пенс, Мемфисский университет, США; Мурад Ариби, Университет Тлемсена, Алжир
† Соавторы.
Специальный раздел: эта статья была отправлена в Nutritional Immunology, раздел журнала Frontiers in Immunology
Поступила в редакцию 20 июня 2017 г .; Принято, 2017 г. 12 сентября.
Copyright © 2017 He, Wu, Li, Li, Sun, Zhang, de Vos, Pan and Sun.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (CC BY).Использование, распространение или воспроизведение на других форумах разрешено при условии указания автора (авторов) или лицензиара и ссылки на оригинальную публикацию в этом журнале в соответствии с принятой академической практикой. Запрещается использование, распространение или воспроизведение без соблюдения этих условий.
Эта статья цитируется в других статьях в PMC.- Дополнительные материалы
- Рисунок S1: Влияние диетических добавок ITF на маркеры поражения поджелудочной железы.Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или 5% ITF IV в течение 72 часов. Затем определяли сывороточную амилазу (A) , активность МПО поджелудочной железы (B) и отек поджелудочной железы (C) , как описано в разделе «Материалы и методы» соответственно. Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM. ITF, фруктаны инулинового типа; МПО, миелопероксидаза.
GUID: 208279CC-63C0-4C97-95CC-A9796CD6D492
Рисунок S2: Влияние ITF IV на CD8a + DC в поджелудочной железе во время AP: репрезентативные точечные диаграммы проточной цитометрии CD11c + MHCII MHCII Показаны (A) , гистограмма (B) и процентное содержание (C) DC CD8a + на подмножествах DC в поджелудочной железе.Показанные данные представляют собой средние значения ± стандартная ошибка среднего из четырех независимых экспериментов с тремя-четырьмя объединенными мышами в каждой группе в каждом эксперименте. ** P <0,01. АП, острый панкреатит; ДК, дендритные клетки; ITF, фруктаны инулинового типа.
GUID: B6CEC7EE-629B-4D0B-AE51-13F8A218C1B9
Рисунок S3: Влияние ITF IV на CD8a + DC в толстой кишке во время AP: репрезентативные точечные диаграммы проточного цитометра CD9C + + M + 9011 Показаны DC (A) , гистограмма (B) и процентное содержание (C) DC CD8a + на подмножествах DC в толстой кишке.Показанные данные представляют собой средние значения ± стандартная ошибка среднего из четырех независимых экспериментов с тремя-четырьмя объединенными мышами в каждой группе в каждом эксперименте. * P <0,05 и ** P <0,01. АП, острый панкреатит; ДК, дендритные клетки; ITF, фруктаны инулинового типа.
GUID: 70A3811C-C21B-4DD3-A11B-8DA7AA38B815
Abstract
Острый панкреатит (ОП) — распространенное воспалительное заболевание брюшной полости и одна из основных причин госпитализации по поводу желудочно-кишечных расстройств.Специфической фармакологической или диетической терапии нет, но она крайне необходима. Фруктаны инулиноподобного типа (ITF) способны модифицировать иммунный и барьерный гомеостаз кишечника химически-зависимым образом и, следовательно, потенциально применимы для управления AP, но их эффективность при AP еще не продемонстрирована. Настоящее исследование направлено на изучение и сравнение модулирующих эффектов ITF с разной степенью ферментируемости на панкреатический иммунитет и барьерную функцию во время экспериментально индуцированного AP у мышей.Мышей BALB / c кормили диетами с короткими (I) или длинными (IV) цепями ITF в течение до 3 дней перед индукцией AP церулеином. Ослабляющие эффекты на развитие ОП были сильнее у ITF IV, чем у ITF I. Мы обнаружили, что ITF IV с длинной цепью ослабляет тяжесть AP, о чем свидетельствуют сниженные уровни амилазы в сыворотке, уровни липазы, активность миелопероксидазы поджелудочной железы, отек поджелудочной железы и гистологическое исследование. демонстрируя снижение поражения поджелудочной железы. Короткоцепочечный ITF I продемонстрировал лишь частичный защитный эффект.И ITF IV, и ITF I модулировали уровни системных цитокинов, ассоциированных с АР. ITF IV, но не ITF I, восстанавливали AP-ассоциированную дисфункцию кишечного барьера за счет активации модулирующих белков плотного соединения толстой кишки, антимикробных пептидов и улучшения общей гистологии толстой кишки. Кроме того, наблюдались дифференциальные модулирующие эффекты ITF IV и ITF I на иммунитет поджелудочной железы и кишечника: добавление ITF IV предотвращало инфильтрацию клеток врожденного иммунитета в поджелудочной железе и толстой кишке и продукцию цитокинов в тканях.Подобные эффекты наблюдались только в кишечнике с ITF I, но не в поджелудочной железе. Наконец, ITF IV, но не ITF I, подавлял инициируемую AP активацию киназы 4, ассоциированной с рецептором IL-1 (IRAK-4) и N-концевой киназы фосфор-c-Jun (p-JNK), и чистое снижение фосфор- ядерный фактор, каппа-легкая цепь-энхансер активированных В-клеток (NF-κB) p65 (p-NF-κB p65), ядерная транслокация и активация в поджелудочной железе. Наши результаты демонстрируют четкое зависящее от длины цепи влияние инулина на АП. Эффекты ослабления вызваны модулирующими эффектами длинноцепочечного инулина на панкреатический кишечник через сигнальный путь поджелудочной железы IRAK-4 / p-JNK / p-NF-κBp65 и на предотвращение разрушения кишечного барьера.
Ключевые слова: пищевые волокна, воспаление, панкреатико-кишечный иммунитет, сигнальные киназы, белки плотного соединения, антимикробные пептиды
Введение
Острый панкреатит (ОП) — это внезапное воспаление поджелудочной железы, вызванное неправильной активацией местных пищеварительных ферментов. . В последние десятилетия он стал основной причиной госпитализации по поводу желудочно-кишечных расстройств во многих странах, и во всем мире заболеваемость растет (1).Хотя легкая форма ОП проходит самостоятельно, почти у 20-25% пациентов с ОП развиваются тяжелые симптомы с системными воспалительными реакциями. Смертность у этих пациентов достигает 30% (2). До сих пор отсутствует таргетная фармакологическая или нутрицевтическая терапия, специфичная для лечения ОП (3, 4). Однако новое понимание взаимосвязи функций и эффекторов пищевых компонентов и их противовоспалительных эффектов породило оптимизм в отношении возможности создания нутрицевтических стратегий для контроля местного воспаления и предотвращения системных осложнений АП (2).
Патофизиологические исследования AP показали, что AP вызывается нерегулируемой интраацинарной активацией трипсина и других пищеварительных ферментов, что приводит к самоперевариванию поджелудочной железы и местному воспалению. Основные триггерные факторы включают гиперстимуляцию поджелудочной железы, камни в желчном пузыре и злоупотребление алкоголем (5). Вызванное местное воспаление сопровождается активацией эндотелиальных клеток и трансэндотелиальной миграцией лейкоцитов, нейтрофилов и макрофагов, что приводит к высвобождению вредных ферментов и цитокинов, которые усиливают местные воспалительные реакции.Как следствие, в наиболее тяжелых случаях могут возникать осложнения со стороны поджелудочной железы, такие как некроз ацинарных клеток, образование псевдокист и развитие абсцесса, что приводит к передаче воспаления на другие удаленные органы, что в конечном итоге является причиной смертности, связанной с ПД.
Врожденная иммунная активация и воспалительная передача сигналов ацинарных клеток играют ключевую роль в патогенезе AP (5-8). Местное воспаление инициируется повреждением ацинарных клеток и местной выработкой провоспалительных цитокинов / хемокинов этими клетками с последующей инфильтрацией нейтрофилов и макрофагов (9).Нейтрофилы, макрофаги и дендритные клетки с различными клеточными поверхностными и внутриклеточными маркерами были связаны с развитием ОП и тяжестью воспалительных состояний (10–13). Баланс между провоспалительными и противовоспалительными медиаторами, продуцируемыми ацинусами и инфильтрированными иммунными клетками, определяет исход AP. Фактор некроза опухоли (TNF) -α, интерлейкин (IL) -1 и IL-10 являются важными цитокинами в AP (11, 14–16). TNF-α высвобождается локальными моноцитами / макрофагами Ly6C hi в поджелудочной железе и усиливает тяжесть экспериментального заболевания (11, 17, 18).Регуляторные цитокины, такие как IL-10, ограничивают местные и системные последствия экспериментального панкреатита (18). Экспрессия этих цитокинов находится под контролем фактора транскрипции NF-κB. Активация NF-κB в ацинарных клетках поджелудочной железы ответственна за экспрессию большого количества генов, связанных с воспалением (19). Активация NF-κB регулируется его вышестоящими сигнальными киназами, такими как MAP-киназы (MAPK), которые могут активироваться рецептор-ассоциированными киназами, такими как IL-1 рецептор-ассоциированная киназа 4 (IRAK-4) и трансформирующий фактор роста — β-активированная киназа (ТАК) (20, 21).Следовательно, модуляция активации иммунных клеток, продукции воспалительных цитокинов и воспалительных сигнальных молекул поджелудочной железы может быть рациональным подходом к облегчению симптомов ОП.
Накапливаются доказательства того, что тяжелая форма ОП связана с изменениями в микроциркуляции, проницаемости / подвижности кишечника, бактериальной транслокацией и активацией лимфоидной ткани, связанной с кишечником. Поэтому предотвращение разрушения кишечного барьера или воспаления, связанного с AP, может быть ключевой целью для эффективной терапии (22).Возможный нутрицевтический подход для предотвращения нарушения кишечного барьера заключается в вмешательстве с противовоспалительными пищевыми компонентами, такими как определенные пищевые волокна. Пищевые волокна могут ферментироваться микробиотой кишечника, чтобы производить полезные для здоровья короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) и изменять барьерную функцию кишечника (23). Следовательно, потребление пищевых волокон представляет собой многообещающую стратегию модулирования прогрессирования АП. Недавно мы продемонстрировали, что пектин лимона с низким содержанием метоксильных групп (LMP) ослабляет воспалительные реакции и улучшает целостность кишечного барьера в экспериментальных AP (2).Другим семейством пищевых молекул с поддерживающим действием на барьерную функцию и противовоспалительным действием, которые могут быть инструментами для контроля AP, являются фруктаны инулиноподобного типа (ITF) (23–27). ITF представляют собой семейство пищевых волокон, принадлежащих к подгруппе бета (2 → 1) линейных углеводов фруктанового типа, и оказывают влияние на функции желудочно-кишечного тракта, что в значительной степени связано с их биохимическими и физиологическими свойствами. В кишечнике ITF быстро ферментируются с образованием SCFA, которые оказывают некоторые местные и системные эффекты ITF.Кроме того, ITF продемонстрировали четкие химические эффекты или эффекты, зависящие от степени полимеризации (DP) (28). Предыдущие исследования показали, что DP или длина цепи ITF, которая влияет на величину активации рецепторов и / или их место ферментации в кишечнике, определяет их пребиотические и иммуномодулирующие эффекты на иммунные клетки, барьерную функцию кишечника и состав микробиоты (23–27 , 29). ITF вовлечены в различные воспалительные и иммунологические нарушения. Однако их потенциальные эффекты не изучались при лечении AP.
В этом исследовании мы изучили и сравнили эффекты длинноцепочечного ITF IV и более легко ферментируемого короткоцепочечного ITF I на их защитные эффекты во время экспериментально индуцированного AP. На модели мышей AP, индуцированной церулеином, мы изучали тяжесть панкреатита после лечения ITF, частоту инфильтрации нейтрофилов, макрофагов и дендритных клеток в поджелудочной железе и толстой кишке, а также продукцию цитокинов TNF-α, IL-1β и Ил-10. Кроме того, мы изучали целостность толстой кишки, определяя экспрессию модулирующих белков плотного соединения кишечника и эпителия (TJ) и усиливающих барьер иммуномодулирующих антимикробных пептидов (AMP).Наконец, мы исследовали сигнальные пути и киназы, модулируемые ITFs, чтобы получить представление о механизмах, с помощью которых ITFs модулируют AP.
Материалы и методы
Волокна и структурная характеристика
Применяемые ITF I (frutalose OFP, 2 Все экспериментальные протоколы, связанные с животными, были одобрены Институциональным комитетом по этике животных Университета Цзяннань в соответствии с рекомендациями национальных и международных руководящих принципов по уходу и использованию лабораторных животных, и были выполнены в соответствии с указанными в них руководящими принципами. . В этом исследовании использовали восьминедельных самок мышей BALB / c весом 20 ± 2 г (Su Pu Si Biotechnology, Сучжоу, Цзянсу, Китай), выращенных на ad-libitum с доступом к стандартному лабораторному корму и воде.Животных содержали в приюте для животных Университета при контролируемой температуре (23-25 ° C), условиях, свободных от патогенов, и при цикле свет: темнота 12:12 ч. Одну неделю давали время для акклиматизации животных перед началом эксперимента (ов). Мышей случайным образом разделили на четыре группы ( n = 4–6) в соответствии с разными рационами и кормили в течение 72 часов (таблица). В этом исследовании использовались разные группы животных с их соответствующей диетой. Через 12 ч голодания AP индуцировался у мышей с помощью восемь повторных внутрибрюшинных (i.p.) инъекции церулеина (50 мкг / кг / ч) (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури, США). Однопометникам в контрольной группе вводили (внутрибрюшинно) такой же объем физиологического раствора, и они служили контролем. Мышей умерщвляли и умерщвляли летальной дозой пентобарбитона натрия (100 мг / кг) через 1 час после последней инъекции церулеина. Для анализа сыворотки образцы крови центрифугировали при 3000 × g в течение 15 минут, после чего сыворотку собирали и хранили при –80 ° C.Ткани, включая поджелудочную железу и толстую кишку, иссекали, фиксировали в 4% параформальдегиде или быстро замораживали в жидком азоте и хранили при –80 ° C для последующего анализа. Активность амилазы в сыворотке измеряли с помощью набора для анализа сыворотки (Jian Cheng Bioengineering Institute, Нанкин, Китай) (30). Активность липазы измеряли с помощью наборов для твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA) (R&D Systems, Миннеаполис, Миннесота, США). Часть свежеубранной ткани поджелудочной железы была удалена от жира и взвешена.Содержание воды в поджелудочной железе оценивали по отношению исходного веса (влажный вес) поджелудочной железы к ее весу после сушки при 80 ° C в течение 48 часов (сухой вес). Измерения активности MPO определяли с помощью набора для анализа MPO (Jian Cheng Bioengineering Institute, Нанкин, Китай). Свежие ткани поджелудочной железы и толстой кишки фиксировали в 4% параформальдегиде в течение ночи, промывали ddH 2 O, регидратировали этанолом и заливали парафином. Срезы размером 5 мкм нарезанные на машине Slicer PM2245 (Leica, Wetzlar, Германия) окрашивали гематоксилином и эозином (H&E).Для оценки повреждения поджелудочной железы использовали световой микроскоп DM2000 (Leica, Wetzlar, Германия) при увеличении × 40. Обследование проводилось на основании как инфильтрации воспалительных клеток, так и других морфологических изменений в тканях, которые считаются маркерами воспаления / повреждения тканей. Уровни цитокинов (TNF-α, IL-1β и IL-10) в сыворотке измеряли с помощью наборов ELISA (R&D Systems, Миннеаполис, Миннесота, США) в соответствии со стандартной процедурой производителя.Для измерения уровня цитокинов в тканях поджелудочной железы и толстой кишки (TNF-α, IL-1β и IL-10) ткани гомогенизировали в физиологическом растворе (1:19, вес / объем) с использованием гомогенизатора Polytron (Scientz-48). , Нинбо, Чжэцзян, Китай) при 55 Гц в течение 1 мин. Образцы центрифугировали при 4 ° C, 10000 × g в течение 10 мин. Наконец, супернатант собирали для анализа ELISA. Животные
План эксперимента и индукция AP
Таблица 1
Группа Диета Контрольная Обычная диета без AP AP Нормальная диета с AP ITF IV5 в норме 5 диета, мас. / мас.) с AP ITF I + AP 5% ITF I (при нормальной диете, мас. / мас.) с AP Отбор образцов тканей
Измерения амилазы и липазы в сыворотке
Измерение отека и активности миелопероксидазы (MPO)
Гистологическая оценка
Анализ ELISA
Выделение РНК и анализ количественной полимеразной цепной реакции (RT-qPCR) в реальном времени антимикробный пептид (CRAMP) анализировали с помощью RT-qPCR.Тотальную РНК выделяли из тканей поджелудочной железы и толстой кишки с использованием TRIzol (Life Technologies, MA, США) и подвергали обратной транскрипции с использованием набора реагентов Prime-Script RT (TaKaRa Bio, Япония) в соответствии с инструкциями производителя. SYBR
® Green RT-qPCR выполняли с использованием системы ПЦР в реальном времени (BIO RAD CFX Connect, Калифорния, США). Относительные уровни мРНК были нормализованы к уровням мРНК β-актина (домашний контроль), и расчеты для кратного изменения каждой мРНК были выполнены с использованием метода пороговых значений сравнительного цикла (2 -ΔΔCt ).Праймеры, использованные в этом исследовании, представлены в таблице.
Таблица 2
Список праймеров, используемых для RT-qPCR.
Ген | Вперед (5’– 3 ‘) | Обратное (5’– 3′) | |||
---|---|---|---|---|---|
β-актин | GGCTGTATTCCCCTCCATCG | CCAGTCCATCG | CCAGTCCATCG | CCAGTCCATCG | CTTCTCTTGCTGGCCCTAAACTGGCTTCACTTGAGGTTTCTG |
Occludin | CACACTTGCTTGGGACAGAG | TAGCCATAGCCTCCATAGCC | |||
DEFB1 | CACATCCTCTCTGCACTCTGGAC | CCATCGCTCGTCCTTTATGCCATTC | |||
судорога | GCTGTGGCGGTCACTATCAC | TGTCTAGGGACTGCTGGTTGA |
Вестерн-блот-анализ
Поджелудочная и ободочной кишки ткани гомогенизировали в ледяном буфере для лизиса RIPA (содержащем коктейльные ингибиторы протеаз; Beyotime, Шанхай, Китай).Образцы центрифугировали при 4 ° C, 10000 × g в течение 10 минут и равных количествах белка (30 мкг), как определено с помощью стандартного метода анализа бицинхониновой кислоты (BCA) с помощью набора BCA Protein Assay Kit (Beyotime, Шанхай, Китай). Образцы подвергали электрофорезу на пятнах в 10% геле для электрофореза в полиакриламидном геле додецилсульфата натрия и переносили на поливинилидендифторидные мембраны. Мембраны блокировали блокирующим буфером в течение 1,5 ч при комнатной температуре, промывали TBS-Tween 20 (TBST) и, наконец, инкубировали в течение ночи при 4 ° C с киназой, регулируемой анти-внеклеточным сигналом (ERK) / фосфо-ERK, JNK / фосфо. -JNK, p38 / фосфо-p38, IRAK-4, фосфо-p65 и антитела к GAPDH (домашнее хозяйство).Инкубацию с флуоресцентно меченными вторичными антителами, конъюгированными с пероксидазой хрена (HRP) (1: 3000), проводили в течение 2 часов при комнатной температуре, а иммунореактивность анализировали с помощью усиленной хемилюминесценции Western Laching Plus (PerkinElmer, Массачусетс, США) в соответствии с инструкциями производителя.
Анализ проточной цитометрии
Свежесобранные ткани поджелудочной железы и толстой кишки переваривали в растворе 1,0 мг / мл коллагеназы-P (Boehringer, Mannheim, Германия) при 37 ° C в течение 15 минут и фильтровали через фильтры 75 мкм с раствором Хэнка (Beyotime, Шанхай, Китай).Суспензии отдельных клеток инкубировали в течение 30 мин при 4 ° C в растворе Хэнка со следующими mAb: APC Rat Anti-Mouse CD11b, BV421 Rat Anti-Mouse F4 / 80, Alexa Fluor 700 Rat Anti-Mouse Ly-6G, PE Hamster. Анти-мышиный CD11c, крысиный анти-MHCII FITC и крысиный анти-мышиный CD8a PerCP-Cy5.5 (BD Pharmingen, CA, USA). Стробирующий метод сортировки активируемых флуоресценцией клеток был запрограммирован как CD11b + Ly-6G + (для нейтрофилов), CD11b + F4 / 80 + (для макрофагов), CD11c + MHCII + ( для обычных дендритных клеток, cDC) и CD8a + CD11c + MHCII + (для плазматических дендритных клеток, pDC).Проточный цитометр был выполнен на Attune NxT (Thermo Fisher Scientific, Массачусетс, США). Данные анализировали с использованием программного обеспечения ACEA NovoExpress (Novo Express International, Inc., Южный Сан-Франциско, Калифорния, США).
Статистический анализ
Данные выражены в виде среднего значения ± SEM. Параметрическое распределение результатов подтверждено с помощью критерия Колмогорова – Смирнова. Статистический анализ был выполнен с помощью одностороннего дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим апостериорным тестом Тьюки с использованием GraphPad Prism (версия 5; GraphPad Software Inc., Сан-Франциско, Калифорния, США). Считалось, что значения P <0,05 указывают на статистически значимое различие.
Результаты
Добавка ITF IV к диете снижает тяжесть индуцированного церулеином AP
Модулирующие эффекты ITF были исследованы у мышей, гиперстимулированных церулеином, путем дополнения рациона ITF I или ITF IV за 3 дня до индукции AP. В то время как диетическая добавка с 5% ITF I или ITF IV отдельно без индукции AP не показала какого-либо эффекта на маркеры поджелудочной железы (рисунок S1 в дополнительном материале), наблюдались защитные эффекты добавки ITF на AP, и эти эффекты сильно зависели от длины цепи ITF.ITF IV имел более ослабляющие эффекты, чем ITF I. ITF IV, но не ITF I, ослаблял вызванное церулеином повышение сывороточной амилазы, сывороточной липазы, активности МПО поджелудочной железы и отека (рисунки A – D). Однако как ITF I, так и ITF IV модулировали цитокины сыворотки. Оба типа ITF снижали сывороточные уровни провоспалительного IL-1β и увеличивали регуляторный цитокин IL-10 (Фигуры E, F). Гистологическое исследование срезов поджелудочной железы подтвердило в целом лучшее ослабление AP-эффекта ITF IV, о чем свидетельствует общее улучшение клеточной морфологии, восстановление межлобулярного пространства, уменьшение воспалительных инфильтратов и некроз ацинусов (Рисунок G).Взятые вместе, эти данные показывают, что диета с добавкой ITF-IV облегчает тяжесть ОП у мышей, в то время как диета ITF I имеет более незначительный положительный эффект.
ITF IV ослабляет тяжесть AP. Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или ITF IV в течение 72 часов перед индукцией AP церулеином. Сывороточная амилаза (A) , сывороточная липаза (B) , отек поджелудочной железы (C) , активность MPO (D) , сывороточный IL-1β (E) и уровни IL-10 (F ) были затем определены, как описано в разделе «Материалы и методы» соответственно.Репрезентативные фотографии показали гистоморфологию тканей поджелудочной железы по окрашиванию H&E для указанных групп (столбик = 50 мкм) и гистопатологический балл панкреатита (G) . Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM. * P <0,05, ** P <0,01 и *** P <0,001. АП, острый панкреатит; H&E, гематоксилин и эозин; ИЛ, интерлейкин; ITF, фруктаны инулинового типа; МПО, миелопероксидаза.
Добавка ITF IV, но не ITF I, усиливающая барьерную функцию кишечника за счет активации белков TJ и AMP
Нарушение целостности кишечного барьера и повреждение кишечника, отмеченное дисрегуляцией экспрессии модулирующих белков TJ и усиливающих барьер AMP, развиваются по мере прогрессирования AP (22, 31 ).Следовательно, поддержание функции кишечного барьера может быть ключевым в ослабляющем влиянии ITF на AP. Чтобы определить такой эффект ITF, мы измерили у животных, получавших ITF, экспрессию мРНК основных структурных белков, таких как TJ, окклюдин и ZO-1, а также AMP DEFB1 и CRAMP. Все эти молекулы участвуют в физических и химических барьерах слизистой оболочки (32, 33). Анализ RT-qPCR показал, что добавление ITF IV, но не ITF I предотвращало индуцированное церулеином подавление окклюдина и ZO-1, а также подавление DEFB1 и CRAMP (рисунки A – D).Кроме того, гистологическое исследование срезов толстой кишки показало, что эпителий слизистой оболочки кишечника расширен и апикальный эпителий ворсинок отслаивается у мышей с AP по сравнению с контрольными мышами. Это повреждение толстой кишки было менее серьезным у мышей, получавших диету с добавками ITF IV (Рисунок E). В совокупности эти результаты предполагают, что добавление ITF IV, но не ITF I, предотвращает связанное с AP повреждение целостности кишечника и повреждение.
ITF IV, повышающая регуляцию белков TJ и AMP в толстой кишке. Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или ITF IV в течение 72 часов перед индукцией AP церулеином.Затем с помощью анализов RT-qPCR определяли уровни мРНК белков TJ, блокирующих (A) , ZO-1 (B) , DEFB1 (C) и CRAMP (D) в толстой кишке. Репрезентативные фотографии показали гистоморфологию тканей толстой кишки (50 мкм) по окрашиванию H&E (E) . Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM. * P <0,05, ** P <0,01 и *** P <0,001. AMP, антимикробные пептиды; АП, острый панкреатит; CRAMP, антимикробный пептид, связанный с кателицидином; DEFB1, β-дефенсин-1; H&E, гематоксилин и эозин; ITF, фруктаны инулинового типа; RT-qPCR, количественная полимеразная цепная реакция в реальном времени; SEM, стандартная ошибка среднего; TJ, плотный переход; ZO-1, zonula occludens-1.
Добавка ITF IV, снижающая инфильтрацию врожденных иммунных клеток в поджелудочную железу и производство цитокинов поджелудочной железы во время AP
Как инфильтрация воспалительных иммунных клеток, так и дисбаланс между провоспалительными и противовоспалительными цитокинами являются ключевыми иммунологическими патофизиологическими событиями в развитии AP (34– 36). По этой причине мы определили частоты нейтрофилов (CD11b + Ly-6G + ), макрофагов (CD11b + F4 / 80 + ), кДК (CD11c + MHCII + ) и pDC (CD8a + CD11c + MHCII + ), которые инфильтрировались в поджелудочную железу мышей AP, получавших ITF.Добавка ITF IV значительно ингибировала инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов (рис. S2 в дополнительных материалах). Процент CD8a + DC или pDC, но не cDC, был снижен с AP, но нормальный у мышей, получавших ITF IV. У ITF I такого эффекта не было (рис. S2 в дополнительных материалах). Процентное содержание нейтрофилов и макрофагов в поджелудочной железе значительно увеличивалось с индукцией AP и было значительно меньше у мышей, получавших ITF IV (рисунки A – C), но оно все же увеличивалось у мышей, получавших ITF I.Кроме того, продукция цитокинов поджелудочной железы оставалась повышенной у ITFI, но не у животных, которых кормили ITF IV (Рисунок D). В совокупности эти данные демонстрируют ослабляющие иммунитет эффекты ITF IV.
Эффекты ITF IV на AP-опосредованную инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов и продукцию цитокинов в поджелудочной железе. Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или ITF IV в течение 72 часов перед индукцией AP церулеином. Инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов и продукцию цитокинов в поджелудочной железе определяли, как описано в разделе «Материалы и методы» соответственно.На репрезентативных графиках показаны точечные графики Ly-6G + CD11b + нейтрофилов (A) и F4 / 80 + CD11b + макрофагов (B) в поджелудочной железе и количественный анализ инфильтрации нейтрофилов и макрофагов. (С) . Количественный анализ уровней TNF-α, IL-1β и IL-10 в поджелудочной железе был выполнен с помощью ELISA (D) . Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM . * P <0,05 и *** P <0,001. АП, острый панкреатит; ELISA, иммуноферментный анализ; ИЛ, интерлейкин; ITF, фруктаны инулинового типа; TNF-α, фактор некроза опухоли-α.
Добавки ITF IV и ITF I, регулирующие индуцированную AP инфильтрацию врожденных иммунных клеток в кишечнике и выработку цитокинов
Нарушение иммунной системы кишечника в результате нарушения барьерной функции и повреждения кишечника связано с инфильтрацией основных воспалительных клеток и дисбалансом воспалительных цитокинов производство. Поэтому мы также исследовали инфильтрацию клеток врожденного иммунитета в кишечнике во время AP. Индукция AP привела к значительному увеличению нейтрофилов и макрофагов в толстой кишке.Добавки как ITF I, так и ITF IV снижали количество инфильтрирующих нейтрофилов и макрофагов (Рисунки A – C). Процент CD8a + DC или pDC в толстой кишке снижается с помощью AP, но предотвращается с помощью ITF IV, а не ITF I (рисунок S3 в дополнительных материалах). Кроме того, в соответствии со сниженной инфильтрацией воспалительных клеток в кишечнике, оба ITF предотвращали вызванное AP повышение уровней провоспалительного TNF-α и IL-1β и снижение уровня IL-10 в толстой кишке по сравнению с необработанным контрольным AP (фиг. D).Взятые вместе, эти данные свидетельствуют о положительном иммуномодулирующем действии обоих ITF на AP-ассоциированное воспаление кишечника.
Влияние ITF на инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов и продукцию цитокинов в толстой кишке. Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или ITF IV в течение 72 часов перед индукцией AP церулеином. Инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов и продукцию цитокинов в толстой кишке определяли, как описано в разделе «Материалы и методы» соответственно. Репрезентативные графики показали точечные графики Ly-6G + CD11b + нейтрофилов (A) и F4 / 80 + CD11b + макрофагов (B) в поджелудочной железе и количественный анализ инфильтрации нейтрофилов и макрофагов. в толстой кишке (С) .Количественный анализ уровней TNF-α, IL-1β и IL-10 в толстой кишке был выполнен с помощью ELISA (D) . Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM . * P <0,05, ** P <0,01 и *** P <0,001. АП, острый панкреатит; ELISA, иммуноферментный анализ; ИЛ, интерлейкин; ITF, фруктаны инулинового типа; TNF-α, фактор некроза опухоли-α.
Добавка ITF IV, но не ITF I, модулирующая активацию панкреатического IRAK-4 / JNK / NF-κB в AP
Наконец, мы исследовали сигнальные молекулярные пути, лежащие в основе дифференциальных эффектов добавок ITF I и ITF IV.Активацию NF-κB и его сигнальных киназ (IRAK, TAK1 и MAPK) определяли с помощью вестерн-блоттинга. Было обнаружено, что ITF IV значительно модулирует AP-индуцированную активацию IRAK-4, JNK и NF-κB, тогда как p-TAK, p-ERK и p-p38 остаются незатронутыми ITF (Рисунки A – D). Для сравнения, ITF I ослабляет активацию IRAK-4 и p-JNK, связанную с AP, но не влияет на ядерную транслокацию и активацию NF-κB (Рисунки A – D).
Эффекты ITF на AP-опосредованную активацию путей MAPK и NF-κB в поджелудочной железе.Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или ITF IV в течение 72 часов перед индукцией AP церулеином. Активация / экспрессия панкреатического IRAK4 (A) , p-TAK1 (B) , p-ERK, p-JNK, p-p38 (C) и NF-κB p-p65 (D) были исследованы с помощью вестерн-блоттинга. Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM . ** P <0,01 и *** P <0,001. АП, острый панкреатит; ERK, киназа, регулируемая внеклеточными сигналами; IRAK, киназа, связанная с рецептором IL-1; ITF, фруктаны инулинового типа; JNK, N-концевая киназа c-Jun; MAPK, митоген-активируемые протеинкиназы; NF-κB, ядерный фактор, усиливающий легкую каппа-цепь активированных В-клеток; TAK, киназа, активированная TGF-β.
Обсуждение
В текущем исследовании изучаются и сравниваются эффекты различных типов ITF на экспериментальный AP и связанную кишечную иммунную и барьерную дисрегуляцию. Эффекты были зависимы от типа ITF и более выражены при ITF IV, чем при ITF I. Мы наблюдали, что добавление длинноцепочечного инулина (ITF IV) с пищей уменьшало тяжесть AP: оно подавляло характерную инфильтрацию воспалительных клеток, модулировало продукцию воспалительных цитокинов в поджелудочной железе. Область кишечника и препятствует целостности функции кишечного барьера.Его ослабляющий эффект был связан с подавлением AP-индуцированной активации пути IRAK-4 / p-JNK / NF-κB. ITF I продемонстрировал только значительные модулирующие эффекты в иммунных ответах толстой кишки и воспалительных маркерах сыворотки, что позволяет предположить, что короткоцепочечные эффекты инулина ограничены кишечником (рисунок).
ITF IV защита от AP за счет уменьшения повреждения поджелудочной железы и AP-ассоциированного повреждения кишечника, предотвращая его прогрессирование в системную воспалительную реакцию. Была проиллюстрирована роль ITF IV на AP в предотвращении повреждения тканей и последующих воспалительных реакций.АП, острый панкреатит; ITF, фруктаны инулинового типа.
Фруктаны инулиноподобного типа были протестированы на различных моделях воспалительных и иммунологических заболеваний, и было показано, что введение ITF может оказывать иммуномодулирующее действие и облегчать острое воспаление (23, 28, 37). Насколько нам известно, это первое исследование, в котором эффективность ITF показана в AP. Однако ранее предполагалось, что пищевые волокна обратно связаны с активностью ферментов поджелудочной железы и могут ингибировать активность ферментов поджелудочной железы in vivo (38).Поскольку преждевременная активация зимогенов поджелудочной железы является запускающим событием AP у человека и ингибируется ITF, это исследование поддерживает потенциальное применение ITF для предотвращения AP.
Особое любопытное наблюдение этого исследования заключалось в том, что длинноцепочечные инулины обладают лучшим местным защитным действием на поджелудочную железу и кишечник в отношении АР, чем короткоцепочечные инулины. Ранее дифференциальные пребиотические и иммуномодулирующие эффекты были продемонстрированы ITF с различной длиной цепи. Длительная ферментация длинноцепочечного инулина (DP> 10) по сравнению с короткоцепочечным инулином (DP <10) обеспечивает более устойчивые и глубокие пребиотические и иммуномодулирующие эффекты, локально в толстой кишке и системно в удаленных органах.Другой механизм, зависящий от длины цепи ITF, который может объяснить разницу, - это величина, с которой ITF могут активировать toll-подобный рецептор 2, которая выше для длинноцепочечных ITF, чем для короткоцепочечных ITF (24). Кроме того, предпочтительные места ферментации для этих двух ITF различны: толстая кишка для длинноцепочечных и тонкий кишечник для короткоцепочечных инулинов. Это может означать пролонгированное и иное действие ITF IV по сравнению с ITF I и может объяснить наблюдение, что ITF IV, но не ITF I, увеличивал экспрессию в толстой кишке белков TJ ZO-1 и окклюзии, а также AMP DEFB1 и CRAMP.Дифференциальная регуляция белков TJ наблюдалась ранее после диетических вмешательств (39).
Врожденная иммунная активация и воспалительная передача сигналов ацинарных клеток поджелудочной железы характерны для AP (7). Более того, индукция АД гиперстимуляцией церулеином вызывала инфильтрацию нейтрофилов и макрофагов. Эту инфильтрацию предотвращает диетическая добавка ITF IV. Было обнаружено, что увеличение количества моноцитов / макрофагов Ly6C hi поджелудочной железы положительно коррелирует с тяжестью ОП и зависит от продукции TNF-α этими клетками (11).Было показано, что продукция IL-10 макрофагами M2 ухудшает рекрутирование нейтрофилов при воспалительных и инфекционных состояниях (40, 41). Наряду со сниженной инфильтрацией нейтрофилов и макрофагов у мышей, получавших ITF IV с AP, было обнаружено подавление продукции TNF-α и IL-1β и повышение уровней IL-10 в тканях поджелудочной железы и толстой кишки. В то время как модулирующие эффекты ITF IV наблюдались на уровне цитокинов поджелудочной железы, толстой кишки и системных цитокинов, эффекты ITF I были значительными только в отношении цитокинов толстой кишки и системных цитокинов.Сбалансированная выработка провоспалительных и противовоспалительных цитокинов предотвращала усиленный воспалительный ответ от положительной воспалительной цепи обратной связи (42).
Воспаление ацинаров поджелудочной железы с активацией MAPKs и фактора транскрипции NF-κB является ключевым патологическим событием во время развития AP (43–46). Индукция AP или супрафизиологические концентрации церулеина связаны с активацией MAPK в ацинусах поджелудочной железы (47). Сверхэкспрессия белка p65, трансактивированного NF-κB, усугубляет острые воспалительные реакции поджелудочной железы, а MAPK регулируют активацию NF-κB, опосредуя фосфорилирование его белка ингибирующего κB IκB, что позволяет транслокации NF-κB в ядро с последующей активацией воспалительных генов (19). , 47, 48).Здесь мы обнаружили, что активация MAPKs JNK, но не ERK1 / 2 или p38 ингибируется ITF IV, одновременно с ослабленной ядерной транслокацией и активацией NF-κB p65. Можно предположить, что различные предшествующие MAPK регулируются пищевыми волокнами. Наши данные предполагают, что ITF IV препятствует развитию AP за счет снижения панкреатической активации сигнального пути IRAK-4-JNK-NF-κB p65 и ингибирования высвобождения медиаторов воспаления. Было продемонстрировано, что IRAK-4 играет важную роль во многих врожденных иммунных ответах и может активировать путь JNK и нижестоящий NF-κB (20, 21, 49).Транслокация NF-κB в ацинарных клетках увеличивает тяжесть панкреатита у мышей и приводит к транскрипции цитокинов и других медиаторов воспаления (19). Наше исследование показывает, что ITF IV подавляет IRAK-4 / p-JNK / NF-κB p65 в поджелудочной железе во время AP.
По мере прогрессирования АП воспалительные цитокины, продуцируемые в поджелудочной железе, включая TNF-α и IL-1β, достигают кишечника посредством микроциркуляции. Эти цитокины будут привлекать больше лейкоцитов и индуцировать больше медиаторов воспаления, которые в конечном итоге будут способствовать дисфункции кишечного барьера и повреждению слизистой оболочки (22, 50, 51).Дисфункция кишечного барьера и ухудшение проницаемости кишечника в AP сопровождаются снижением экспрессии усиливающих TJ белков и AMP. Отсутствие физических и химических барьеров кишечника делает хозяина восприимчивым к бактериальной транслокации, которая способствует второму воспалительному событию в поджелудочной железе, вызывая чрезмерное воспаление и развитие полиорганной дисфункции. Как показано здесь, диетическое вмешательство ITF IV, ограничивая воспаление поджелудочной железы и кишечника, восстанавливая барьерную функцию и целостность кишечника для предотвращения вторичных чрезмерных воспалительных реакций, представляет собой многообещающий подход к предотвращению прогрессирования ОП.Хотя мы продемонстрировали модулирующие эффекты ITF IV на панкреатико-кишечный иммунитет и барьерную функцию кишечника, подробные механизмы еще предстоит полностью понять. Дальнейшие исследования могут выявить специфическое участие рецепторов и / или изучить, как регулируются SCFA их продуктов ферментации, чтобы оказывать защитные эффекты во время состояния. Более того, трансляционная важность этих безопасных пребиотиков с добавленной стоимостью для клинической AP заслуживает дальнейшего изучения.
В совокупности наши данные предполагают, что прием ITF IV с пищей, но не ITF I, предотвращает развитие AP посредством трехступенчатого действия: во-первых, предотвращая воспаление и повреждение поджелудочной железы; во-вторых, предотвращая AP-ассоциированную дисфункцию кишечного барьера и воспаление кишечника; и, наконец, предотвращая прогрессирование воспаления кишечника и поджелудочной железы в системную воспалительную реакцию с помощью двух вышеупомянутых механизмов.Настоящее исследование предоставляет доказательства того, что пищевое применение длинноцепочечных инулинов при клиническом АП может быть эффективным.
Заявление об этике
Все экспериментальные протоколы, связанные с животными, были одобрены Институциональным комитетом по этике животных Университета Цзяннань в соответствии с рекомендациями национальных и международных руководств по уходу и использованию лабораторных животных, и были выполнены в соответствии с руководящими принципами. в нем.
Вклад авторов
YH, CW, JL и HL провели эксперименты и проанализировали данные.P-LL, ZS, HZ и PDV предоставили интеллектуальный вклад, способствовали сбору данных и критически рассмотрели рукопись. JS и P-LL разработали и интерпретировали эксперименты. Документ написали JS, P-LL, YH и PDV.
Заявление о конфликте интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Сноски
Финансирование. Работа была поддержана фондами Национального фонда естественных наук Китая (гранты:
114, 31570915, 81573420 и 31400779, Национальный план развития 1000 талантов молодежи), Плана найма высокоуровневых, инновационных и предпринимательских талантов провинции Цзянсу, Key Программа фондов фундаментальных исследований для центральных университетов (грант №: JUSRP51613A), бесплатное финансирование геологоразведочных работ от Государственной ключевой лаборатории пищевых наук и технологий (SKLF-ZZB-201702), План развития талантов «Чжо Сюэ» Университета Фудань и постдокторантура Китая Фонд (номер гранта: 2016M601719).
Дополнительные материалы
Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fimmu.2017.01209/full#supplementary-material.
Рисунок S1
Влияние диетических добавок ITF на маркеры поражения поджелудочной железы. Мышей кормили диетами с добавлением 5% ITF I или 5% ITF IV в течение 72 часов. Затем определяли сывороточную амилазу (A) , активность МПО поджелудочной железы (B) и отек поджелудочной железы (C) , как описано в разделе «Материалы и методы» соответственно.Показанные данные представляют собой средние значения ± SEM. ITF, фруктаны инулинового типа; МПО, миелопероксидаза.
Рисунок S2
Влияние ITF IV на CD8a + DC в поджелудочной железе во время AP: репрезентативные точечные диаграммы проточной цитометрии CD11c + MHCII + DC (A) , гистограмма (B) 80 (B) 80 (B) и процентное содержание (C) DC CD8a + на подмножествах DC в поджелудочной железе. Показанные данные представляют собой средние значения ± стандартная ошибка среднего из четырех независимых экспериментов с тремя-четырьмя объединенными мышами в каждой группе в каждом эксперименте. ** P <0,01. АП, острый панкреатит; ДК, дендритные клетки; ITF, фруктаны инулинового типа.
Рисунок S3
Влияние ITF IV на CD8a + DC в толстой кишке во время AP: репрезентативные точечные диаграммы проточного цитометра CD11c + MHCII + DC (A) , гистограмма (B) , и процентное содержание (C) DC CD8a + на подмножествах DC в толстой кишке. Показанные данные представляют собой средние значения ± стандартная ошибка среднего из четырех независимых экспериментов с тремя-четырьмя объединенными мышами в каждой группе в каждом эксперименте. * P <0,05 и ** P <0,01. АП, острый панкреатит; ДК, дендритные клетки; ITF, фруктаны инулинового типа.
Сокращения
AP, острый панкреатит; AMP, антимикробные пептиды; ANOVA, дисперсионный анализ; CRAMP, антимикробный пептид, связанный с кателицидином; DEFB1, β-дефенсин-1; DP, степень полимеризации; ERK, киназа, регулируемая внеклеточными сигналами; H&E, гематоксилин и эозин; ИЛ, интерлейкин; IRAK, киназа, связанная с рецептором IL-1; ITF, фруктан инулиноподобного типа; JNK, N-концевая киназа c-Jun; LMP, пектины с низким содержанием метоксильных групп; MAPK, митоген-активируемые протеинкиназы; МПО, миелопероксидаза; NF-κB, ядерный фактор, усиливающий легкую каппа-цепь активированных В-клеток; RT-qPCR, количественная полимеразная цепная реакция в реальном времени; SCFAs, короткоцепочечные жирные кислоты; TAK, киназа, активированная TGF-β; TGF-β, трансформирующий фактор роста-β; TJ, плотный переход; TNF-α, фактор некроза опухоли-α; ZO-1, zonula occludens-1.
Ссылки
1. Ланкиш П.Г., Апте М., Бэнкс ПА. Острый панкреатит. Lancet (2015) 386: 85–96.10.1016 / S0140-6736 (14) 60649-8 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 2. Sun Y, He Y, Wang F, Zhang H, de Vos P, Sun J. Лимонный пектин с низким содержанием метоксила ослабляет воспалительные реакции и улучшает целостность кишечного барьера при экспериментальном остром панкреатите, вызванном церулеином. Mol Nutr Food Res (2017) 61 (4) .10.1002 / mnfr.201600885 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 3. Бэнкс П.А., Боллен Т.Л., Дервенис С., Гуззен Х.Г., Джонсон С.Д., Сарр М.Г. и др.Классификация острого панкреатита — 2012: пересмотр классификации и определений Атланты на основе международного консенсуса. Gut (2013) 62: 102–11.10.1136 / gutjnl-2012-302779 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 5. Shamoon M, Deng Y, Chen YQ, Bhatia M, Sun J. Терапевтические последствия врожденной иммунной системы при остром панкреатите. Мнение экспертов Ther Targets (2016) 20: 73–87.10.1517 / 14728222.2015.1077227 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 6. Zheng L, Xue J, Jaffee EM, Habtezion A. Роль иммунных клеток и иммунной терапии при панкреатите и аденокарциноме протоков поджелудочной железы.Гастроэнтерология (2013) 144: 1230–40.10.1053 / j.gastro.2012.12.042 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 7. Ватанабе Т., Кудо М., Стробер В. Иммунопатогенез панкреатита. Mucosal Immunol (2017) 10: 283–98.10.1038 / mi.2016.101 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 8. Майер Дж., Рау Б., Гансог Ф., Бегер Х.Г. Медиаторы воспаления при остром панкреатите человека: клинические и патофизиологические последствия. Gut (2000) 47: 546–52.10.1136 / gut.47.4.546 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 9.Сан Дж., Бхатия М. Блокада рецептора нейрокинина-1 снижает выработку хемокинов CC и CXC при экспериментальном остром панкреатите и связанном с ним повреждении легких. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol (2007) 292: G143–53.10.1152 / ajpgi.00271.2006 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 10. Juss JK, House D, Amour A, Begg M, Herre J, Storisteanu DM, et al. Нейтрофилы с острым респираторным дистресс-синдромом имеют особый фенотип и устойчивы к ингибированию фосфоинозитид-3-киназы. Am J Respir Crit Care Med (2016) 194: 961–73.10.1164 / rccm.201509-1818OC [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 11. Перидес Дж., Вайс Э. Р., Майкл Э. С., Лауккаринен Дж. М., Даффилд Дж. С., Стир М.Л. TNF-альфа-зависимая регуляция тяжести острого панкреатита моноцитами Ly-6C (hi) у мышей. J Biol Chem (2011) 286: 13327–35.10.1074 / jbc.M111.218388 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 12. Bonjoch L, Gea-Sorli S, Closa D. Липиды, образующиеся во время острого панкреатита, повышают воспалительный статус макрофагов, вмешиваясь в их поляризацию M2.Панкреатология (2015) 15: 352–9.10.1016 / j.pan.2015.04.007 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 13. Бедросян А.С., Нгуен А.Х., Хакман М., Коннолли М.К., Малхотра А., Ибрагим Дж. И др. Дендритные клетки способствуют жизнеспособности поджелудочной железы у мышей с острым панкреатитом. Гастроэнтерология (2011) 141: 1915–26.e1–14.10.1053 / j.gastro.2011.07.033 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 14. Ишибаши Т., Чжао Х., Кавабе К., Ооно Т., Эгашира К., Сузуки К. и др. Блокирование активности хемоаттрактантного белка-1 моноцитов (MCP-1) снижает тяжесть острого панкреатита у крыс.J Gastroenterol (2008) 43: 79–85.10.1007 / s00535-007-2126-9 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 15. Денхэм В., Ян Дж., Финк Дж., Денхэм Д., Картер Дж., Уорд К. Нацеливание на гены демонстрирует дополнительные пагубные эффекты интерлейкина 1 и фактора некроза опухоли при панкреатите. Гастроэнтерология (1997) 113: 1741–6.10.1053 / gast.1997.v113.pm9352880 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 16. Сараива М., О’Гарра А. Регулирование выработки ИЛ-10 иммунными клетками. Nat Rev Immunol (2010) 10: 170–81.10.1038 / nri2711 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 17.Фроссар Дж. Л., Стир М. Л., Пастор К. М.. Острый панкреатит. Lancet (2008) 371: 143–52.10.1016 / S0140-6736 (08) 60107-5 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 18. Ван Лаэтхем Дж. Л., Эскинази Р., Луи Х., Рикаерт Ф., Робберехт П., Девьер Дж. Мультисистемное производство интерлейкина 10 ограничивает тяжесть острого панкреатита у мышей. Gut (1998) 43: 408–13.10.1136 / gut.43.3.408 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 19. Хуанг Х., Лю Й., Данилюк Дж., Гайзер С., Чу Дж., Ван Х и др. Активация ядерного фактора-каппаВ в ацинарных клетках увеличивает тяжесть панкреатита у мышей.Гастроэнтерология (2013) 144: 202–10.10.1053 / j.gastro.2012.09.059 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 20. Suzuki N, Suzuki S, Duncan GS, Millar DG, Wada T, Mirtsos C и др. Серьезное нарушение передачи сигналов интерлейкина-1 и толл-подобных рецепторов у мышей, лишенных IRAK-4. Nature (2002) 416: 7.10.1038 / nature736 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 21. Ли С., Стрелов А., Фонтана Е. Дж., Веше Х. IRAK-4: новый член семейства IRAK со свойствами IRAK-киназы. Proc Natl Acad Sci U S. A (2002) 99: 5567–72.10.1073 / pnas.082100399 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 22. Капурсо Дж., Зербони Дж., Синьоретти М., Валенте Р., Стиглиано С., Пичукки М. и др. Роль кишечного барьера при остром панкреатите. J Clin Gastroenterol (2012) 46 (Suppl): S46–51.10.1097 / MCG.0b013e3182652096 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 23. Чен К., Чен Х., Фаас М.М., де Хаан Б.Дж., Ли Дж., Сяо П. и др. Специфические фруктановые волокна инулинового типа защищают от аутоиммунного диабета, модулируя иммунитет кишечника, барьерную функцию и гомеостаз микробиоты.Mol Nutr Food Res (2017) 61 (8) .10.1002 / mnfr.201601006 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 24. Фогт Л., Рамасами Ю., Мейер Д., Пулленс Г., Венема К., Фаас М.М. и др. Иммунная модуляция различными типами β2 → 1-фруктанов зависит от толл-подобных рецепторов. PLoS One (2013) 8: e68367.10.1371 / journal.pone.0068367 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 25. Bermudez-Brito M, Sahasrabudhe NM, Rosch C, Schols HA, Faas MM, de Vos P. Влияние пищевых волокон на ответы дендритных клеток in vitro зависит от различных эффектов волокон на эпителиальные клетки кишечника.Mol Nutr Food Res (2015) 59: 698–710.10.1002 / mnfr.201400811 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 26. Роберфроид М., Гибсон Г.Р., Хойлс Л., Маккартни А.Л., Растолл Р., Роуленд И. и др. Пребиотические эффекты: метаболизм и польза для здоровья. Br J Nutr (2010) 104 (Дополнение 2): S1–63.10.1017 / S0007114510003363 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 27. Ито Х., Такемура Н., Сонояма К., Кавагиси Х., Топпинг Д.Л., Конлон М.А. и др. Степень полимеризации фруктанов инулинового типа по-разному влияет на количество молочнокислых бактерий, иммунные функции кишечника и секрецию иммуноглобулина А в слепой кишке крысы.J Agric Food Chem (2011) 59: 5771–8.10.1021 / jf200859z [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 28. Фогт Л., Мейер Д., Пулленс Г., Фаас М., Смелт М., Венема К. и др. Иммунологические свойства фруктанов инулинового типа. Crit Rev Food Sci Nutr (2015) 55: 414–36.10.1080 / 10408398.2012.656772 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 29. Vogt LM, Elderman ME, Borghuis T., de Haan BJ, Faas MM, de Vos P. Зависимые от длины цепи эффекты фруктановых пищевых волокон инулин-типа на системные иммунные ответы человека против гепатита-B.Mol Nutr Food Res (2017) .10.1002 / mnfr.201700171 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 30. Deng YY, Shamoon M, He Y, Bhatia M, Sun J. Антимикробный пептид, связанный с кателицидином, модулирует тяжесть острого панкреатита у мышей. Mol Med Rep (2016) 13: 3881–5.10.3892 / mmr.2016.5008 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 31. Барбейро Д.Ф., Койке М.К., Коэльо А.М., да Силва Ф.П., Мачадо М.С. Дисфункция кишечного барьера и повышенная экспрессия гена ЦОГ-2 в кишечнике пожилых крыс с острым панкреатитом.Панкреатология (2016) 16: 52–6.10.1016 / j.pan.2015.10.012 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 32. Хилчи А.Л., Вюрт К., Хэнкок РЕЙ. Иммунная модуляция с помощью многогранных катионных защитных (антимикробных) пептидов хозяина. Nat Chem Biol (2013) 9: 761–8.10.1038 / nchembio.1393 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 33. Cheng M, Ho S, Yoo JH, Tran DH, Bakirtzi K, Su B и др. Кателицидин подавляет развитие рака толстой кишки путем ингибирования связанных с раком фибробластов. Clin Exp Gastroenterol (2015) 8: 13–29.10.2147 / CEG.S70906 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 34. Гуковская А.С., Вакеро Э., Занинович В., Горелик Ф.С., Лусис А.Дж., Бреннан М.Л. и др. Нейтрофилы и НАДФН-оксидаза опосредуют интрапанкреатическую активацию трипсина при экспериментальном остром панкреатите у мышей. Гастроэнтерология (2002) 122: 974–84.10.1053 / gast.2002.32409 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 35. Абдулла А., Авла Д., Торласиус Х., Регнер С. Роль нейтрофилов в активации трипсиногена при тяжелом остром панкреатите. J Leukoc Biol (2011) 90: 975–82.10.1189 / jlb.0411195 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 36. Шривастава П., Бхатия М. Существенная роль моноцитов и макрофагов в прогрессировании острого панкреатита. World J Gastroenterol (2010) 16: 3995.10.3748 / wjg.v16.i32.3995 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 37. Осман Н., Адави Д., Молин Г., Арне С., Берггрен А., Джеппссон Б. Штаммы Bifidobacterium infantis с и без комбинации олигофруктозы и инулина (OFI) ослабляют воспаление при колите, вызванном DSS, у крыс.BMC Gastroenterol (2006) 6: 31.10.1186 / 1471-230X-6-31 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 38. Датта С.К., Хласко Дж. Пищевые волокна при заболевании поджелудочной железы: влияние диеты с высоким содержанием клетчатки на мальабсорбцию жира при недостаточности поджелудочной железы и исследование взаимодействия пищевых волокон с ферментами поджелудочной железы in vitro. Am J Clin Nutr (1985) 41: 517–25. [PubMed] [Google Scholar] 39. Пател Р.М., Майерс Л.С., Курундкар А.Р., Махешвари А., Нусрат А., Лин П.В. Пробиотические бактерии вызывают созревание кишечной экспрессии клаудина 3 и барьерной функции.Am J Pathol (2012) 180: 626–35.10.1016 / j.ajpath.2011.10.025 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 40. Андраде Э.Б., Алвес Дж., Мадурейра П., Оливейра Л., Рибейро А., Кордейро-да-Силва А. и др. TLR2-индуцированная продукция IL-10 ухудшает рекрутирование нейтрофилов в инфицированные ткани во время неонатального бактериального сепсиса. J Immunol (2013) 191: 4759–68.10.4049 / jimmunol.1301752 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 41. Сунь Л., Го РФ, Ньюстед М.В., Стэндифорд Т.Дж., Макариола Д.Р., Шанли Т.П. Влияние IL-10 на набор нейтрофилов и выживаемость после заражения Pseudomonas aeruginosa .Am J Respir Cell Mol Biol (2009) 41: 76–84.10.1165 / rcmb.2008-0202OC [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 42. Gea-Sorli S, Closa D. In vitro, но не in vivo, обратимость активации перитонеальных макрофагов во время экспериментального острого панкреатита. BMC Immunol (2009) 10: 42.10.1186 / 1471-2172-10-42 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 44. Dong Z, Shang H, Chen YQ, Pan LL, Bhatia M, Sun J. Сульфорафан защищает повреждение ацинарных клеток поджелудочной железы путем модуляции Nrf2-опосредованного окислительного стресса и воспалительного пути NLRP3.Oxid Med Cell Longev (2016) 2016: 7864150.10.1155 / 2016/7864150 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 45. Рамнат Р.Д., Сан Дж., Адхикари С., Бхатия М. Влияние митоген-активированных протеинкиназ на синтез хемокинов, индуцированный веществом P в ацинарных клетках поджелудочной железы мышей. J Cell Mol Med (2007) 11: 1326–41.10.1111 / j.1582-4934.2007.00086.x [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 46. Канак М.А., Шахбазов Р., Йошимацу Г., Леви М.Ф., Лоуренс М.К., Назируддин Б. Низкомолекулярный ингибитор NFkappaB блокирует стресс ER и инфламмасому NLRP3 и предотвращает прогрессирование панкреатита.J Gastroenterol (2017) 52: 352–65.10.1007 / s00535-016-1238-5 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 47. Koh YH, Tamizhselvi R, Bhatia M. Киназа 1/2, регулируемая внеклеточными сигналами, и c-Jun Nh3-терминальная киназа через ядерный фактор-kappaB и протеин-активатор-1 способствуют индуцированной церулеином экспрессии вещества P и нейрокинина-1 рецепторы в ацинарных клетках поджелудочной железы. J Pharmacol Exp Ther (2010) 332: 940–8.10.1124 / jpet.109.160416 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 48. Алгуль Х., Трейбер М., Лесина М., Нахай Х., Саур Д., Гейслер Ф. и др.Специфичное для поджелудочной железы усечение RelA / p65 увеличивает восприимчивость ацинусов к связанной с воспалением гибели клеток после церулеинового панкреатита. J Clin Invest (2007) 117: 1490–501.10.1172 / JCI29882 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 49. Сан Дж., Виклунд Ф., Хсу ФК, Бэлтер К., Чжэн С.Л., Йоханссон Дж. Э. и др. Взаимодействие вариантов последовательностей в киназе4, ассоциированной с рецептором интерлейкина-1, и кластере генов толл-подобных рецепторов 6-1-10 увеличивает риск рака простаты. Эпидемиологические биомаркеры рака. Пред. (2006) 15: 480–5.10.1158 / 1055-9965.EPI-05-0645 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 50. Gunjaca I, Zunic J, Gunjaca M, Kovac Z. Уровни циркулирующих цитокинов в модели острого панкреатита SIRS / CARS могут помочь в клинической оценке тяжести заболевания. Воспаление (2012) 35: 758–63.10.1007 / s10753-011-9371-z [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 51. Мачадо MC, да Силва FP, Cunha DG, Barbeiro DF, Coelho AMM, Souza HP. Tu1915 Дисфункция кишечного барьера у стареющих животных с острым панкреатитом: усиление воспаления кишечника? Гастроэнтерология (2015) 148: S – 1190.10.1016 / S0016-5085 (15) 34066-X [CrossRef] [Google Scholar]Профиль травы: цикорий — Cichorium Intybus, компонент нашей альтернативы кофе
Цикорий
( Cichorium intybus )
Любой из наших читателей из Нового Орлеана, возможно, уже знаком с корнем цикория (кто угодно — кофе из цикория Café du Monde ?!). Если вам нравятся поджаренные, слегка ореховые и землистые нотки, которые жареный корень цикория привносит в вашу чашку кофе NOLA, и ненавидите побочные эффекты, связанные с употреблением кофе, мы нашли для вас подходящую смесь.
Хотя цикорий великолепно усиливает вкус, он делает гораздо больше. Читайте дальше, чтобы узнать о других функциях цикория в качестве восстанавливающего усилителя пищеварения, регулятора кишечника, противоотечного средства для печени и питательного растения. Все, что мы можем сказать: приготовьтесь к пустому разговору.
Один из побочных эффектов кофе, на который действительно полагаются некоторые пьющие или получают удовольствие …это кофе заставляет нас какать! Для тех из нас, кто зависит от этого побочного эффекта для работы кишечника, ограничение или замена обычного кофе может показаться немного тревожным. Не волнуйтесь, цикорий вам в спину! Часть цикория улучшает пищеварение благодаря его мягким слабительным качествам (Holmes, 1989). Ключевое слово здесь — «нежный». Употребление корня цикория не заставит вас бегать в ванную комнату или полностью разболтать кишечник, но мягко способствует тому, чтобы вещи начали двигаться.
Отчасти это связано с тем, что корень цикория оказывает восстанавливающее действие на пищеварительную систему (Holmes, 1989). Это правда: травы действительно могут помочь вам восстановить вашу пищеварительную систему! Для тех из вас, кто на протяжении всей жизни испытывал проблемы с кишечником, мы вас чувствуем. Цикорий здесь, чтобы помочь.
В случае цикория восстановление пищеварительной системы начинается с поджелудочной железы. Когда мы обычно говорим о проблемах с животом, обычно поднимаются желудок и кишечник, но не всегда поджелудочная железа.Тем не менее, поджелудочная железа также является ключевым игроком в команде, на что обычно не обращают внимания …
Путем восстановления поджелудочной железы регулируется производство естественных пищеварительных ферментов, или «соков». Эти соки, выделяемые поджелудочной железой, улучшают переваривание пищи.
Да, прием добавок пищеварительных ферментов — это тоже один из способов, который тоже работает … но только временно, и при регулярном приеме в течение длительного периода времени он может фактически подавлять производство наших естественных ферментов .Когда мы добавляем ферменты в течение длительного времени, поджелудочная железа приходит в замешательство, думая, что кто-то другой вмешался и теперь выполняет работу «соковыжималки» для организма.
Войдите в нашего героя, цикория! Он восстанавливает естественную и всегда органическую функцию производства сока нашей поджелудочной железы, чтобы начать работать и продолжать работать, чтобы у вас были ферменты, необходимые для правильного переваривания пищи.
Как только вы начнете восстанавливать и питать свою пищеварительную систему, вы можете быть удивлены множеством других симптомов, которые просто начинают исчезать. Включены нерегулярные испражнения и запоры.
Когда ваша пищеварительная система сбалансирована, улучшается и общее пищеварение. Это означает, что ваше тело может полностью извлекать из пищи, которую мы едим, все питательные вещества — на клеточном уровне. Цикорий помогает нам переваривать жир и легче усваивать жизненно важные питательные вещества в организме. Говоря о кормах, похоже, что в нашем стуле больше нет непереваренной пищи (включая эти надоедливые зерна кукурузы).
Бонус: цикорий также оказывает мощное противовоспалительное действие на все тело.Так что, если в основе ваших проблем лежит воспаление, обратите внимание на цикорий (Holmes, 1989).
Очистка внутреннего фильтра
Как и все хорошо смазанные машины, в нашем организме есть основная система фильтрации, гарантирующая, что все идет туда, куда нужно, останавливая при этом любых нежелательных вторжений или токсинов. Но, как вы знаете, наше тело — НАСТОЛЬКО больше, чем машина. Часть нашей сложной природы означает, что наши тела не работают как обычный автомобильный фильтр!
Несмотря на то, что в организме существует множество различных систем фильтрации, наша основная — это печень. Печень считается «главным фильтром», поскольку она выполняет жизненно важную роль в фильтрации всей нашей крови, которая проходит через желудок, а также более 500 других жизненно важных функций в организме! Да, ваша печень работает 500 различных рабочих мест , 24 часа в сутки, без компенсации (Johns Hopkins Medicine, n.d.).
Если мы регулярно употребляем вредную пищу или алкоголь, вполне естественно, что со временем наш печеночный фильтр может забиться или забиться. Цикорий здесь, чтобы дать отдых вашей трудолюбивой печени! Если мы хотим, чтобы наш главный фильтр продолжал работать оптимально, как и предполагалось, то решающее значение имеет использование таких трав, как корень цикория, которые способствуют снятию отека в печени.
Цикорий помогает избавиться от отека в печени, питая кровь, в частности кровь печени (Holmes, 1989). Это одно из традиционных применений цикория, которое восходит к древним временам в Греции и Риме. Когда кровь питается, тело получает новую энергию, снимается усталость и достигается стабилизированная выносливость. В этом смысле цикорий — прекрасная трава для лечения дефицитных состояний, особенно связанных с кровью.
О, и неудивительно, что здесь тоже связано ваше здоровье пищеварения! Печень также способствует выработке желчи, которая переносит отходы и расщепляет жиры во время пищеварения (Johns Hopkins Medicine, n.д.). Когда наша печень становится перегруженной, производство желчи может быть прекращено, создавая каскад воздействия на наше пищеварение и стул. Еще одна причина, по которой цикорий является отличным союзником для наших фекалий — поддерживая функцию печени, он влияет на то, насколько хорошо мы устраняем отходы.
Жарить или не жаритьВ Rasa Koffee мы решили использовать жареный корень цикория по нескольким причинам:
1. Жареный = теплый! Большинство лекарственных трав имеют тенденцию быть энергетически холодными и сушащими, а это не то, что мы ищем в нашей формуле или то, что вы, вероятно, хотите в своей утренней чашке.Когда вы обжариваете траву, она повышает ее энергетические свойства, что способствует лучшему пищеварению (Tierra, 1992).
2. Усилитель вкуса : особенно с цикорием, когда вы обжариваете корень, проявляются все эти невероятно ореховые и тостовые ароматы, которые, как мы обнаружили, придают такой же удовлетворительный аромат, как и кофе.
3. Yang Booster : когда некоторые травы жарятся, их «янские» качества усиливаются (Tierra, 1992).Цикорий уже считается в традиционной китайской медицине продуктом, способствующим развитию ян, поэтому при обжаривании его действие может стать немного более сильным. Я прав, потому что большинство из нас могло бы использовать немного дополнительного Ян как часть нашей адаптогенной расы, возбуждающей меня? (Вернитесь к нашему профилю травы Ашваганды, чтобы пробудить в памяти «янь!»)
Да … цикорий съедобен. И опять же, цикорий также является обычным сорняком (как и корень лопуха)! Его красивые барвинковые синие цветы украшают дороги, поля и равнины по всему миру. Корень цикория на самом деле является основным продуктом средиземноморской диеты, которая была названа одной из «самых здоровых диет на земле» и обычно рекомендуется врачами-натуропатами и диетологами для людей, исцеляющихся от хронических болезней и болезней.
Мы здесь не для того, чтобы говорить о диетах, но мы хотим поговорить о том, что еще один распространенный лекарственный сорняк съедобен, вкусен, питателен и содержит пребиотическую клетчатку инулин (помните корень лопуха?). Кроме того, предварительные научные исследования также предполагают, что цикорий может играть роль в предотвращении сердечно-сосудистых заболеваний (Lin et al., 2015). Когда дело доходит до лекарственных травяных съедобных сорняков, это беспроигрышный вариант.
Грязь на цикорииНесмотря на то, что здесь, в Расе, мы явно «сторонники сорняков», есть кое-что о цикории, которым мы также должны поделиться с вами. Не волнуйтесь, цикорий в целом считается безопасной травой, но он содержит те же предостережения, что и лопух. Учитывая высокое содержание инулина в цикории, тем из нас, кто страдает аллергией на инулин, рекомендуется держаться подальше.
Цикорий также содержит сесквитерпеновые лактоны, которые у некоторых людей могут вызывать аллергический контактный дерматит.Если вы заметили реакцию на другие члены семейства сложноцветных (например, на эхинацею, календулу, одуванчик и т. Д.), Возможно, у вас может быть реакция на цикорий, поскольку он также является членом этого обычно аллергенного семейства (Duke, 2002). .
Поскольку цикорий считается кардиотоническим растением, соблюдайте осторожность, если у вас сердечно-сосудистые заболевания или другие сердечные заболевания.
Сверху внизЦикорий творит чудеса от наших вкусовых рецепторов, через нашу печень, поджелудочную железу и кишечник, вплоть до того, насколько хорошо мы какаем.
Помимо того, что цикорий является общеукрепляющим усилителем пищеварения, регулятором кишечника, противоотечным средством для печени и питательной травой, он также помогает наращивать кровь, поддерживает лихорадочные состояния и симптомы, очищает желчный пузырь и застой ци желудка и выводит излишки воды в состоянии удержания воды ( Холмс, 1989).
Разве это не удивительно, когда трава так много влияет на тело, как оно проникает сквозь него ?! Если вы чувствуете себя призванным пообщаться с нами на пустяках … напишите нам и дайте нам знать, как Раса помогает вашему кишечнику и всем другим важным частям между ними.
Об авторе
Хизер — сертифицированный клинический травник и диетолог, медицинский антрополог, писатель, инструктор по оздоровлению всего тела и педагог по холистическим методикам. Свяжитесь с ней на ее личном сайте www.heathersaba.com и в Instagram (@heathersaba)
Ссылки
Дюк, Дж. (2002). Справочник лекарственных трав . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press.
Холмс, П. (1989). Энергетика западных трав .Котати, Калифорния: Snow Lotus Press.
Медицина Джона Хопкинса. (нет данных). Печень: анатомия и функции. Получено с: https://www.hopkinsmedicine.org/healthlibrary/conditions/liver_biler_and_pancreatic_disorders/liver_anatomy_and_functions_85,P00676.
Лин, В., Лю, К., Ян, Х., Ван, В., Линг, В., и Ван, Д. (2015). Цикорий, типичный овощ в средиземноморской диете, играет терапевтическую роль в развитии атеросклероза у мышей с дефицитом аполипопротеина E. Molecular Nutritional Food Research , 59 (9), 1803-13.DOI: 10.1002 / mnfr.201400925.
Тьерра, М. (1992). Планетарная гербология . Твин Лейкс, Висконсин: Lotus Press.
Цикорий — обзор | ScienceDirect Topics
2.4 Инулин
Инулин — это природный полисахарид, который в изобилии содержится в таких растениях, как лук, чеснок, цикорий, одуванчик, топинамбур, банан, пшеница и рожь, и привлекает внимание как потенциальный полимер или материал для покрытия в исследования наноразмерных систем доставки лекарств, нацеленных на толстую кишку, в последние годы.Это очень стабильный и водорастворимый полимер с молекулярной массой в диапазоне 3–8 кДа, которая изменяется в зависимости от растительного происхождения. Молекулярная структура основных единиц инсулина представлена на рис. 14.3 [28,29].
Рисунок 14.3. Молекулярная структура инулина.
В литературе имеется множество исследований, посвященных модификации поверхности золота и других металлических наночастиц инулином. В одном исследовании Santiago-Rodrígueza et al. подготовили магнитные наночастицы оксида железа и покрыли их карбоксиметил-инулином для улучшения коллоидной стабильности и клеточного поглощения, а также для увеличения времени циркуляции крови.В исследованиях клеточного поглощения, проведенных с клетками Caco-2, они продемонстрировали, что покрытые инулином магнитные наночастицы быстро поглощаются клетками и не оказывают никакого цитотоксического действия на эти клетки. Они предположили, что наночастицы, покрытые инулином, могут быть полезны в таких приложениях, как гипертермия магнитной жидкости из-за их малого размера, эффективного распределения энергии и нетоксичности [30]. В другом исследовании, проведенном с наночастицами оксида железа, Scialabba et al. подготовили покрытые инулином суперпарамагнитные наночастицы для лечения рака толстой кишки.Они использовали доксорубицин в качестве модельного лекарства, и были проведены исследования in vitro, такие как цитотоксичность и поглощение наночастиц клетками рака толстой кишки HCT116 с или без внешнего магнитного поля. Было показано, что диаметр наночастиц составляет около 50 нм с покрытием из инулина с хорошей стабильностью. Эти наночастицы сильно накапливались в целевой области клеточной культуры под воздействием внешнего магнитного поля, а наночастицы, нагруженные доксорубицином, обладали более сильным противоопухолевым действием по сравнению со свободным доксорубицином.Эти покрытые инулином наночастицы являются многообещающими для лечения рака в качестве магнитных систем-носителей лекарств из-за их высокого противоракового действия и высокого клеточного поглощения [31].
Аналогичным образом, Licciardi et al. приготовили суперпарамагнитные наночастицы оксида железа, покрытые инулином. Благодаря покрытию из инулина и этилендиамина была обеспечена стабильность магнитных наночастиц, и наночастицам были приданы катионные свойства, чтобы они могли образовывать комплекс с отрицательно заряженной миРНК [32].В другом исследовании Volsi et al. подготовили нагруженные доксорубицином наночастицы золота и определили противоопухолевую эффективность этих наночастиц против различных типов раковых клеток. Точно так же они использовали покрытие из инулина на этих наночастицах для обеспечения стабильности. Они показали, что эффективность загрузки и физическая стабильность наночастиц улучшаются благодаря покрытию инулинового производного амина. Они также предположили, что это покрытие может подходить для наночастиц золота, имеющих разные формы и размеры.Демонстрируя, что как холостые, так и нагруженные лекарством наночастицы остаются стабильными в буфере в течение 2 недель, было также высказано предположение, что это инулиновое покрытие позволяет медленное высвобождение доксорубицина в терапевтической дозе. Исследования совместных культур in vitro показали, что покрытые инулином наночастицы золота обладают избирательной токсичностью и более эффективны в отношении опухолевых клеток по сравнению со здоровыми клетками [33].
Покрытие из инулина также используется на квантовых точках. В нанотераностической системе рака поджелудочной железы Joshi et al.подготовили нанокомпозиты с квантовыми точками из серебра и графена, покрытые инулином для улучшения биосовместимости. Исследования биосовместимости были выполнены с тремя различными клеточными линиями: HeLa, HepG-2 и Panc-1. После нанесения покрытия жизнеспособность клеток повысилась примерно до 80% во всех клеточных линиях [34].
Помимо материала покрытия, инулин также может выступать в качестве основного полимера в составах наночастиц. Бибби и др. подготовили нагруженный доксорубицином и основанный на инулине состав наночастиц, предназначенный для активного нацеливания доксорубицина наночастицами, конъюгированными с аргинином, глицином и пептидом аспарагиновой кислоты (RGD).С этой целью были выполнены биораспределение и фармакокинетические исследования на мышах, индуцированных опухолью молочной железы. Исследования биораспределения с этими наночастицами показали, что концентрация доксорубицина снизилась в сердце, легких, почках и плазме и увеличилась в печени, селезенке и опухоли. Кроме того, было показано, что метаболит доксорубицина накапливается в опухоли больше, чем во всех других тканях [35]. В другом исследовании Fares et al. использовали наночастицы инулина для улучшения растворимости куркумина при более низком pH двенадцатиперстной кишки.Авторы также изучили и оптимизировали приготовление наночастиц инулина куркумина при различных значениях pH, таких как 5,0, 7,0 и 11,0. Состав в виде наночастиц, приготовленный при pH 7,0, высвобождает 90% куркумина при pH двенадцатиперстной кишки. Это исследование показало, что наночастицы инулина, содержащие куркумин, перспективны при лечении рака [36]. Инулин также использовался в составе наночастиц, приготовленных для нацеливания эпирубицина на опухоль. Инулин и ибупрофен сформировали наночастицы, которые содержали пептиды RGD в качестве нацеливающего агента на поверхность.Исследования in vitro показали, что поглощение наночастиц увеличивается, а цитотоксичность снижается после нацеливания. По сравнению со свободным лекарственным средством, системная токсичность была ниже, а противораковая активность была выше для нагруженных лекарством наночастиц инулина. Было обнаружено, что эти конъюгаты инулина ибупрофена являются хорошими переносчиками противоопухолевых препаратов [37].
Помимо составов наночастиц, в литературе также изучаются конъюгаты лекарственное средство-инулин. Клеточное поглощение лекарственного средства увеличивается, и целевые системы могут быть подготовлены для толстой кишки с использованием конъюгатов лекарственное средство-инулин.Schoener et al. использовали инулин для конъюгирования доксорубицина и инкапсулирования их в поли (метилметакрилат) для приготовления перорального препарата для лечения рака толстой кишки. Они минимизировали высвобождение доксорубицина в среде с низким pH, такой как желудок, и таким образом получили состав наночастиц, нацеленных на толстую кишку [38]. В другом исследовании с конъюгатами инулина и доксорубицина подходы к гипотермии и химиотерапии использовались в комбинации. Для этого были приготовлены наносистемы восстановленного оксида графена, содержащие конъюгаты инулина с доксорубицином.