【寫在前面】：本期推薦的是由順德職業(yè)技術學院醫(yī)學系、寧波健康科學學院院士工作站、廣東省第二中醫(yī)院等研究團隊合作近期發(fā)表于Biomedicine & Pharmacotherapy(IF6.9，但目前on hold狀態(tài)）的一篇文章，揭示整合微生物組、代謝組學和轉錄組以深入了解小檗堿減輕AOM/DSS誘導的結腸炎相關結腸癌。
【期刊簡介】
【題目及作者信息】
Integration of microbiome, metabolomics and transcriptome for in-depth understanding of berberine attenuates AOM/DSS-induced colitis-associated colorectal cancer
結腸炎相關的結腸癌（CAC），與慢性炎癥和腸道微生物群失調密切相關。小檗堿（BBR）在治療腸道疾病方面有著悠久的歷史，據(jù)報道，它可以抑制結腸炎和結直腸癌。然而，其作用機制尚不清楚。本研究旨在探討B(tài)BR對偶氮甲烷（AOM）/右旋糖酐硫酸鈉（DSS）誘導的結腸炎和腫瘤小鼠的潛在保護作用，并通過微生物群、基因和代謝改變闡明其潛在的分子機制。結果表明，BBR抑制腸道炎癥，改善粘膜屏障功能，改善AOM/DSS誘導的結腸炎。BBR治療顯著減少了腸腫瘤的發(fā)展和腸組織ki-67的表達，同時促進了細胞凋亡。通過基于16S rRNA基因的微生物群分析，我們發(fā)現(xiàn)BBR治療改善了AOM/DSS誘導的結腸炎和腫瘤小鼠的腸道微生物群失衡，其特征是有益細菌的增加，例如Akkermanisa、乳桿菌、均勻擬桿菌和酸化擬桿菌。此外，轉錄組分析表明，BBR調節(jié)CAC小鼠的結腸上皮信號通路，特別是通過色氨酸代謝和Wnt信號通路。值得注意的是，BBR治療導致氨基酸代謝和微生物群衍生的SCFA代謝物富集?？傊覀兊难芯拷Y果表明，腸道微生物群-氨基酸代謝-Wnt信號通路軸在維持腸道穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮著關鍵作用，這可能為BBR對結腸炎和癌癥的抑制作用提供新的見解。
圖文摘要
【前言】
小檗堿（BBR）是一種天然存在的異喹啉生物堿，是黃連、黃柏和小檗的主要成分。BBR具有抗氧化、抗炎、抗糖尿病、抗腫瘤等特性，這在之前的研究中已有報道。此外，作為傳統(tǒng)中醫(yī)的草藥成分，它已被歷史證明對腸道功能具有潛在的健康促進作用。BBR通過調節(jié)腸道微生物群和代謝穩(wěn)態(tài)、糞便細菌相關的膽汁酸代謝以及通過靶向IRGM1抑制炎癥來緩解結腸炎。此外，據(jù)報道，BBR可以調節(jié)腸道微生物群的組成和代謝，從而抑制CRC的發(fā)展。研究還表明，BBR可以通過調節(jié)腸道炎癥和腸道微生物群來預防CAC的發(fā)生。然而，BBR對CAC的抗腫瘤作用是否與其抗炎作用有關，是否與腸道微生物群有關及其機制尚不清楚。
在這項研究中，我們研究了BBR對AOM/DSS誘導的小鼠結腸炎和結直腸癌發(fā)生的治療作用，并闡明了其潛在機制。通過對腸道微生物群、代謝組學和轉錄組的分析，可以系統(tǒng)地闡述微生物群、代謝物和基因之間的相互作用。因此，我們使用16-S rRNA基因測序來檢測腸道微生物群的變化，非靶向代謝組學和靶向代謝組學（SCFA）分析來篩選差異代謝物，轉錄組測序來尋找差異基因，以闡明BBR治療CAC的機制。因此，本研究的結果有助于闡明BBR的作用機制，并支持BBR可能有益于治療CAC的可能性。
【結果部分】
1.BBR對AOM/DSS誘導的結腸炎癥狀和結腸炎癥的影響。
2.BBR對AOM/DSS誘導的結腸炎腸道屏障的影響。
3.BBR對AOM/DSS誘導的結腸炎腸道微生物群結構的影響。
4.BBR可預防CAC晚期的腫瘤發(fā)生和生長。
5.BBR改變AOM/DSS誘導的腫瘤小鼠糞便微生物群組成。
6.前100個OTU豐度的集群熱圖。
7.BBR改變CAC小鼠結腸中的基因表達。
【結論與討論】
在這項研究中，我們證明BBR治療可以通過調節(jié)腸道微生物群的平衡來預防AOM/DSS誘導的結腸炎和結腸癌的發(fā)生。此外，BBR促進色氨酸代謝基因的富集，并下調Wnt信號通路相關基因。此外，研究發(fā)現(xiàn)，BBR治療會影響糞便代謝物（尤其是氨基酸代謝）和SCFA代謝。此外，SCFA水平的變化與腸道微生物群的變化高度一致，表明腸道微生物群和代謝產物在CAC的BBR治療中起著重要作用。我們的研究結果強調，BBR可以作為CAC患者的有效補充。
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