이정 | 귀주 전염병 주식회사

npj Biofilms and Microbiome 9권, 기사 번호: 32(2023) 이 기사 인용

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현재 현대 시스템 생물학에서 인간 건강의 중요한 측면인 체온 조절 측면에서 약초(HM)와 장내 미생물군집 사이의 잠재적인 관계를 탐구하는 데 상당한 관심이 집중되고 있습니다. 그러나 체온 조절에서 HM의 메커니즘에 대한 우리의 지식은 부족합니다. 여기에서 우리는 정식 약초인 Yijung-tang(YJT)이 PTU로 유발된 갑상선 기능 저하증 쥐의 저체온증, 고염증 및 장내 미생물 불균형을 예방한다는 것을 입증합니다. 특히, 이러한 특성은 장내 미생물총의 변화 및 소장과 갈색 지방 조직(BAT)의 체온 조절 및 염증 매개체 사이의 신호 누화와 관련이 있습니다. 갑상선 기능 저하증 치료를 위한 기존 약물 L-티록신과 달리 YJT는 장내 TLR4 및 Nod2/Pglyrp1 신호 전달 경로의 우울증과 관련된 체계적인 염증 반응을 약화시키는 효능이 있습니다. 우리의 연구 결과는 YJT가 BAT 열 생성을 촉진하고 PTU 유발 갑상선 기능 저하증 쥐의 전신 염증을 예방할 수 있음을 시사합니다. 이는 장 내분비 기능 및 선천적 면역 체계와 관련된 장내 미생물 및 유전자 발현 조절에 대한 프리바이오틱 효과와 관련이 있습니다. 이러한 발견은 홀로비온 중심 의학을 가능하게 하는 패러다임 전환에 대한 미생물총-장-BAT 축의 이론적 근거를 강화할 수 있습니다.

체온 조절은 장기 과정이 효과적으로 작동할 수 있도록 하는 항상성 유지의 핵심 기능이며, 갑상선 호르몬과의 밀접한 연관성은 잘 문서화되어 있습니다1,2. 최근 몇 년간 대사 질환이 증가함에 따라 갑상선 기능 장애, 특히 갑상선 기능 저하증은 가장 흔한 내분비 질환을 나타내며 전 세계 인구의 약 4~10%에 영향을 미치는 주요 건강 문제입니다3,4. 갑상선 기능 저하증의 기존 치료법은 약물 부작용, 높은 치료 비용 및 규정 준수 문제를 야기하므로 과학자들은 만성 생리 장애 치료를 위한 대체 가능한 전략을 식별해야 합니다. 이러한 맥락에서, 한약과 같은 한약(HM)은 다양한 독특한 이론과 중요한 임상 경험을 바탕으로 갑상선 기능 저하증 치료의 잠재력에 대해 광범위하게 연구되어 왔습니다5,6,7.

갑상선 기능 저하증은 에너지 대사 감소를 나타내므로 에너지 대사 증가에 잠재적인 영향을 미칠 수 있기 때문에 따뜻한 성질을 갖는 약물이 치료에 사용되어 왔습니다5. Li-Zhong-Tang으로도 알려진 Yijung-tang(YJT)은 1800년 전 Zhongjing Zhang이 열성 및 기타 질병에 관한 논문에서 처음으로 설명한 따뜻한 특성을 지닌 표준 중국 약초입니다. 갑상선 기능 저하증의 증상을 완화하기 위해 자주 사용되며 항산화 및 면역 조절 효과를 나타냅니다8. YJT는 다음 허브로 구성됩니다: Zingiber officinale Rose(과: Zingiberaceae) 뿌리줄기(9 g), Atractylodes Macrocephala Koidz(과: Asteraceae) 뿌리줄기(9 g), Codonopsis pilosula(Franch.) Nannf. (과: Campanulaceae) 뿌리(9 g) 및 Glycyrrhiza uralensis Fisch. 전 DC. (과: Fabaceae) 뿌리줄기(9g)8. 그러나 따뜻한 성질의 약리학 및 메커니즘은 아직 조사되지 않았습니다.

마이크로바이옴(Microbiome)은 포유동물 생리학의 중요한 요소로서 건강의 필수적인 부분을 구성하는 새로운 연구 분야로 떠오르고 있습니다. 인간 장내 미생물군집에 대한 다양한 국제 프로젝트의 시작과 함께 최근의 기술 발전으로 만성 질환과 인간 건강과 관련된 장내 미생물군 사이의 광범위한 연구와 핫스팟 연구가 가능해졌습니다9,10. 이전 연구에서는 장내 미생물군집과 갑상선 병태생리학 사이의 연관성을 확인했으며, 장내 세균 구성의 변화와 요오드티로닌 탈요오드효소(Dios)에 대한 영향을 포함한 다양한 방식을 통해 갑상선 호르몬 농도의 변화를 입증했습니다11,12. 더욱이, 갑상선-장 축은 갑상선 호르몬의 재활용을 통해 전체 신진대사에 영향을 미치는 것으로 제안되었습니다. 한편, 장내 미생물총은 시간이 지남에 따라 구조적으로 역동적이고 다양한 조건에서 가소성이며, HM의 특징 중 하나는 경구 투여가 가능하다는 점이므로 HM은 필연적으로 장내 세균총과 상호 작용하여 장내 미생물의 항상성을 지원하는 데 도움이 됩니다. 장내 미생물군집. 따라서 채널로서의 장내 미생물은 숙주에 대한 HM의 약리학적 효과를 발휘할 수 있습니다. YJT에는 장내 유익균의 성장과 활동을 선택적으로 자극할 수 있는 프리바이오틱 다당류가 포함되어 있으며, 이러한 박테리아의 식품 공급원으로 단쇄지방산(SCFA)의 생성을 촉진하여 장 건강과 전반적인 건강을 지원합니다16,17. 이러한 증거는 YJZ가 장내 미생물총의 재프로그래밍과 다양한 신호 전달 경로를 통해 갑상선 기능 저하증의 증상을 완화함으로써 열 발생과 염증을 조절할 수 있다는 가설을 이끌어 냈습니다.

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

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