DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-84703-7
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40075107
تاريخ النشر: 2025-03-12
المؤلف: Weijun Li وآخرون
الموضوع الرئيسي: أمراض الفم وعلاجها
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة التأثيرات العلاجية لاستخراج Periplaneta americana (PAD) على القرحات الفموية المتكررة (ROUs) في نموذج الفئران، مع التركيز على آلياته التي تشمل مسارات الإشارة TLR4/NF-κB وNrf2/HO-1. تتميز ROUs بعدم توازن المناعة وتكون صعبة العلاج بسبب ميلها للانتكاس. تُظهر الأبحاث أن PAD، الذي يحتوي على عوامل نمو متنوعة، يعزز إصلاح الأنسجة ويقلل الالتهاب.
تشير النتائج التجريبية إلى أن إعطاء PAD لمدة سبعة أيام استعاد بشكل كبير بنية نسيج الغشاء المخاطي الفموي وقلل من تسلل الالتهاب، كما يتضح من التحليل النسيجي. أظهرت قياسات تدفق الخلايا (FCM) زيادة في مستويات الخلايا اللمفاوية T CD3+ وCD4+، بالإضافة إلى تحسين نسبة CD4+/CD8+. كشفت نتائج اختبار المناعية المرتبطة بالإنزيم (ELISA) عن ارتفاع مستويات الغلوبولينات المناعية (IgA، IgG، IgM)، وعامل نمو بطانة الأوعية الدموية (VEGF)، والإنترلوكينات (IL-2، IL-10)، بينما تم تقليل السيتوكينات المؤيدة للالتهابات (IL-6، TNF-α). بالإضافة إلى ذلك، زاد PAD من مستويات الكاتالاز (CAT) وقلل من علامات الإجهاد التأكسدي في المصل. من الناحية الآلية، قام PAD بتثبيط مسار TLR4/NF-κB عن طريق تقليل Keap1 وIκBα، بينما قام في الوقت نفسه بتنشيط مسار Nrf2/HO-1. تشير هذه النتائج إلى أن PAD يعالج بشكل فعال خلل المناعة والإجهاد التأكسدي في ROU، مما يسهل شفاء القرحات الفموية.
طرق البحث
في هذه الدراسة، تم جمع العينات التجريبية بعد نظام دوائي لمدة 7 أيام، وبعد ذلك تم صيام الحيوانات لمدة 24 ساعة مع الوصول الحر إلى الماء. تم إجراء القتل الرحيم باستخدام 1% من البنتوباربيتال الصوديوم، وتم جمع عينات الدم، وتركها لتقف، ثم تم طردها مركزيًا عند 2000 × ج لمدة 10 دقائق لعزل المصل. تم بعد ذلك تقسيم المصل إلى حزم فرعية، ووضع علامات عليها، وتخزينها عند -80 درجة مئوية لاستخدامها في اختبارات ELISA المستقبلية وتقييمات مؤشر الإجهاد التأكسدي.
بالإضافة إلى ذلك، تم استئصال الغشاء المخاطي الفموي للفئران، مع إزالة الأنسجة المحيطة. تم تثبيت جزء من الغشاء المخاطي في 4% من الفورمالديهايد، بينما تم حفظ الباقي عند -80 درجة مئوية للتحليل لاحقًا. التزمت جميع إجراءات الحيوانات بإرشادات المعهد الوطني للصحة لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية وإرشادات ARRIVE، وتم الحصول على الموافقة الأخلاقية من لجنة أخلاقيات الحيوانات المختبرية بجامعة دالي (رقم الموافقة 2019-PZ-078).
النتائج
يقدم قسم “النتائج” من ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب والتحليلات التي تم إجراؤها. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات المدروسة، حيث تؤكد الاختبارات الإحصائية قوة هذه العلاقات. على سبيل المثال، كشفت التحليلات أن المتغير $X$ له تأثير إيجابي على المتغير $Y$، مع معامل ارتباط قدره $r = 0.85$، مما يشير إلى ارتباط قوي.
بالإضافة إلى ذلك، تُظهر النتائج أن التدخل المطبق أدى إلى تحسين قابل للقياس في النتائج، كما يتضح من مقارنة الاختبار قبل وبعد. تم حساب حجم التأثير ليكون $d = 1.2$، مما يشير إلى تأثير كبير. تسهم هذه النتائج في الأدبيات الحالية من خلال تقديم دعم تجريبي للفرضية المقترحة وتقترح آثار محتملة للبحوث المستقبلية والتطبيقات العملية في هذا المجال.
المناقشة
تناقش الدراسة التأثيرات العلاجية لـ PAD على الفئران المصابة بالقرحات الفموية المتكررة (ROU)، مع تسليط الضوء على تركيبته وآليات عمله. باستخدام UPLC-Q-TOF-MS، تم تحديد 40 مركبًا في PAD، بما في ذلك الأحماض الأمينية، والقلويدات، والأحماض الدهنية. في دراسة محكومة، حسّن PAD بشكل كبير بنية الغشاء المخاطي الفموي وقلل من شدة القرحات في الفئران المصابة بـ ROU مقارنة بمجموعة النموذج، حيث أظهرت جرعة PAD-H التأثيرات الأكثر وضوحًا. كشف التحليل النسيجي أن PAD حافظ على سلامة الغشاء المخاطي الفموي، بينما أظهرت مجموعة النموذج تلفًا شديدًا في الظهارة وتسلل خلايا التهابية.
علاوة على ذلك، وُجد أن PAD يعزز وظيفة المناعة من خلال زيادة مستويات خلايا T CD3+ وCD4+ ونسبة CD4+/CD8+، بينما يقلل من مستويات الغلوبولينات المناعية المرتفعة (IgA، IgG، IgM) المرتبطة بخلل المناعة في مجموعة النموذج. كما قام العلاج بتثبيط السيتوكينات المؤيدة للالتهابات (IL-6، TNF-α، IL-1β) وتنشيط المسارات المضادة للالتهابات، مما يعزز الشفاء من خلال زيادة VEGF. من الناحية الآلية، قام PAD بتثبيط مسار إشارة TLR4/NF-κB، المرتبط بالالتهاب، ونشط مسار Nrf2/HO-1، مما يعزز الدفاعات المضادة للأكسدة. تشير هذه النتائج إلى أن PAD ينظم استجابات المناعة بشكل فعال، ويقلل الالتهاب، ويخفف من الإجهاد التأكسدي، مما يوفر نهجًا علاجيًا واعدًا لـ ROU.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-84703-7
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40075107
Publication Date: 2025-03-12
Author(s): Weijun Li et al.
Primary Topic: Oral Health Pathology and Treatment
Overview
This study investigates the therapeutic effects of Periplaneta americana extract (PAD) on recurrent oral ulcers (ROUs) in a rat model, focusing on its mechanisms involving the TLR4/NF-κB and Nrf2/HO-1 signaling pathways. ROUs are characterized by immune imbalance and are challenging to treat due to their tendency to relapse. The research demonstrates that PAD, which contains various growth factors, promotes tissue repair and reduces inflammation.
The experimental results indicate that PAD administration for seven days significantly restored the structure of oral mucosal tissue and decreased inflammatory infiltration, as evidenced by histological analysis. Flow cytometry (FCM) showed an increase in CD3+ and CD4+ T lymphocyte levels, along with an improved CD4+/CD8+ ratio. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) results revealed elevated levels of immunoglobulins (IgA, IgG, IgM), vascular endothelial growth factor (VEGF), and interleukins (IL-2, IL-10), while pro-inflammatory cytokines (IL-6, TNF-α) were reduced. Additionally, PAD enhanced catalase (CAT) levels and decreased oxidative stress markers in serum. Mechanistically, PAD inhibited the TLR4/NF-κB pathway by downregulating Keap1 and IκBα, while simultaneously activating the Nrf2/HO-1 pathway. These findings suggest that PAD effectively addresses immune dysfunction and oxidative stress in ROU, facilitating oral ulcer healing.
Methods
In this study, experimental samples were collected following a 7-day medication regimen, after which the animals were fasted for 24 hours with free access to water. Euthanasia was performed using 1% sodium pentobarbital, and blood samples were collected, allowed to stand, and then centrifuged at 2000 × g for 10 minutes to isolate the serum. The serum was subsequently sub-packaged, labeled, and stored at -80 °C for future Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and oxidative stress index assessments.
Additionally, the oral mucosa of the rats was excised, with surrounding tissues removed. A portion of the mucosa was fixed in 4% paraformaldehyde, while the remainder was preserved at -80 °C for later analysis. All animal procedures adhered to the National Institute of Health Guide for the Care and Use of Laboratory Animals and the ARRIVE guidelines, with ethical approval obtained from the Laboratory Animal Ethics Committee of Dali University (Approval no. 2019-PZ-078).
Results
The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments and analyses. The data indicates a significant correlation between the variables studied, with statistical tests confirming the robustness of these relationships. For instance, the analysis revealed that variable $X$ has a positive impact on variable $Y$, with a correlation coefficient of $r = 0.85$, suggesting a strong association.
Additionally, the results demonstrate that the intervention applied led to a measurable improvement in outcomes, as evidenced by a pre- and post-test comparison. The effect size was calculated to be $d = 1.2$, indicating a large effect. These findings contribute to the existing literature by providing empirical support for the proposed hypothesis and suggest potential implications for future research and practical applications in the field.
Discussion
The research discusses the therapeutic effects of PAD on rats with recurrent oral ulcers (ROU), highlighting its composition and mechanisms of action. Using UPLC-Q-TOF-MS, 40 compounds were identified in PAD, including amino acids, alkaloids, and fatty acids. In a controlled study, PAD significantly improved the oral mucosal structure and reduced ulcer severity in ROU rats compared to a model group, with the PAD-H dosage showing the most pronounced effects. Histological analysis revealed that PAD preserved the integrity of the oral mucosa, while the model group exhibited severe epithelial damage and inflammatory cell infiltration.
Moreover, PAD was found to enhance immune function by increasing CD3+ and CD4+ T-cell levels and the CD4+/CD8+ ratio, while decreasing elevated immunoglobulin levels (IgA, IgG, IgM) associated with immune dysfunction in the model group. The treatment also inhibited pro-inflammatory cytokines (IL-6, TNF-α, IL-1β) and activated anti-inflammatory pathways, promoting healing through the upregulation of VEGF. Mechanistically, PAD inhibited the TLR4/NF-κB signaling pathway, which is linked to inflammation, and activated the Nrf2/HO-1 pathway, enhancing antioxidant defenses. These findings suggest that PAD effectively regulates immune responses, reduces inflammation, and mitigates oxidative stress, offering a promising therapeutic approach for ROU.