In vivo podávanie črevných bakteriálnych konzorcií replikuje urolitínové metabotypy A a B v modeli potkanov neprodukujúcich urolitínⅡ
Dec 25, 2023
Výsledky
Analýza špecifickosti a citlivosti navrhnutých primerov a sondy pre Ellagibacter a Enterocloster
Špecifickosť primerov a sondy Ellagibacter a Enterocloster bola potvrdená nahraním ich sekvencií do programu na porovnanie sekvencií ProbeMatch. 31 Výsledky sú uvedenév tabuľkách 1S a 2S.† Následne sa špecifickosť primérov a sondy overila pomocou qPCR s použitím podmienok optimalizovanej reakcie opísaných v časti Materiály a metódy. Reprezentatívne bakteriálne druhy čeľade Eggerthellaceae a Lachnospiraceae s najväčšou podobnosťou s Ellagibacter a Enterocloster v sekvencii génu 16S rRNA boli testované okrem iných blízko príbuzných druhov často detegovaných v ľudskom čreve (tabuľky 1S a 2S†). 2 sú znázornené amplifikačné grafy zodpovedajúce štandardným kvantifikačným krivkám.
Hodnoty CT boli vynesené proti bakteriálnej koncentrácii (Co) ako log 10 genómových ekvivalentov/reakcia (6,25 × 10-6 ng, pre haploidný genóm). Smernica lineárnej regresnej krivky, vypočítaná pomocou genómovej DNA, bola -3,78 a hodnota R2 bola väčšia ako 0,99. Čo sa týka citlivosti systému qPCR, na pozitívnu reakciu s použitím režimu TaqMan bolo potrebných 1,5 ekvivalentu genómu ako minimum. Hodnoty CT získané pomocou kalibračnej krivky E. isourolitinifaciens a E. bolted sa pohybovali od 15,5 ± 0,7 do 37,8 ± 0,7, zatiaľ čo u ostatných testovaných kmeňov sa nezistila žiadna amplifikácia DNA.
Kvantifikácia Ellagibactera a Enterocloster vo vzorkách stolice potkanov sa uskutočnila touto metódou (qPCR), pričom sa bral do úvahy priemer troch opakovaní. Výsledky boli vyjadrené ako log 10 baktérií na g stolice a porovnané s hodnotami relatívneho množstva získanými sekvenovaním 16S rRNA. Pozorovali sme pozitívnu koreláciu medzi výsledkami získanými oboma metódami u Ellagibacter (r=0,660, p < 0,001) a Enterocloster (r=0,459, s< 0.001) (data not shown).
Účinok orálne podávaných bakteriálnych konzorcií na in vivo produkciu urolitínov
Uro analýza vo výkaloch ukázala, že spočiatku (T{{0}}) potkany po požití prášku EA neprodukovali Uros (obr. 3A–C). Avšak po podaní bakteriálnych konzorcií A (obr. 3A ) a B (obr. 3B) boli potkany schopné produkovať Uros. Počas prvých troch týždňov, keď potkany zo skupín A a B požívali iba prášok EA, bola koncentrácia Uro (rozsah:0–1,43 µg g− 1) a ich prekurzora EA (rozsah: 0,07–4,54 µg g-1) v stolici bola nízka. Avšak od 21. dňa, keď sa začala konzumácia vlašských orechov ako druhého zdroja EA, došlo k veľmi významnému zvýšeniu produkcie EA (obr. 3A–C) a Uro v skupinách A (obr. 3A) a B (obr. 3B). ).
Okrem toho boli medzi skupinami A a B pozorované rozdiely v Uro profile. V skupine A prevládali fekálne Uro-C, Uro-M6, Uro-M7 a konečný metabolit Uro-A. Na rozdiel od toho v skupine B boli prítomné tri konečné Uros (Uro-A, UroB a IsoUro-A), zatiaľ čo medziprodukty boli vzácne. Avšak vyššia fekálna koncentrácia nedávno opísaného Uro-G bola zistená v skupine B ako v skupine A. Okrem toho bola koncentrácia Uro-B nižšia ako koncentrácia Uro-A a IsoUro-A v skupine B. Okrem toho Uro-A a IsoUro-A, ale nie Uro-B, boli produkované u všetkých potkanov skupiny B (obr. 3B). Keď boli vlašské orechy pridané do stravy kontrolných potkanov (skupina C) v deň 21, bola tiež pozorovaná vyššia koncentrácia EA v stolici. ako pred konzumáciou vlašských orechov, kde bola koncentrácia EA veľmi nízka (obr. 3C). Avšak ani príjem Eprášku, ani konzumácia vlašských orechov nepodporili produkciu Uros v čreve kontrolných potkanov (tj bez bakteriálnych konzorcií).
Črevná kolonizácia perorálne podávanými baktériami Spočiatku, predtým, ako potkany skupín A a B začali konzumovať bakteriálne konzorciá, boli Gordonibacter alebo Ellagibacter vo vzorkách stolice pod hranicou detekcie, keď sa metagenomická sekvenčná analýza vykonávala pomocou platformy MiSeq-Illumina (obr. 3D–F ). Keď sa použila qPCR,Hladiny gordonibaktera u potkanov boli nízke (<5.8 log bacteria per g faeces), and Ellagibacter levels were under the limit of detection (data not shown). In contrast, Enterocloster was detected using the MiSeq-Illumina and qPCR in the faeces of rats from all groups (A, B, and C) at the baseline (Fig. 3D–F).
Relatívna abundancia (priemer ± SD) Enterocloster v skupinách A, B a C bola {{0}}.03 ± 0.02, {{10 }},04 ± 0,06, respektíve 0,13 ± 0,17 %, ale bez významných rozdielov (p=0,570). Podávanie bakteriálnych konzorcií A a B viedlo k objaveniu a postupnému nárastu Gordonibacter a Ellagibacter v zodpovedajúcej stolici skupiny A a B (obr. 3D a E). Okrem toho sa hladiny fekálnych enteroclosterov zvýšili počas štúdie v skupinách A a B (obr. 3D a E).
Analýza LEfSe však ukázala malé rozdiely v iných črevných bakteriálnych skupinách, keď údaje o metagenomickom sekvenovaní skupín A a B boli v porovnaní s údajmi kontrolnej skupiny (obr. 4A a B). Zaujímavé je, že v skupinách A sa pozorovalo zníženie rodu Streptococcus a rodiny Streptococcus a B v porovnaní s kontrolnou skupinou (obr. 4A a B). Päť dní po ukončení perorálneho podávania bakteriálnych konzorcií (koniec štúdie) sa v skupine B zistilo zníženie množstva Ellagibacterand Enterocloster, čo tiež viedlo k významnému zníženiu produkcie Uro (obr. 3B a E). V skupine A sa tiež pozorovalo zníženie množstva Gordonibacter, ale nie Enterocloster (obr. 3A), čo viedlo k zníženiu koncentrácie Uro, ale bolo menej výrazné ako v skupine B (obr. 3D a E). V kontrolnej skupine bol Ellagibacter počas štúdie pod hranicou detekcie a Enterocloster a Gordonibacter zostali na veľmi nízkych hladinách (obr. 3F).
Štúdia toxicity orálne podávaných črevných baktérií
Skúmali sa potenciálne vedľajšie účinky požitím bakteriálnych konzorcií. Žiadne nepriaznivé účinky na rast, prírastok hmotnosti, príjem potravy a životne dôležité orgány neboli pozorované po 4 týždňoch perorálneho podávania bakteriálnych konzorcií žalúdočnou sondou u potkanov zo skupín A a B v porovnaní s kontrolnou skupinou. Samce potkanov však pribrali 107,4 ± 2,4 g, zatiaľ čo samice potkanov pribrali menejhmotnosť (25,7 ± 5 g) na konci štúdie bez rozdielov v porovnaní s kontrolnou skupinou. Spotreba potravy v klietke bola 63,1 ± 1,4 g u samcov potkanov a 33,8 ± 1,8 g u samíc potkanov. Avšak príjem vody bol 136,1 ± 37,2 g a 76.0 ± 12,6 g u samcov a samíc potkanov v klietke, v uvedenom poradí .
Hematologické rozdiely boli pozorované medzi mužmi a ženami v niektorých premenných, ako je distribúcia erytrocytov (RDW, p {{0}},005), leukocyty (p=0,005), šírka distribúcie krvných doštičiek (PDW, p =0.005) a obsah hemoglobínu v retikulocytoch (CHr, p=0.013) (tabuľka 2). Napriek tomu neboli pozorované žiadne rozdiely pre žiadne premenné medzi skupinami, ktoré konzumovali bakteriálne konzorciá (skupiny A a B) a kontrolnou skupinou (skupina C). Analyzovali sa aj biochemické hodnoty a rozdiely sa zistili len medzi mužmi a ženami v niektorých premenných, ako je index kreatinínu (p < 0,001), fosfor (p=0,007), alkalická fosfatáza (ALP) (p {{13 }}.003) a tyroxín (T4) (p=0.002) (tabuľka 3). Neboli však pozorované žiadne rozdiely pre žiadnu z premenných medzi skupinami, ktoré konzumovali bakteriálne konzorciá (skupiny A a B) a kontrolnou skupinou (skupina C).
Prírodný bylinný liek na zmiernenie zápchy-Cistanche
Cistanche je rod parazitických rastlín, ktorý patrí do čeľade Orobanchaceae. Tieto rastliny sú známe svojimi liečivými vlastnosťami a už po stáročia sa používajú v tradičnej čínskej medicíne (TCM). Druhy Cistanche sa vyskytujú prevažne v suchých a púštnych oblastiach Číny, Mongolska a iných častí Strednej Ázie. Rastliny Cistanche sú charakteristické svojimi mäsitými, žltkastými stonkami a sú vysoko cenené pre svoje potenciálne zdravotné prínosy. V TCM sa verí, že Cistanche má tonické vlastnosti a bežne sa používa na výživu obličiek, zvýšenie vitality a podporu sexuálnej funkcie. Používa sa tiež na riešenie problémov so starnutím, únavou a celkovou pohodou. Zatiaľ čo Cistanche má dlhú históriu používania v tradičnej medicíne, vedecký výskum jeho účinnosti a bezpečnosti prebieha a je obmedzený. Obsahuje však rôzne bioaktívne zlúčeniny, ako sú fenyletanoidové glykozidy, iridoidy, lignany a polysacharidy, ktoré môžu prispievať k jeho liečivým účinkom.
Wecistanche'scistanche prášok, cistanche tablety, cistanche kapsulya ďalšie produkty sa vyvíjajú pomocoupúšťcistancheako suroviny, pričom všetky majú dobrý vplyv na zmiernenie zápchy. Špecifický mechanizmus je nasledovný: Predpokladá sa, že Cistanche má potenciálne výhody na zmiernenie zápchy na základe jeho tradičného použitia a určitých zlúčenín, ktoré obsahuje. Zatiaľ čo vedecký výskum konkrétne o účinku Cistanche na zápchu je obmedzený, predpokladá sa, že má viacero mechanizmov, ktoré môžu prispieť k jeho potenciálu zmierniť zápchu. Laxatívny účinok:Cistanchesa už dlho používa v tradičnej čínskej medicíne ako liek na zápchu. Predpokladá sa, že má mierny laxatívny účinok, ktorý môže pomôcť podporiť pohyby čriev a vyvolať zápchu. Tento účinok možno pripísať rôznym zlúčeninám nachádzajúcich sa v Cistanche, ako sú fenyletanoidové glykozidy a polysacharidy. Zvlhčovanie čriev: Na základe tradičného používania sa Cistanche považuje za látku s hydratačnými vlastnosťami, ktorá je špecificky zameraná na črevá. Podpora hydratácie a lubrikácie čriev môže pomôcť zmäkčiť nástroje a uľahčiť priechod, čím sa zmierni zápcha. Protizápalový účinok: Zápcha môže byť niekedy spojená so zápalom v tráviacom trakte. Cistanche obsahuje určité zlúčeniny, vrátane fenyletanoidných glykozidov a lignanov, o ktorých sa predpokladá, že majú protizápalové vlastnosti. Znížením zápalu v črevách môže pomôcť zlepšiť pravidelnosť vyprázdňovania a zmierniť zápchu.