Podawanie in vivo konsorcjów bakterii jelitowych replikuje metabotypy A i B urolityny w modelu szczurzym nie wytwarzającym urolitynyⅡ

Wyniki

Analiza specyficzności i czułości zaprojektowanych starterów i sondy dla Ellagibacter i Enterocloster

Specyficzność starterów i sondy Ellagibacter i Enterocloster potwierdzono poprzez przesłanie ich sekwencji do programu dopasowywania sekwencji ProbeMatch.31 Pokazano wynikiw tabelach 1S i 2S.† Następnie specyficzność starterów i sondy sprawdzono metodą qPCR, stosując zoptymalizowane warunki reakcji opisane w sekcji Materiały i metody. Oprócz innych blisko spokrewnionych gatunków, często wykrywanych w jelicie człowieka, badano reprezentatywne gatunki bakterii z rodzin Eggerthellaceae i Lachnospiraceae o największym podobieństwie do Ellagibacter i Enterocloster w sekwencji genu 16S rRNA (tabele 1S i 2S†). 2 pokazuje wykresy amplifikacji odpowiadające standardowym krzywym kwantyfikacji.

Kliknij, aby przejść do leczenia zaparć

Wartości CT wykreślono w funkcji stężenia bakterii (Co) jako log 10 równoważniki genomowe/reakcję (6,25 × 10-6 ng, dla genomu haploidalnego). Nachylenie krzywej regresji liniowej, obliczone na podstawie genomowego DNA, wyniosło -3,78, a wartość R2 była większa niż 0,99. Jeśli chodzi o czułość systemu qPCR, do uzyskania pozytywnej reakcji przy użyciu trybu TaqMan potrzebne było minimum 1,5 równoważnika genomu. Wartości CT uzyskane za pomocą krzywej kalibracyjnej E. isourolithinifaciens i E. Bolted mieściły się w zakresie od 15,5± 0,7 do 37,8 ± 0,7, podczas gdy w przypadku pozostałych badanych szczepów nie wykryto amplifikacji DNA.

Tą metodą (qPCR) przeprowadzono ilościowe oznaczenie Ellagibacter i Enterocloster w próbkach kału szczurów, biorąc pod uwagę średnią z trzech powtórzeń. Wyniki wyrażono jako log 10 bakterii na g odchodów i porównano z wartościami względnej liczebności uzyskanymi poprzez sekwencjonowanie 16S rRNA. Zaobserwowaliśmy dodatnią korelację pomiędzy wynikami uzyskanymi obiema metodami w Ellagibacter (r=0,660, p < 0,001) i Enterocloster (r=0,459, p< 0.001) (data not shown).

Wpływ doustnie podawanych konsorcjów bakteryjnych na wytwarzanie urolityn in vivo

Analiza Uro w kale wykazała, że ​​początkowo (T{{0}}) szczury nie wytwarzały Uros po spożyciu proszku EA (ryc. 3A – C). Jednakże po podaniu konsorcjów bakteryjnych A (ryc. 3A) ) i B (ryc. 3B) szczury stały się zdolne do wytwarzania Uros. W ciągu pierwszych trzech tygodni, kiedy szczury z grup A i B przyjmowały tylko proszek EA, stężenie Uro (zakres:0–1,43 µg g− 1) i ich prekursora EA (zakres: 0,07–4,54 µg g-1) w kale było niskie. Jednakże od 21 dnia, kiedy zaczęto spożywać orzechy włoskie jako drugie źródło EA, nastąpił bardzo znaczący wzrost produkcji EA w kale (ryc. 3A – C) i Uro w grupach A (ryc. 3A) i B (ryc. 3B) ).

Ponadto zaobserwowano różnice w profilu Uro pomiędzy grupami A i B. W grupie A dominowały Uro-C, Uro-M6, Uro-M7 i końcowy metabolit Uro-A w kale. Natomiast w grupie B obecne były trzy końcowe Uros (Uro-A, UroB i IsoUro-A), podczas gdy półproduktów było niewiele. Jednakże w grupie B wykryto wyższe stężenie w kale ostatnio opisanego Uro-G niż w grupie A. Ponadto stężenie Uro-B było niższe niż Uro-A i IsoUro-A w grupie B. Ponadto Uro-A i U wszystkich szczurów z grupy B wytworzono IsoUro-A, ale nie Uro-B (ryc. 3B). Po dodaniu orzechów włoskich do diety szczurów kontrolnych (grupa C) w 21. dniu zaobserwowano również wyższe stężenie EA w kale niż przed spożyciem orzecha włoskiego, gdzie stężenie EA w kale było bardzo niskie (ryc. 3C). Jednakże ani spożycie EApowder, ani orzechów włoskich nie sprzyjało wytwarzaniu Uros w jelitach szczurów kontrolnych (tj. bez konsorcjów bakteryjnych).

Kolonizacja jelit bakteriami podanymi doustnie Początkowo, zanim szczury z grup A i B rozpoczęły spożywanie konsorcjów bakteryjnych, Gordonibacter lub Ellagibacter znajdowały się poniżej granicy wykrywalności w próbkach kału, gdy przeprowadzono analizę sekwencjonowania metagenomicznego przy użyciu platformy MiSeq-Illumina (ryc. 3D – F ). Kiedy stosowano qPCR,Poziom Gordonibacter u szczurów był niski (<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). 

Względna obfitość (średnia ± SD) Enterocloster w grupach A, B i C wyniosła {{0}}.03 ± 0.02, {{10 }},04 ± 0,06 i 0,13 ± 0,17%, odpowiednio, ale bez istotnych różnic (p=0,570). Podanie konsorcjów bakteryjnych A i B spowodowało pojawienie się i stopniowy wzrost Gordonibacter i Ellagibacter w kale odpowiednich grup A i B, odpowiednio (ryc. 3D i E). Ponadto w trakcie badania w grupach A i B wzrósł poziom enteroclosteru w kale (ryc. 3D i E).

Jednakże analiza LEfSe wykazała niewielkie różnice w innych grupach bakterii jelitowych, gdy porównano dane z sekwencjonowania metagenomicznego grup A i B z danymi z grupy kontrolnej (ryc. 4A i B). Co ciekawe, w grupach A zaobserwowano redukcję rodzaju Streptococcus i rodziny Streptococaceae. i B w porównaniu z grupą kontrolną (ryc. 4A i B). Pięć dni po zaprzestaniu podawania doustnego konsorcjów bakteryjnych (data zakończenia badania) w grupie B wykryto zmniejszenie liczebności Ellagibacter i Enterocloster, co również skutkowało znacznym zmniejszeniem wytwarzania Uro (ryc. 3B i E). W grupie A zaobserwowano również zmniejszenie liczebności Gordonibacter, ale nie Enterocloster (ryc. 3A), co skutkowało zmniejszeniem stężenia Uro, ale było mniej wyraźne niż w grupie B (ryc. 3D i E). W grupie kontrolnej poziom Ellagibacter był przez cały czas poniżej granicy wykrywalności, a poziom Enterocloster i Gordonibacter pozostawał na bardzo niskim poziomie (ryc. 3F).

Badanie toksyczności doustnie podawanych bakterii jelitowych

Zbadano potencjalne skutki uboczne spożycia konsorcjów bakteryjnych. Nie zaobserwowano żadnego niekorzystnego wpływu na wzrost, przyrost masy ciała, spożycie pokarmu i narządy życiowe po 4 tygodniach podawania doustnego przez zgłębnik konsorcjów bakteryjnych u szczurów z grup A i B w porównaniu z grupą kontrolną. Jednakże samce szczurów przybrały na wadze 107,4 ± 2,4 g, podczas gdy samice szczurów przybrały mniejmasa ciała (25,7 ± 5 g) na koniec badania bez różnic w porównaniu z grupą kontrolną. Spożycie pokarmu przez klatkę wyniosło 63,1 ± 1,4 g dla samców szczurów i 33,8 ± 1,8 g dla samic szczurów. Jednakże spożycie wody wyniosło 136,1 ± 37,2 g i 76,0 ± 12,6 g odpowiednio przez samce i samice szczurów w klatce .

Zaobserwowano różnice hematologiczne między mężczyznami i kobietami w zakresie niektórych zmiennych, takich jak rozmieszczenie erytrocytów (RDW, p {{0}},005), leukocytów (p=0,005), szerokość dystrybucji płytek krwi (PDW, p =0.005) i zawartość hemoglobiny w retikulocytach (CHr, p=0.013) (Tabela 2). Mimo to nie zaobserwowano żadnych różnic w przypadku jakichkolwiek zmiennych pomiędzy grupami, które spożywały konsorcja bakteryjne (grupy A i B) a grupą kontrolną (grupa C). Przeanalizowano także wartości biochemiczne i wykryto różnice jedynie między mężczyznami i kobietami w przypadku niektórych zmiennych, takich jak wskaźnik kreatyniny (p < 0,001), fosfor (p=0.007), fosfataza alkaliczna (ALP) (p {{13 }}.003) i tyroksyna (T4) (p=0.002)(Tabela 3). Jednakże nie zaobserwowano żadnych różnic dla żadnej ze zmiennych pomiędzy grupami, które spożywały konsorcja bakteryjne (grupy A i B) a grupą kontrolną (grupa C).

Naturalny lek ziołowy do łagodzenia zaparć-Cistanche

Cistanche to rodzaj roślin pasożytniczych należących do rodziny Orobanchaceae. Rośliny te są znane ze swoich właściwości leczniczych i od wieków stosowane są w Tradycyjnej Medycynie Chińskiej (TCM). Gatunki Cistanche występują głównie w suchych i pustynnych regionach Chin, Mongolii i innych części Azji Środkowej. Rośliny Cistanche charakteryzują się mięsistymi, żółtawymi łodygami i są wysoko cenione ze względu na potencjalne korzyści zdrowotne. W TCM uważa się, że Cistanche ma właściwości tonizujące i jest powszechnie stosowany do odżywiania nerek, zwiększania witalności i wspierania funkcji seksualnych. Jest również stosowany w leczeniu problemów związanych ze starzeniem się, zmęczeniem i ogólnym samopoczuciem. Chociaż Cistanche ma długą historię stosowania w medycynie tradycyjnej, badania naukowe nad jego skutecznością i bezpieczeństwem są w toku i są ograniczone. Zawiera jednak różne związki bioaktywne, takie jak glikozydy fenyloetanoidowe, irydoidy, lignany i polisacharydy, które mogą przyczyniać się do jego działania leczniczego.

Wecistanche’aproszek Cistanche, tabletki Cistanche, kapsułki Cistanchei inne produkty są opracowywane przy użyciupustyniacistanchejako surowce, z których wszystkie mają dobry wpływ na łagodzenie zaparć. Specyficzny mechanizm jest następujący: Uważa się, że Cistanche ma potencjalne korzyści w łagodzeniu zaparć, ze względu na jego tradycyjne zastosowanie i pewne zawarte w nim związki. Chociaż badania naukowe dotyczące wpływu Cistanche na zaparcia są ograniczone, uważa się, że ma on wiele mechanizmów, które mogą przyczyniać się do jego potencjału łagodzenia zaparć. Działanie przeczyszczające:Cistancheod dawna stosowany jest w Tradycyjnej Medycynie Chińskiej jako lek na zaparcia. Uważa się, że ma łagodne działanie przeczyszczające, które może pomóc w pobudzeniu wypróżnień i wywoływaniu zaparć. Efekt ten można przypisać różnym związkom występującym w Cistanche, takim jak glikozydy fenyloetanoidowe i polisacharydy. Nawilżanie jelit: W oparciu o tradycyjne zastosowanie uważa się, że Cistanche ma właściwości nawilżające, szczególnie działające na jelita. Promowanie nawodnienia i nawilżenia jelit może pomóc zmiękczyć narzędzia i ułatwić przejście, łagodząc w ten sposób zaparcia. Działanie przeciwzapalne: Zaparcia mogą czasami być związane ze stanem zapalnym przewodu pokarmowego. Cistanche zawiera pewne związki, w tym glikozydy fenyloetanoidowe i lignany, które uważa się za mające właściwości przeciwzapalne. Zmniejszając stan zapalny jelit, może pomóc poprawić regularność wypróżnień i złagodzić zaparcia.