Влияние водного экстракта Cistanche Tubulosa на микробиоту кишечника мышей с кишечными расстройствами Часть 1

Пожалуйста свяжитесьoscar.xiao@wecistanche.comЧтобы получить больше информации

Нарушения микробиоты кишечника связаны со многими заболеваниями. *e водный экстракт изЦистанхе трубчатая (CT), традиционная китайская травяная формула, как сообщается, играет роль взащита кишечника человека. Однако мало что известно о его влиянии на микробиоту кишечника. *Настоящее исследование было проведено, чтобы определить, может ли водный экстракт CT модулировать микробиом кишечника у мышей с кишечными расстройствами. Мы обнаружили, что поврежденныйкишечная морфологияв результате лечения цефиксимом можно было спасти с помощью водного экстракта CT. * Сравнение микробного разнообразия между мышами, получавшими экстракт ХТ, и контрольными мышами также показало, что нарушения в микробиомном сообществе модельных групп могут быть восстановлены при лечении высокими и средними концентрациями водного экстракта. Лечение цефиксимом привело к значительному снижению молочнокислых бактерий; однако добавление водного экстракта CT восстановило рост этих молочнокислых бактерий. Кроме того, водный экстракт CT смог смягчить резкие изменения метаболических путей кишечного микробиома, вызванные цефиксимом. *Эти результаты дали представление о благотворном влиянии водного экстракта CT на микробиоту кишечника, а также послужили важной отправной точкой для разработки родственных лекарств в будущем.

пожалуйста, нажмите здесь, чтобы узнать больше

Введение

продемонстрировали, что С.полисахариды пустынивызвать меланогенез вмеланоциты, уменьшают окислительный стресс [15], облегчают когнитивную дисфункцию, регулируя антиоксидантные и противовоспалительные процессы у крыс [16], защищают клетки PC12 от повреждений, вызванных OGD/RP [17], улучшают абсорбцию эхинакозида in vivo и влияют на микробиоту кишечника [17]. 18]. Пробиотики представляют собой живые непатогенные микроорганизмы, которые приносят пользу для здоровья и обеспечивают микробный баланс в желудочно-кишечном тракте при введении в адекватных количествах [19]. *ey может усиливать неспецифические клеточные иммунные ответы, характеризующиеся активацией макрофагов, естественных киллеров (NK) и антигенспецифических цитотоксических Т-лимфоцитов, а также высвобождением различных цитокинов штаммоспецифическим и дозозависимым образом [20]. Пробиотические штаммы улучшают свойства кишечного эпителия за счет модуляции TJ, и было показано, что определенные пробиотические штаммы регулируют экспрессию муцина, тем самым влияя на свойства слизистого слоя и косвенно регулируя иммунную систему кишечника [21]. Штаммы молочнокислых бактерий (LAB) и Bifidobacterium являются основными пробиотиками, которые используются во многих областях [22–26]. * их польза для здоровья многочисленна, а их антиоксидантная способность является важным фактором в их функциях, связанных со здоровьем [27]. Пробиотики могут хелатировать ионы металлов, чтобы они не катализировали окисление [28, 29]; они также могут увеличивать экспрессию антиоксидантных ферментов [30, 31], продуцировать различные метаболиты с антиоксидантной активностью [32, 33], опосредовать антиоксидантные сигнальные пути [34–36] и регулировать ферменты, продуцирующие активные формы кислорода (АФК), и ответ кишечных микроорганизмов на окислительный стресс [37]. Недавнее исследование показало, что полисахариды CD могут стимулировать рост некоторых молочнокислых бактерий, что может принести пользу здоровью человека [38]. Однако содержание полисахаридов в БК отличается от такового в ХТ [7, 39], и это различие может привести к различию кишечных микроорганизмов. Кроме того, хотя полисахариды CD могут снижать окислительный стресс путем активации пути NRF2/HO-1 [15], эффекты отдельных полисахаридов могут отличаться от общего эффекта нескольких композиций при ХТ. *нам необходимо точно определить влияние водных экстрактов ХТ на микроорганизмы кишечника. Кроме того, веера также могут противостоять окислительному стрессу [40] и подавлять воспалительные реакции, опосредованные липолисахаридами, путем активации пути Keap1/Nrf2/HO-1 [41]. *раньше определение эффекта водного экстракта СТ имеет большое значение. Кроме того, влияние некоторых компонентов водного экстракта CD на окислительный стресс и кишечную флору позволяет предположить, что устойчивость к окислительному стрессу может быть связана с изменениями кишечной флоры. Чтобы восполнить пробелы в знаниях по упомянутым выше темам, мы исследовали влияние водного экстракта на микробиоту кишечника мышей с нарушениями кишечной флоры. *Эти результаты предоставят ценную информацию о возможных механизмах, посредством которых изменяется кишечная флора и придается устойчивость кишечника к окислительному стрессу.

2. Материалы и методы

вводили ежедневно в 12:00 часов, а другие вещества вводили ежедневно в 15:00 часов. В ходе экспериментов группы К, Д, Е и Ж содержались в модельном состоянии кишечных расстройств. * Фекалии собирали каждые семь дней на стерильный операционный стол и хранили при температуре -20 градусов. 2.4. Гистопатологическое исследование толстой кишки мышей. В конце эксперимента мышей умерщвляли путем смещения шейных позвонков, а содержимое их толстой кишки собирали на стерильный операционный стол и хранили при температуре -80°С; при этом образцы ткани толстой кишки фиксировали в 10-процентном нейтральном формалине. Морфологические изменения слизистой оболочки толстой кишки наблюдали и сравнивали с помощью оптического микроскопа. Измеряли длину ворсинок и глубину крипт в толстой кишке и рассчитывали отношение длины ворсинок к глубине крипт (значение V/C) (51).2.5. Экстракция ДНК и создание библиотеки. ДНК экстрагировали из фекалий с использованием набора EZNA®Soil DNA Kit (Omega Bio-Tek, Norcross, GA, USA) в соответствии с протоколом производителя. Качество ДНК определяли с помощью флуорометра (QuantiFluor™-ST, Promega Corporation, США). Парные праймеры в области V3-V4 16s рДНК были сконструированы для амплификации области и получения фрагментов ДНК длиной 466 п.н. *Прямой праймер представлял собой 341F (-5-CCTACGGGNGGCWGCAG-3-), а обратный праймер - 806R (-5-GGACTACHVGGGTATCTAAT-3-). Каждый объем ПЦР составлял 25 мкл, содержащий 2,5 мкл 10 × буфера для ПЦР, 2 мкл dNTP, 1 мкл каждого праймера и 20–30 нг матричной ДНК. *en индексированные адаптеры были прикреплены к концу ампликонов для создания библиотек секвенирования. *библиотеки проверены с использованием флуорометра QuantiFluor™ и количественно оценены до 10 нмоль.2.6. Секвенирование гена 16s рРНК и анализ микробного сообщества. * Платформа Illumina (Illumina MiSeq) использовалась для получения данных о парных концах 2 × 250 п.н. Операционные таксономические единицы (OTU) были получены с помощью программного обеспечения Uparse путем стандартной кластеризации с 97-процентным сходством. * Для согласования OTU с базой данных Greengene версии 13.5 и выполнения аннотации видов использовался наивный байесовский алгоритм классификатора RDP. * Альфа-разнообразие кишечной микробиоты рассчитывали с использованием индексов Шеннона и Симпсона, а различия между группами анализировали с помощью линейного дискриминантного анализа Effect Size (LEfSe). * e бета-разнообразие было проанализировано с помощью анализа главных координат (PCoA) различий Брэди-Кертиса. PICRUSt2 использовали для оценки микробной метаболической способности кишечного микробиома [42].2.7. Статистический анализ данных. SPSS 20 использовали для однофакторного дисперсионного анализа, а экспериментальные данные выражали как X ± S; X указывает среднее значение, а S указывает стандартное отклонение.

Цистанхе для повышения иммунитета

3. Результаты

3.1. 8 Влияние водного экстракта СТ на морфологию толстой кишки. * Репрезентативные соединения (эхинакозид и ацетонид) и их концентрации в экстракте СТ были подтверждены с помощью ВЭЖХ (рис. S1). Чтобы определить влияние водного экстракта на кишечник, мы исследовали длину ворсинок толстой кишки и глубину углублений после обработки водным экстрактом. *e ворсинки толстой кишки в группах с нормальной и высокой дозой (A, B и D) были длиннее и напоминали пальцы, тогда как ворсинки толстой кишки в группах с моделью и с низкой дозой (C и F) были короткими, а кончики ворсинки толстой кишки были сломаны (рис. 1). Соответственно, высокие дозы водного экстракта CT значительно увеличивали длину ворсинок толстой кишки и уменьшали глубину углубления у мышей с кишечными расстройствами по сравнению с мышами в модельной группе (P < 0.01).="" напротив,="" глубина="" углубления="" существенно="" не="" отличалась="" между="" группой="" с="" высокой="" дозой="" и="" нормальной="" группой="" (p=""> 0,05) (таблица S1). * Эти результаты показали, что высокие дозы водного экстракта CT могут улучшить морфологию внутри толстой кишки мышей с кишечными расстройствами. 3.2. 8e Влияние водного экстракта CT на разнообразие кишечной микробиоты. Мы провели секвенирование гена 16s рРНК, чтобы исследовать потенциальную причину морфологических изменений внутри толстой кишки и изучить изменения в микробиоте кишечника после лечения водным экстрактом CT. Из необработанных данных было получено в среднем 100 553 эффективных тега в диапазоне от 77 734 до 125 144 (таблица S2). * олени были сгруппированы в 4932 OTU (таблица S3). Затем мы проанализировали разнообразие кишечной микробиоты на основе Тесея. * e Индексы Шеннона и Симпсона не показали различий между группой А (норма с водным экстрактом СТ) и группой В (норма без водного экстракта СТ) (рис. 2(а)). *указано, что у мышей, не получавших цефиксим, водный экстракт СТ не мог оказывать дополнительного положительного или вредного воздействия на разнообразие кишечной микробиоты. Однако -разнообразие в модельной группе (С) показало тенденцию к снижению по сравнению с нормальными группами. Мыши *e, получавшие водные экстракты CT в высоких и средних дозах, демонстрировали признаки восстановления -разнообразия, тогда как у мышей, получавших водные экстракты CT в низких дозах, такого явления не наблюдалось (рис. 2(a)). Между тем, PCoA показал, что нормальные группы (A и B) и группы с кишечными расстройствами, которым вводили высокие дозы (D) и средние дозы (E) экстрактов CTaqueous, как правило, имели более короткие расстояния между образцами, чем в модельной группе и в группах с низким -доза CTВодный экстракт группы пищевых добавок (F) (рис. 2(b)). *Результаты показали, что водный экстракт CT может помочь улучшить разнообразие кишечной микробиоты у мышей с кишечными расстройствами.

3.3. Изменения состава кишечной микробиоты при воздействии водного экстракта ХТ. * Профили состава микробиоты сравнивали между разными группами. На уровне типа относительное обилие протеобактерий в модельной группе было выше, чем в других группах.

Рисунок 1: *e влияние водного экстракта цистанхе трубчатой ​​(ЦТ) на морфологию толстой кишки: А, нормальная группа с добавлением средней дозы водного экстракта цистанхе трубчатой ​​(ЦТ); B, нормальная группа; С, модельная группа; D — модельная группа с добавлением высоких доз водного экстракта СТ; E, модельная группа с добавлением водного экстракта CT в средней дозе; F, модельная группа с добавлением низких доз водного экстракта CT. (а) Группа А. (b) Группа B. (c) Группа C. (d) Группа D. (e) Группа E. (f) Группа F.

(Рисунок 3(а)). * Увеличение количества протеобактерий предполагает, что микробиом модельных мышей был изменен цефиксимом и что водный экстракт CT может принести пользу кишечной микробиоте, поскольку повышенная распространенность протеобактерий является маркером нарушения кишечной флоры [43–45]. Кроме того, на уровне рода относительная численность Lactobacillus в экспериментальной группе снизилась по сравнению с таковой в группах с нормальной и высокой дозой; однако он увеличился по сравнению с группой, получавшей средние и низкие дозы (рис. 3(b)). *Эти результаты показали, что высокие дозы экстракта CTaqueous могут способствовать росту некоторых бактерий из рода Lactobacillus. Дифференциальную микробиоту между исследуемыми группами дополнительно определяли по данным анализа LEfSe. * анализ показал, что после лечения цефиксимом относительное содержание Turicibacter, Alphaproteobacteria, Acidobacteria, Betaproteobacteriales и Chlorofflexi значительно увеличилось, тогда как относительное содержание лактобактерий, группы Eubacterium{8}}nodatum_, Pseudono -cardinals, а группа Christensenellaceae_R-7_ значительно уменьшилась по сравнению с таковой в нормальной группе (рис. 4(a)). Поразительно, когда в модельную группу добавляли высокие дозы водного экстракта CT, относительная численность Muribaculaceae, Lactobacillus, Kin-eosporiaceae, группы Eubacterium no datum и Pedobacter значительно увеличивалась по сравнению с таковой в группе модели. При этом относительная численность Rhodobacter, Ruminococcaceae UCG_013, Roseburia, Ruminiclostridium_9 и Candidatus Stoquefifichus значительно снизилась по сравнению с таковой в модельной группе (рис. 4(b))

Рисунок 2: Анализ разнообразия кишечной микробиоты фекалий мышей. (а) - Разнообразие бактериальных сообществ, измеряемое индексом Шеннона (А) и индексом Симпсона (Б); (b) график анализа основных координат (PCoA), визуализирующий данные на основе различий Брея-Кертиса. A, нормальная группа с добавлением водного экстракта Cistanche tubulosa (CT) в средней дозе; B, нормальная группа; С, модельная группа; D — модельная группа с добавлением высоких доз водного экстракта CT; E, модельная группа с добавлением водного экстракта CT в средней дозе; F, модельная группа с добавлением низких доз водного экстракта CT.

Эта статья отредактирована Оскаром