Какав је ефекат Цистанцхе Тубулоса, Ефекти воденог екстракта Цистанцхе Тубулоса на микробиоту црева мишева са цревним поремећајима

Контактирајтеoscar.xiao@wecistanche.comвише

Поремећаји микробиоте цреваповезани су са многим болестима. *Извештава се да водени екстракт из Цистанцхе тубулоса (ЦТ), традиционалне кинеске биљне формуле, игра улогу у заштити људског црева. Међутим, мало се зна о његовом утицају на микробиоту црева. * Садашња студија је спроведена да би се утврдило да ли ЦТ водени екстракт може да модулише микробиом црева код мишева са цревним поремећајима. Открили смо да се оштећена цревна морфологија која је резултат третмана цефиксимом може спасити коришћењем ЦТ воденог екстракта. * Поређење микробне разноликости између мишева третираних ЦТ екстрактом и контролних мишева такође је показало да се поремећај у заједници микробиома моделских група може обновити третманом високим и средњим концентрацијама воденог екстракта. Третман цефиксимом је довео до значајног смањења млечне киселинекиселе бактерије; међутим, суплементација ЦТ воденог екстракта опоравила је раст ових бактерија млечне киселине. Штавише, ЦТ водени екстракт је био у стању да ублажи драматичне промене у метаболичким путевима цревног микробиома изазване цефиксимом. *Ови налази су пружили увид у корисне ефекте ЦТ воденог екстракта на микробиоту црева, а такође су пружили важну референцу за развој сродних лекова у будућности.

Кликните овде да бисте сазнали више

1. Представљање

Интестинални микроорганизми углавном колонизују лумен црева и слој слузокоже и узајамно се повезују са домаћином кроз размену материјала и енергије, трансформацију и друге процесе [1]. *Они су сигнална чворишта која интегришу поруке животне средине, као што је исхрана, са генетским и имунолошким сигналима, што последично утиче на метаболизам домаћина, имунитет, нервни систем и одговор на инфекције [2]. Нормално, постоји динамичка равнотежа између цревне флоре и домаћина; међутим, дисбиоза црева може довести до промена у равнотежи здравља/болести, поремећаја имунитета и мноштва болести [3]. Умерене промене у микробиоти црева су прихватљиве за домаћина; међутим, ово још увек може да пружи могућности за појачавање промена у другим отежавајућим факторима, као што су бактериофаги, бактериоцини и оксидативни стрес [4]. Претходне студије су показале да етанолни екстракт Цистанцхе тубулоса (ЦТ), традиционалне кинеске биљне формуле, може да регулише микробиолошки састав црева код пацова [5], а укупни гликозиди ЦТ прилагођавају поремећену микробиоту црева [6]. Врсте Цистанцхе, које углавном паразитирају на коренима врсте Тамарик, такође се називају „женшен пустиње“ и тоник који се састоји од стабљикаЦистанцхедесертицола(ЦД) иЦистанцхе тубулоса(ЦТ) се користи као анбиљни лек[7]. *е главне хемијске компоненте ЦТфенилетанол гликозиди(ПХГ), које су антиоксидативне супстанце [8, 9], утврђено је да побољшавају репродуктивну дисфункцију [10], потискују активацију звездастих ћелија јетре, блокирају провођење сигналних путева у ТГФ- 1/СМАД [11] и спречити фиброзу јетре изазвану албумином у говеђем серуму код пацова [12]. Међу више од 100 компоненти у ЦТ, полисахарид је такође једна од значајних супстанци са обилним садржајем [13, 14]. Претходне студије су показале да полисахариди Ц. десертицола индукују меланогенезу у меланоцитима, смањују оксидативни стрес[15], ублажавају когнитивну дисфункцију регулацијом антиоксидативних и антиинфламаторних процеса код пацова [16], штите ПЦ12 ћелије од ОГД/РП-индукованих [17] у , побољшавају апсорпцију ехинакозида ин виво и утичу на микробиоту црева [18]. Пробиотици су живи непатогени микроорганизми који имају здравствене предности и дају микробну равнотежу у гастроинтестиналном тракту када се дају у адекватним количинама [19]. * могу да појачају неспецифичне ћелијске имуне одговоре које карактерише активација макрофага, ћелија природних убица (НК) и антиген-специфичних цитотоксичних Т лимфоцита и ослобађање различитих цитокина на сој-специфичан и дозно зависан начин [20]. Пробиотички сојеви побољшавају својства цревног епитела путем ТЈ модулације, а показало се да специфични пробиотички сојеви регулишу експресију муцина, чиме утичу на својства слоја слузи и индиректно регулишу имуни систем црева [21]. Сојеви бактерија млечне киселине (ЛАБ) и Бифидобацтериум су главни пробиотици који се користе у многим областима [22–26]. *Њихове здравствене предности су бројне, а њихов антиоксидативни капацитет је важан фактор у њиховим здравственим функцијама[27]. Пробиотици могу да хелирају металне јоне како би спречили да катализују оксидацију [28, 29]; они такође могу повећати експресију антиоксидативних ензима [30, 31], производити различите метаболите са антиоксидативном активношћу [32, 33], посредовати антиоксидативним сигналним путевима [34–36] и регулисати ензиме који производе реактивне врсте кисеоника (РОС) и одговор цревних микроорганизама на оксидативни стрес[37]. Недавна студија је показала да полисахариди ЦД-а могу да стимулишу раст неких бактерија млечне киселине, што може бити од користи за људско здравље [38]. Међутим, садржај полисахарида у ЦД-у је другачији од оног у ЦТ [7, 39] и ова разлика може довести до различитих ефеката на цревне микроорганизме. Штавише, иако ЦД полисахариди могу да смање оксидативни стрес активирањем НРФ2/ХО-1 пута [15], ефекти једног полисахарида могу се разликовати од укупног ефекта вишеструких композиција у ЦТ. *нас, потребно је прецизно дефинисати дејство ЦТ водених екстраката на цревне микроорганизме. Поред тога, фанови такође могу да се одупру оксидативном стресу [40] и потисну инфламаторне одговоре посредоване липополисаком тако што активирају пут Кеап1/Нрф2/ХО-1 [41]. *пре тога је од велике вредности одређивање дејства ЦТ воденог екстракта. Поред тога, ефекти одређених састојака воденог екстракта ЦД-а на оксидативни стрес и цревну флору сугеришу да отпорност на оксидативни стрес може бити у корелацији са променама цревне флоре. Да бисмо попунили празнине у знању о горе наведеним темама, истражили смо ефекти воденог екстракта на микробиоту црева мишева са поремећајима цревне флоре. *Ови резултати ће пружити драгоцене информације о могућим механизмима путем којих се мења цревна флора и даје црева отпорност на оксидативни стрес.хттпс://ввв.кјцистанцхе.цом/невс/вхат-с-тхе-еффецт-оф-цистанцхе-тубулоса-еффец-54312367.хтмл

2. Материјал и методе

примењено дневно у 12:00 х, а друге супстанце су даване дневно у 15:00 х. Током експеримената, групе Ц, Д, Е и Ф су држане у моделном стању цревних поремећаја. *Измет је сакупљен сваких седам дана на стерилном операционом столу и чуван на -20 степени .2.4. Хистопатолошко посматрање дебелог црева мишева. На крају експеримента, мишеви су убијени дислокацијом грлића материце, а њихов садржај дебелог црева је сакупљен на стерилном операбилном столу и чуван на -80 степени; у исто време, узорци ткива дебелог црева су фиксирани у 10 процената неутралног формалина.*ен, узорци су дехидрирани коришћењем градијентне концентрације етанола, хијалинизовани коришћењем ксилена, уграђени у парафин, пресечени и обојени хематоксилин-еозином. Морфолошке промене на слузници дебелог црева су уочене и упоређене помоћу оптичког микроскопа. Мерена је дужина ресица и дубина крипте у дебелом цреву и израчунат је однос дужине ресица и дубине крипте (В/Ц вредност) (51).2.5. Екстракција ДНК и изградња библиотеке. ДНК је екстрахована из фецеса коришћењем ЕЗНА ®Соил ДНК комплета (Омега Био-Тек, Норцросс, ГА, САД) према протоколу произвођача. Квалитет ДНК је одређен коришћењем флуорометра (КуантиФлуор™–СТ, Промега Цорпоратион, УСА). Упарени прајмери ​​у В3-В4 региону 16с рДНК су дизајнирани да амплифицирају регион и произведу фрагменте ДНК од 466 бп. *Прави прајмер је био 341Ф (-5-ЦЦТАЦГГГНГГЦВГЦАГ-3-), а реверзни прајмер је био 806Р (-5-ГГАЦТАЦХВГГГТАТЦТААТ-3-). Свака ПЦР запремина је била 25 μЛ, садржала је 2,5 μЛ 10 × ПЦР пуфера, 2 μЛ дНТП, 1 μЛ сваког прајмера и 20–30 нг шаблонске ДНК. *ср, индексирани адаптери су причвршћени на крај ампликона да би се генерисале библиотеке секвенцирања. *библиотеке су валидиране коришћењем КуантиФлуор™ флуорометра и квантификоване на 10 нмол.2.6. Секвенцирање гена 16с рРНА и анализа микробне заједнице. * е Иллумина платформа (Иллумина МиСек) је коришћена за добијање 2 × 250 бп података упареног краја. Оперативне таксономске јединице (ОТУ) су добијене коришћењем софтвера Упарсе кроз стандардно груписање са 97 посто сличности. *Наивни Бајесов алгоритам за доделу РДП класификатора је коришћен за усклађивање ОТУ-а са Греенгене базом података издање 13.5 и за означавање врста. *е алфа разноврсност цревне микробиоте израчуната је коришћењем Сханнон и Симпсон индекса, а разлике између група су анализиране линеарном дискриминантном анализом Еффецт Сизе (ЛЕфСе). *е бета разноврсност је анализирана анализом главних координата (ПЦоА) Брејди-Кертисових разлика. ПИЦРУСт2 је коришћен за процену микробног метаболичког капацитета цревног микробиома [42].2.7. Статистичка анализа података. СПСС 20 је коришћен за једносмерну АНОВА, а експериментални подаци су изражени као Кс ± С; Кс означава просечну вредност, а С означава стандардну девијацију.

3. Резултати

3.1. 8е Ефекат ЦТ воденог екстракта на морфологију дебелог црева.* репрезентативна једињења (ехинакозид и ацетонид) и њихове концентрације ЦТ екстракта су потврђене ХПЛЦ (Слика С1). Да бисмо утврдили ефекат воденог екстракта на црева, истражили смо дужину ресица дебелог црева и дубину удубљења након третмана воденим екстрактом. *ресице дебелог црева у нормалним и групама са високим дозама (А, Б и Д) биле су дуже и сличне прстима, док су ресице дебелог црева у групама модела и са малим дозама (Ц и Ф) биле кратке, а врхови ресице дебелог црева су сломљене (Слика 1). Сходно томе, висока доза ЦТ воденог екстракта значајно је повећала дужину ресица дебелог црева и смањила дубину удубљења код мишева са цревним поремећајима у поређењу са мишевима у групи модела (П < 0.01).="" насупрот="" томе,="" дубина="" удубљења="" није="" се="" значајно="" разликовала="" између="" групе="" са="" високом="" дозом="" и="" нормалне="" групе="" (п=""> 0,05) (Табела С1). *Ови резултати су показали да висока доза ЦТ воденог екстракта може побољшати морфологију унутар дебелог црева мишева са цревним поремећајима.3.2. 8е Ефекат ЦТ воденог екстракта на разноврсност цревне микробиоте. Извршили смо секвенцирање гена 16с рРНА да бисмо истражили потенцијални узрок морфолошких промена унутар дебелог црева и истражили промене у микробиоти црева након третмана са ЦТ воденим екстрактом. Просечно 100.553 ефективне ознаке, у распону од 77.734 до 125.144, добијено је из необрађених података (Табела С2). * јелени су групирани у 4932 ОТУ (Табела С3). Затим смо анализирали разноликост цревне микробиоте на основу Тезеја. *е Шенонови и Симпсонови индекси нису показали разлику између А групе (нормално са ЦТ воденим екстрактом) и Б групе (нормално без ЦТ воденог екстракта) (Слика 2(а)). * је назначено да код мишева без третмана цефиксимом, ЦТ водени екстракт можда није имао додатне корисне или штетне ефекте на -разноврсност микробиоте црева. Међутим, -диверзитет у групи модела (Ц) показао је опадајући тренд у поређењу са оним у нормалним групама. *е мишеви третирани високим и средњим дозама ЦТ воденог екстракта показали су знаке опоравка -диверзитета, док такав феномен није примећен код мишева третираних ниском дозом ЦТ воденог екстракта (Слика 2(а)). У међувремену, ПЦоА је открио да нормалне групе (А и Б) и групе са цревним поремећајима којима су даване високе дозе (Д) и средње дозе (Е) ЦТакуеоус екстракти имају тенденцију да имају краће растојања између узорака од оних у групи модела и у ниској групи. -доза ЦТакуеоус екстракта групе додатака (Ф) (Слика 2(б)). *резултати су показали да ЦТ водени екстракт може помоћи у побољшању разноврсности цревне микробиоте код мишева са цревним поремећајима.3.3. Промене у саставу цревне микробиоте третиране ЦТ воденим екстрактом. *профили састава микробиоте су упоређени међу различитим групама. На нивоу типа, релативна бројност протеобактерија у групи модела била је већа него у другим групама.хттпс://ввв.кјцистанцхе.цом/невс/протецтиве-еффецтс-оф-такифолин-он-пазопаниб-и-54206149.хтмл

(Слика 3(а)). * Повећање протеобактерија сугерише да је микробиом моделних мишева промењен цефиксимом и да би ЦТ водени екстракт могао имати користи за цревну микробиоту пошто је повећана преваленција протеобактерија главни маркер поремећене цревне флоре [43–45]. Поред тога, на нивоу рода, релативна бројност Лацтобациллуса у групи модела се смањила у поређењу са оним у нормалним групама и групама са високим дозама; међутим, он се повећао у поређењу са оним у групи са средњом и ниском дозом (Слика 3(б)). *Ови резултати су показали да би екстракт високе дозе ЦТакуеоус могао подстаћи раст неких бактерија из рода Лацтобациллус. Диференцијална микробиота између испитиваних група даље је одређена према ЛЕфСе анализи. *анализа је показала да је након третмана цефиксимом значајно повећана релативна заступљеност Турицибацтер, Алпхапротеобацтериа, Ацидобацтериа, Бетапротеобацтериалес и Цхлорофлфлеки, док је релативна заступљеност лацтобациллуса, Еубацтериум{8}{9} Група Псеудоно цардиалес и Цхристенсенеллацеае_Р-7_ значајно се смањила у поређењу са онима у нормалној групи (Слика 4(а)). Запањујуће, када је група модела допуњена високим дозама ЦТ воденог екстракта, релативна заступљеност Мурибацулацеае, Лацтобациллус, Кин еоспориацеае, Еубацтериум но датум групе и Педобацтер је значајно повећана у поређењу са онима у моделној групи. У међувремену, релативна заступљеност Рходобацтер, Руминоцоццацеае УЦГ_013, Росебуриа, Руминицлостридиум_9 и Цандидатус Стокуефифицхус значајно се смањила у поређењу са онима у групи модела (Слика 4(б)).

3.4. Функције цревне микробиоте везане за третман са ЦТ воденим екстрактом. Користили смо софтвер ПИЦРУСт2 за предвиђање метаболичких путева цревне микробиоте, а нормална група је коришћена као референца за анализу промена у другим групама. Под третманом цефиксимом, повећана је релативна количина деградације етилбензена, биосинтеза нерибозомалних пептида групе сидерофора и метаболизам ксенобиотика путем цитохрома П450; након третмана високим и средњим дозама водених екстраката, њихова релативна заступљеност се вратила на нормалне нивое. У међувремену, релативно обиље пута метаболизма цијаноаминокиселина се смањило под третманом цефиксимом; међутим, повећао се након третмана са високим дозама ЦТ воденог екстракта. Штавише, генерално, промене у различитим путевима метаболита након третмана цефиксимом биле су значајне у поређењу са онима у нормалној групи; међутим, додавање воденог екстракта је било у стању да спречи прекомерне промене (Слика 5).

4. Дискусија

групе преовлађују у људском цреву; Утврђено је да је однос Бацтероидетес/Фирмицутес смањен код гојазних људи у поређењу са оним код мршавих људи, а утврђено је да се овај однос повећава са губитком тежине код људи на две врсте нискокалоричне дијете [38, 41, 43–45, 48 , 53, 54]. У међувремену, Турицибацтер, који је повезан са гојазношћу [55], био је значајно повишен у групи модела у поређењу са оним у другим групама. Значајно је да је разноликост микробиоте црева код моделних мишева побољшана додатком воденог екстракта. Приметили смо неке специфичне цревне бактерије код мишева под различитим третманима; на пример, Лацтобациллус и Мурибацулацеае су били два главна бактеријска рода који су се повећали у групи третираној са високим дозама воденог екстракта у поређењу са онима у моделној групи (Слика 4). Недавне студије су показале да полисахариди ЦТ водених екстраката поседују значајне антиоксидативне активности ин витро [56] и могу да подстакну раст неких бактерија млечне киселине, што би могло бити од користи за здравље домаћина [43]. Паралелно, Мурибацулацеае су пробиотички организми повезани са дуговечности [57]. *есе је сугерисао да механизам којим ЦТ водени екстракт побољшава микробиоту црева може бити промоција или заштита раста пробиотских организама. Још једна бактерија вредна пажње била је бактерија ИЕ57. Иако је ЦТакуеоус екстракт високе дозе промовисао релативну количину бактерије ИЕ57 у овој студији (Слика 4), претходне студије су откриле да је њена заступљеност већа у нормалном цреву него у цревима третираним остатком биљног чаја високе концентрације [ 58] и да је његова бројност смањена након интервенције са Бациллус лицхениформис у комбинацији са КСОС(ксилоолигосахаридима) [59]. *нас, улога ове бактерије у микробиоти црева заслужује даље проучавање. Осим тога, релативно мали број узорака у овој студији могао би да изазове мерење лажно позитивних и лажно негативних, а будућа студија на већим узорцима се предлаже да би се потврдили идентификовани бактеријски маркери.

Композиција ЦТ воденог екстракта може бити важна због свог утицаја на састав и функционалне промене у микробиоти црева код мишева са цревним поремећајима. ПСГ су уобичајене активне компоненте које се налазе у ЦД и ЦТ, а ехинакозид је идентификован као главни ПНГ у [60]. Последњих деценија показало се да ехинакозид поседује многе фармаколошке активности, као што су антиагинг и неуропротективни ефекти, побољшање срчане функције, смањење хиперлипидемије и хипергликемије и превенција дијабетеса и метаболичког синдрома изазваног гојазношћу [53, 61–65]. . У ствари, открили смо промене у метаболичким путевима цревне микробиоте.* Третман цефиксимом је довео до обогаћивања бактерија у вези са деградацијом етилбензена и биосинтезом нерибозомалних пептида сидерофорне групе, док су третмани са високим и средњим дозама ЦТ водени екстракт би могао ублажити ове промене, што указује на то да је овај екстракт модерирао бактеријску заједницу која је повезана са овим функцијама. Поред тога, повећано обогаћивање бактеријама везано за пут метаболизма цијаноаминокиселина под третманом са високим дозама воденог екстракта и његово смањено обогаћивање код моделних мишева указују на то да ЦТ водени екстракт може подстаћи метаболизам цијаноамино киселине. * Промене релевантних метаболита могу овом воденом екстракту да обезбеде фармаколошке активности.

Иако је механизам којим ЦТ водени екстракт мења састав и функцију цревне микробиоте сложен, постоје неки трагови за спекулацију о потенцијалном механизму. Пријављено је да и бактерије млечне киселине и ЦТ водени екстракти могу антагонизовати оксидативни стрес. Оксидативни стрес који се јавља током упале је уобичајен фактор који погоршава цревне поремећаје тако што снажно смањује микробну разноврсност црева и промовише пораст специфичних бактерија (4). Напротив, реактивне врсте кисеоника такође промовишу селективни раст бактеријских група путем нитратног и тетрационатног дисања. [66–68]; на пример, бактерије из фамилије Ентеробацтериацеае могу брзо да расту као последица промена у саставу цревне флоре у оксидативним условима током упале [69, 70]. Већина живих организама развија ензимску одбрану, неензимску антиоксидативну одбрану и механизме поправке како би уклонили радикале кисеоника [71].

Међутим, ови природни антиоксидативни системи генерално нису довољни да спрече оксидативна оштећења у живим организмима. Неколико додатних синтетичких антиоксиданата, укључујући бутиловани хидроксианизол и бутиловани хидрокситолуен, широко се користи за смањење оксидације, али је њихова безбедност доведена у питање [72, 73]. *раније су се истраживачи окренули да пронађу сигурније и природније антиоксиданте добијене из природних супстанци. Због способности и полисахарида и бактерија млечне киселине да елиминишу оксидативни стрес, одређивање прецизног антиоксидативног механизма ЦТ водених екстраката на цревну микробиоту захтева даља истраживања у будућности.

У закључку,открили смо да је ЦТ водени екстракт био у стању да побољша цревну микробиоту код мишева са цревним поремећајима промовисањем разноликости, модерирањем метаболичких промена и ремоделирањем структуре цревне микробиоте, а ови резултати могу пружити референцу за развој сродних лекова у Будућност. Подаци о доступности*е статистике оперативних таксономских јединица међу подацима сваког узорка који се користе да подрже налазе ове студије укључени су у датотеке са додатним информацијама, а подаци о секвенцирању 16с рРНА коришћени да подрже налазе ове студије биће објављени по објављивању. Сукоб интереса* Аутори изјављују да немају сукоба интереса. Захвала* је студија је финансијски подржана грантовима Националне фондације за природне науке Кине (81860766). Додатни материјали Слика С1: ХПЛЦ детекција воденог екстракта Цистанцхе тубулоса. (а) *е пик ехинакозида и актеозида у референтном материјалу појављује се на 5,066 мин и 9,988 мин одвојено. (б) *е пик ехинакозида и ацетонида у воденом екстракту појављује се на 5,097 мин и 10,076 мин одвојено, а концентрације су 236 мг/г и 12,7 мг/посебно. Табела С1: дужина ресица дебелог црева и дубина удубљења. Табела С2: Статистичке информације података секвенцирања 16С рРНА. Табела С3: статистика оперативних таксономских јединица за сваки узорак. (додатни материјал)

Чланак долази из Хиндави свеске комплементарне и алтернативне медицине засноване на доказима 2021, ИД чланка 4936970, 11 страница хттпс://дои.орг/10.1155/2021/4936970