Cistanche Deserticola-polysakkarider lindrer kognitiv nedgang i aldrende modellmus ved å gjenopprette tarmmikrobiota-hjerneaksen
Mar 05, 2022
Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-post:audrey.hu@wecistanche.com
Yuan Gao 1,*, Bing Li 1,*, Hong Liu 1, Yajuan Tian 2, Chao Gu 1, Xiaoli Du 1, Ren Bu 1, Jie Gao 1, Yang Liu 1, Gang Li 1
ABSTRAKT
Nyere bevis tyder på at endringer i tarmmikrobiota-hjerneaksen kan føre til kognitiv svekkelse med aldring. I denne studien observerte vi at langvarig administrering av D-galaktose til mus induserte kognitiv nedgang, tarmmikrobiell dysbiose, perifer betennelse og oksidativt stress. I denne modellen av aldersrelatert kognitiv nedgang,Cistanche deserticola polysakkarider(CDPS) forbedret kognitiv funksjon hos D-galaktosebehandlede mus ved å gjenopprette tarmmikrobiell homeostase, og dermed redusere oksidativt stress og perifer betennelse. De gunstige effektene av CDPS i disse aldrende modellmusene ble opphevet gjennom ablasjon av tarmmikrobiota med antibiotika eller immunsuppresjon med cyklofosfamid. Serummetabolomisk profilering viste at nivåer av kreatinin, valin, L-metionin, o-toluidin, N-etylanilin, urinsyre og prolin alle ble endret i de aldrende modellmusene, men ble gjenopprettet av CDPS. Disse funnene viste at CDPS forbedrer kognitiv funksjon i en D-galaktose-indusert aldringsmodell hos mus ved å gjenopprette homeostase av tarmmikrobiota-hjerneaksen, som lindret en aminosyreubalanse, perifer betennelse og oksidativt stress. CDPS viser dermed terapeutisk potensial for pasienter med hukommelses- og læringsforstyrrelser, spesielt de som er relatert til tarmmikrobiell dysbiose.
Cistanche deserticolapolysakkarider
INTRODUKSJON
Langvarig administrering av D-galaktose (D-gal) og berylliumsalter induserer aldring i eksperimentelle dyremodeller og in vitro primære cellekulturer og brukes til å identifisere mekanismer som ligger til grunn for den naturlige aldringsprosessen [1–4]. Tidligere studier viser at kognitiv nedgang hos D-galaktose-indusert aldringsmodellmus er relatert til reduserte proteinnivåer av nervevekstfaktor (NGF) og økte reaktive oksygenarter (ROS) i hjernen, som begge forårsaker degenerasjon av hippocampus-nevronene og reduserer nevrogenese [3, 4]. Nyere studier har også vist at sammensetningen og antallet av menneskelig tarmmikrobiota endres betydelig under aldringsprosessen [5].
Cistanche deserticolaer en urt som vokser hovedsakelig i den nordvestlige ørkenregionen i Kina og brukes i tradisjonell kinesisk medisin. Det er ofte kjent som "ørkenens ginseng." Cistanche deserticola-ekstrakter inneholder flere farmakologisk aktive forbindelser, inkludert fenyletanoidglykosider, iridoider, lignose, oligosakkarider, polysakkarider og aminosyrer; disse forbindelsene er assosiert med antiinflammatoriske, antioksidative, anti-senescerende, nevrobeskyttende og immunmodulerende egenskaper [6, 7]. For eksempel har polysakkarider ekstrahert fra Cistanche deserticola blitt brukt i tradisjonell kinesisk medisin for å behandle tykktarmskreft [8]. Et bredt spekter av svakt giftige polysakkarider med nyttige bioaktiviteter er blitt isolert fra flere organismer, som Chuanqiong polysakkarid, Ganoderma lucidum polysakkarid og Lycium barbarum polysakkarid [9–11]. CDA-
0.05 er en galaktoglukan isolert fra Cistanche deserticola som fremmer veksten av flere nyttige tarmbakterier, inkludert flere arter av Bacteroides og Lactobacillus [12].
De underliggende mekanismene til den normale aldringsprosessen er også involvert i flere menneskelige sykdommer som nevrodegenerative lidelser, koronar aterosklerose, type 2 diabetes (T2DM) og hypertensjon [13, 14]. Nyere studier har vist at endringer i tarmfloraen spiller en betydelig rolle i menneskelig aldring [15]. Flere studier har vist at langvarig administrering av D-galaktose hos eksperimentelle mus og rotter etterligner den normale aldringsprosessen og er en nyttig modell for å studere aldringsrelaterte fenotyper som kognisjonsnedgang [16]. Dessuten viser D-galaktose-induserte aldringsmodellmus endringer i sammensetningen av tarmmikrobiota [17]. Derfor antok vi at endringer i tarmmikrobiotasammensetningen kan forårsake kognitiv nedgang hos de D-galaktoseinduserte aldringsmodellmusene, og undersøkte om Cistanche deserticola polysaccharides (CDPS) kan lindre kognitiv nedgang ved å gjenopprette tarmmikrobiota dysbiose.

Cistanche deserticola
RESULTATER
D-galaktose-indusert aldringsmodellmus demonstrerer kognitiv nedgang og tarmmikrobiell dysbiose
Vi analyserte atferdsytelsen til villtype (WT) mus og de som ble behandlet med 150 mg D-gal per kg kroppsvekt i 2 måneder (modell eller Mod) ved å bruke ny objektgjenkjenning og Morris vannlabyrint (MWM) tester. De foretrukne indeksverdiene i den nye objektgjenkjenningstesten ble betydelig redusert i Mod-gruppemusene sammenlignet med WT-gruppemusene (Figur 1A, 1B). MWM-testresultater viste at rømningslatenstiden etter sjette dag ble betydelig økt i Mod-gruppen sammenlignet med WT-gruppen (Figur 1C, 1D). Videre ble målplattformkryssinger og svømmetider innenfor målkvadranten betydelig redusert i Mod-gruppen sammenlignet med WT-gruppen (Figur 1E, 1F). Disse resultatene viste en betydelig nedgang i lærings- og hukommelsesevnene til de D-gal-induserte aldringsmodellmusene.
Vi analyserte deretter forskjellene i overflod og sammensetning av tarmmikrobielle fyla, slekter og arter i fekale prøvene til Mod- og WT-gruppene av mus ved å bruke 16S ribosomalt RNA (rRNA) sekvenseringsdata fra fekale prøver. Den dominerende tarmfloraen i musene i WT- og Mod-gruppen var Firmicutes og Bacteroides. Imidlertid ble forekomsten av Bacteroides betydelig redusert og forekomsten av Firmicutes ble betydelig økt i Mod-gruppen sammenlignet med WT-gruppen (Figur 2A). Deretter utførte vi lineær diskriminantanalyse (LDA) for å bestemme LDA-effektstørrelse (LEfSe)-score etterfulgt av Kruskal-Wallis og Wilcoxon-tester for å evaluere den relative overfloden av forskjellige taxa i WT- og Mod-gruppemusene. LDA-resultatene er vist i figur 2B. Videre konstruerte vi kladogrammer som viser differensiell berikelse av forskjellige slekter og arter som tilhører Bacteriodes og Firmicutes phyla i WT og modellgruppene (Figur 2C). Samlet sett viste resultatene våre svekket kognitiv evne og tarmmikrobiell dysbiose i de D-galaktoseinduserte aldringsmodellmusene.
CDPS-behandling forbedrer kognitiv evne hos D-gal-induserte aldringsmodellmus
Vi analyserte om CDPS-behandling lindrer kognitiv nedgang hos D-gal-induserte aldringsmodellmus. I løpet av
2 måneders administrasjon ble kroppsvekten målt annenhver dag. Kroppsvektene til modellen og CDPS-gruppene av mus var like (figur 3A). Utfør atferdseksperimenter etter siste dose. Ny objektgjenkjenning og Morris vannlabyrint-testresultater viste at korttidshukommelsen var signifikant høyere i CDPS-gruppene av mus sammenlignet med modellgruppen av mus; Langtidshukommelsen i CDPS-gruppen av mus var høyere, men statistisk ubetydelig sammenlignet med modellgruppen av mus (Figur 3B, 3C). Dette antydet at CDPS-behandling opphevet tap av kortsiktig objektgjenkjenningsminne hos D-gal-behandlede mus.
Den romlige læringen og minnet til disse musene ble evaluert av Morris vannlabyrint-test, og resultatene viste at unnslippstiden for CDPS-gruppen av mus var sammenlignbare med WT-gruppen av mus og betydelig kortere enn Mod-gruppemusene (Figur 3D) ). Videre var rømningslatenstidene betydelig lavere på den sjette dagen etter CDPS-administrasjon sammenlignet med modellgruppen (Figur 3E). Svømmetiden innenfor målkvadranten var signifikant høyere i CH- og CM-gruppene sammenlignet med modellgruppen. CL-gruppen er høyere enn modellgruppen, men ingen statistisk signifikans (figur 3F). Dessuten var antallet plattformkryssinger betydelig høyere i CM- og CL-gruppene sammenlignet med modellgruppen. CH-gruppen er imidlertid høyere enn modellgruppen og ingen statistisk signifikans (Figur 3G). Disse resultatene viste at CDPS-behandling forbedret romlig læring og hukommelse i de D-gal-induserte aldringsmodellmusene.


CDPS-behandling gjenoppretter homeostase av tarmmikrobiotasammensetningen i D-galaktosealdrende modellmus
Monosakkarider og polysakkarider er de essensielle næringsstoffene som kreves for vekst av bakterier [18–21]. Det er også rapportert at CDPS regulerer sammensetningen av tarmmikrobiota [22]. Derfor analyserte vi om CDPS-behandlinger lindret tarmmikrobielle dysbiose i modellgruppemusene ved å evaluere16S rRNA-sekvenseringsdata fra avføringsprøver fra WT-, modell- og CDPS-gruppene av mus.
Først beregnet vi alfa-diversitetsindekser for å evaluere den samlede fekale mikrobiota-rikheten og strukturelle forskjellen mellom disse gruppene. Vi analyserte alfa-diversitetsindekser (-diversity) som observerte arter, Shannon, Chao 1, ACE og Simpson indeksverdier for å bestemme endringer i sammensetningen av forskjellige bakteriearter i avføringsprøvene til forskjellige murine grupper. -diversitetsindeksene (observerte arter, Shannon, Chao 1, ACE og Simpson-indekser) var høyere i WT- og CDPS-gruppene av mus sammenlignet med modellgruppen, men statistisk signifikans ble bare observert for Chao 1-indeksverdiene mellom CM gruppe og Mod gruppe. Det indikerte at administrering med CDPS øker mikrobiomrikdommen (Figur 4A–4E). Deretter analyserte vi -diversitetsindekser for å identifisere forskjeller i tarmmikrobielle arter mellom WT-, modell- og CDPS-gruppene av mus ved bruk av ikke-metrisk multidimensjonal skalering (NMDS), Principal Coordinates Analysis (PCoA) og Principal Component Analysis ( PCA). PCA viste variasjoner i tarmmikrobielle sammensetning av modellgruppemusene under aldringsprosessen, inkludert dimensjonsreduksjon og vedlikehold av mønstre og trender (Figur 4F). Forskjellene i den fekale mikrobiotaen mellom WT-, modell- og CDPS-gruppene ble identifisert basert på PCoA for de uvektede UniFrac-avstandene for 16S rRNA-genene (Figur 4G). Klyngeanalyse viste signifikante forskjeller i NMDS mellom modellgruppen og WT- og CDPS-gruppene (Figur 4H).
Vi evaluerte de 10 beste phylaene i tarmmikrobiotaen og fant at forekomsten av Bacteroides phyla var betydelig høyere i CH-, CM- og CL-gruppen sammenlignet med modellgruppen (Figur 4I). Dette antydet at CDPS gjenopprettet homeostasen til tarmmikrobiotaen i D-gal-behandlede mus. Kladogrammene viste differensiell anrikning av forskjellige slekter og arter som tilhører Bacteriodes og Firmicutes phyla i WT, modellen og CDPS-gruppene (Figur 4J). Som vist i varmekartene, reduserte CDPS-behandlinger den relative forekomsten av Thermoplasmata, Bacilli, uidentifiserte Actinobacteria, Fusobacteriia og uidentifiserte Elusimicrobia og økte den relative forekomsten av Methanobacteria, Spirochaetia, Deltaproteobacteria, uidentifiserte_Deferribacteria, Nieroline, , Erysipelotrichia og uidentifiserte_cyanobakterier sammenlignet med modellgruppen (Figur 4K). Disse resultatene viste at CDPS-behandling betydelig gjenopprettet homeostase av tarmmikrobiotaen i de D-gal-induserte aldringsmodellmusene.
CDPS-behandling lindrer nevrodegenerasjon i de D-gal-induserte aldringsmodellmusene ved å redusere oksidativt stress
Vi analyserte deretter effekten av CDPS på betennelse ved å analysere serumnivåene av pro-inflammatoriske cytokiner (IL-2 og TNF-), og antiinflammatoriske cytokiner (IL-4 og IL-10 ) i forskjellige grupper av mus. Serumnivåene av IL-2 og TNF- var signifikant lavere og serumnivåene av IL-4 og IL-10 var signifikant høyere i CH-, CM- og CL-gruppen sammenlignet med modellen gruppe. Det er vist at CDPS har antiinflammatoriske effekter (Figur 5A–5D).
Oksidativt stress er forårsaket av økt produksjon av reaktive oksygenarter (ROS) og er en av hovedfaktorene som fremmer aldring [23]. Derfor analyserte vi effekten av CDPS på oksidativt stress i den D-gal-induserte aldrende musemodellen ved å evaluere serumnivåer av antioksidantenzymet, SOD, og lipidperoksidasjonsproduktet, malondialdehyd (MDA). Serumnivåene av MDA var signifikant høyere og serumnivåene av SOD ble betydelig redusert i Mod-gruppen sammenlignet med WT-gruppen, men CDPS-behandling reverserte disse effektene (Figur 5E, 5F). Disse resultatene viste at oksidativt stress var forhøyet i de D-gal-induserte aldringsmodellmusene, men ble redusert ved CDPS-behandling.
Videre vurderte vi de oksidative stressnivåene i hjernevevet ved å analysere nivåene av det avanserte oksiderte proteinproduktet (AOPP), direkte lipidperoksidasjon (LPO) og MDA samt aktivitetene til antioksidantenzymer som glutationperoksidase (GSH-Px) ) og superoksiddismutase (SOD) i hjernevevets homogenater. Hjernen til Mod-gruppemus viste signifikant reduserte aktiviteter av SOD og GSH-PX og signifikant økte nivåer av AOPP, LPO og MDA sammenlignet med WT-gruppen, men disse effektene ble reversert i CH-, CM- og CL-gruppen (Figur 6A– 6E).
Videre utførte vi histologisk farging av hjerneseksjonen med H&E- og Nissl-farger for å vurdere de beskyttende effektene av CDPS på hjernen til D-gal-induserte aldringsmodellmus. Mod-gruppemusene viste en signifikant reduksjon i nevrontall og volum, økt gap mellom nevroner, uregelmessig arrangement av nevroner og kjernefysisk pyknose i hippocampus CA1-regionen sammenlignet med WT-gruppen, men disse patologiske endringene ble betydelig redusert ved CDPS-behandlinger ( Figur 6F). Disse resultatene viste at CDPS-behandlinger betydelig reduserte oksidativt stress og hjernepatologi hos de D-gal-induserte aldringsmodellmusene.

CDPS-behandling reduserer perifer betennelse og oksidativt stress ved å opprettholde tarmmikrobiell homeostase i D-gal-induserte modellmus
Deretter analyserte vi om endringene i sammensetningen av tarmmikrobiotaen var assosiert med økt perifer betennelse og oksidativt stress under aldring. Mot dette brukte vi en trippel-antibiotisk cocktail (ABX-gruppe) eller cyklofosfamid (Cy-gruppe; se også Materialer og metoder) for å fjerne tarmmikrobiotaen eller indusere immunsuppresjon i de CDPS-behandlede aldringsmodellmusene. Antibiotikabehandlingen opphevet de gunstige effektene av CDPS-behandling i aldrende modellmus. Vi observerte svekket læring og hukommelse (Figur 7A), og endringer i sammensetningen av tarmmikrobiota (Figur 7B, 7C) i ABX-gruppemusene sammenlignet med CDPS-behandlede gruppen. Resultatene ovenfor indikerer at selv administrering av CDPS ikke kan øke lærings- og hukommelsesevnen til mus etter endring av tarmfloraen. Dessuten observerte vi økte nivåer av pro-inflammatoriske cytokiner i hjernen og serumet til ABX-gruppemus sammenlignet med CDPS-gruppen (Figur 7D–7N). Resultatene fra ABX-gruppen og CY-gruppen viste at etter at tarmfloraen og immunfunksjonen var ødelagt, kunne ikke administrering av CDPS forbedre lærings- og hukommelsesevnen til mus. Disse resultatene antydet at CDPS-behandling reduserte perifer betennelse, oksidativt stress og kognitiv nedgang i de D-gal-induserte aldringsmodellmusene ved å forhindre tarmdysbiose.
Vi brukte deretter det immunsuppressive stoffet, cyklofosfamid [24] for å bestemme rollen til betennelse i de gunstige effektene av CDPS. Cyklofosfamid-behandlede CDPS-mus (Cy-gruppe) viste nedsatt lærings- og hukommelsesevne, endringer i tarmmikrobiotasammensetningen og avvikende nivåer av pro- og anti-inflammatoriske cytokiner i hjernen og serum sammenlignet med musene i villtype og CDPS-gruppen. Det er imidlertid ingen betydning å sammenligne med modell og ABX-gruppe. (Figur 7A– 7N). Disse dataene viser at endringer i sammensetningen av tarmmikrobiota øker perifer betennelse hos de D-gal-induserte aldringsmodellmusene.

CDPS forhindrer D-gal-indusert aldring ved å regulere aminosyremetabolismen
Vertens immunsystem påvirkes av metabolitter generert av tarmmikrobiotaen [25]. De fekale metabolittene representerer en funksjonell avlesning av tarmmikrobiell metabolisme og tarmmikrobielle sammensetning [26]. Videre kommer metabolitter av tarmmikrobiota inn i blodsirkulasjonen og påvirker vertens metabolisme og helse [26, 27]. Totalt 1058 metabolitter ble identifisert i serumprøver fra fWT-, Mod- og CDPS-mus. Deretter analyserte vi disse metabolittene ved å bruke BioCyc, Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) og Human Metabolome Database (HMDB) og fant at 65 metabolitter ble differensielt uttrykt i Mod-gruppen sammenlignet med WT-gruppen. Videre fant vi at nivåene av 8 metabolitter (kreatinin, valin, L-(-)-metionin, o-toluidin, N-etylanilin, urinsyre, prolin og fenylalanin) var signifikant forskjellig mellom WT-, Mod- og CDPS-gruppene . Baneanrikningsanalyse av disse 8 metabolittene ved bruk av MetaboAnalyst [28, 29] viste at disse metabolittene var relatert til arginin-, histidin-, arginin-, prolin- og purinmetabolismen (Figur 8A, 8B). 7 forskjellige metabolitter av MOD-gruppen og CDPS-gruppen i WT-gruppen.
Vi analyserte deretter om endringer i aminosyremetabolismen var relatert til endringer i sammensetningen av tarmmikrobiotaen. Vi observerte at 7 forskjellige metabolitter av WT-, Mod- og CDPS-grupper (kreatinin, valin, L-(-)-Methionine, o-Toluidin, N-Ethylanilin, urinsyre og prolin) ble signifikant redusert i ABX, Cy, og Mod-grupper sammenlignet med WT- og CDPS-gruppene. Dessuten er det ingen betydning mellom ABX- og Cy-grupper (Figur 8C). Til slutt, for å utforske er det en sammenheng mellom differensiell metabolisme og andre aldringsrelaterte sykdommer. Vi analyserte korrelasjonen mellom disse syv differensielt uttrykte metabolittene og menneskelige sykdommer ved å bruke MetaboAnalyst-databasen og fant at disse metabolittene var assosiert med Alzheimers sykdom (p=0.00173; figur 8D, 8E). Totalt sett antydet disse dataene at CDPS beskytter mot D-gal-indusert aldring ved å regulere aminosyremetabolismen.



DISKUSJON
En progressiv nedgang i kognitiv funksjon er et karakteristisk trekk ved aldring. Tidligere studier viste at CDPS-behandling betydelig forbedret læring og hukommelse hos aldrende modellmus [30–33]. I denne studien viste vi at CDPS-behandling forbedret kognitiv funksjon ved å hemme perifer betennelse og oksidativt stress gjennom gjenoppretting av tarmmikrobiell homeostase i de D-gal-induserte aldringsmodellmusene (Figur 9). Sprague-Dawley-rotter fôret med Cistanche-polysakkarider viste økt vekst av gunstige tarmbakterier og forbedret tarmmikrobielt mangfold [34]. CDA-0.05, et Cistanche-nøytralt polysakkarid, forbedret veksten av probiotiske laktobaciller [22]. Disse dataene antydet at Cistanche-polysakkarider forbedret homeostasen til tarmbakterier.
I denne studien demonstrerte vi at CDPS har anti-inflammatoriske effekter og forbedrer den kognitive evnen til de aldrende modellmusene ved å modulere overfloden av tarmbakterier som Bacteroidetes, Firmicutes og Proteobacteria. Derfor kan CDP-er være terapeutisk gunstige for aldringsrelaterte sykdommer ved å omforme sammensetningen av tarmmikrobiotaen [35, 36]. Dessuten har tidligere studier vist at nivåene av inflammatoriske cytokiner i serum og tykktarm er assosiert med den relative overfloden av bakterieslekter som Bacteroidetes, Firmicutes og Proteobacteria [37, 38]. Videre regulerer tarmmikrobielle sammensetning hjernefunksjonen ved å modulere sirkulerende nivåer av flere cytokiner [39–43]. Resultatene våre viste at CDPS-behandling reduserte den relative forekomsten av Thermoplasmata, Bacilli, uidentifiserte Actinobacteria, Fusobacteriia og uidentifiserte Elusimicrobia, og økte den relative forekomsten av Methanobacteria, Spirochaetia, Deltaproteobacteria, uidentifiserte_Deferribacteres, Anatrosphate, Nitrososphat, Nitrobakterier, Mollicutes. Erysipelotrichia og uidentifiserte_cyanobakterier.



Tarmmikrobielle metabolitter frigjøres til blodet og regulerer helsen og metabolismen til verten [26, 27]. De tarmmikrobielle metabolittene kan estimeres ved å evaluere fekal metabolittsammensetning, som endres med endringer i sammensetningen av tarmmikrobene [44]. Nyere studier har vist at plasmanivåer av citrullin, prolin, arginin, asparagin, fenylalanin og treonin er assosiert med nevrodegenerative lidelser inkludert Alzheimers sykdom [45, 46]. Vår studie viste at serumnivåer av kreatinin, valin, L-metionin, o-toluidin, N-etylanilin, urinsyre og prolin var assosiert med D-gal-indusert aldring hos mus.
De medfødte og adaptive armene til immunsystemet spiller en betydelig rolle i å opprettholde vertsmikrobiell homeostase i den intestinale luminale overflaten [47]. Tarmmikrobiotaen spiller også en betydelig rolle i å regulere sentralnervesystemet (CNS) og immunitet ved å frigjøre cytokiner og metabolitter i blodet [48, 49]. De pro-inflammatoriske cytokinene spiller en nøkkelrolle i flere nevrodegenerative sykdommer [50–52]. For eksempel er aldersrelatert makuladegenerasjon (AMD) og glaukom assosiert med ekstracellulær akkumulering av amyloid (A ) og intracellulær avsetning av hyperfosforylert tau (p-tau) og jern i retinale ganglionceller (RGC) [44]. Dessuten spiller betennelse en betydelig rolle i patogenesen assosiert med glaukom [53]. Synshemming er et tidlig symptom på Alzheimers sykdom (AD) og manifesteres før kognitiv svikt begynner [54]. Vår studie viste at CDPS beskytter mot kognitiv nedgang og perifer betennelse ved å opprettholde homeostasen til tarmmikrobiotaen.
Det er flere begrensninger for denne studien. For det første er forholdet mellom aminosyremetabolisme og sammensetningen av tarmmikrobiota ikke godt kjent. For det andre er sammensetningen og molekylstrukturen til CDPS ikke kjent. Derfor er fremtidige studier nødvendig for å utforske den regulatoriske rollen til CDPS i å lindre AD gjennom tarmmikrobiota-hjerne-signalaksen.
Avslutningsvis viste studien vår at CDPS forbedret kognitiv evne hos D-gal-induserte aldringsmodellmus ved å gjenopprette homeostasen til tarmmikrobiota, og derved gjenopprette aminosyreubalanse, perifer betennelse og oksidativt stress. Disse funnene tyder på at CDPS er et potensielt terapeutisk middel for pasienter med lærings- og hukommelsesforstyrrelser, spesielt de som er assosiert med tarmdysbiose.
MATERIALER OG METODER
Utarbeidelse av CDPS
Omtrent 1.0 kg renset Cistanche deserticola ble lufttørket i ovnen ved 40 grader C og pulverisert til råpulver. Pulveret ble ekstrahert i varm etanol i 3 timer. Resten ble filtrert gjennom gasbind for å fjerne filtratet og deretter fortynnet med vann (8X) og refluksert sekvensielt i 2 timer, 1,5 timer og 1 time ved 90 grader C. Ved hvert tidspunkt ble løsningen sentrifugert for å skille ut supernatanten og kombinert med det brunrøde filtratet. Deretter ble filtratet konsentrert under redusert trykk, avkjølt til romtemperatur, tilsatt sakte til 95 prosent etanol (3X), og fikk stå ved 4 grader C i 24 timer. Deretter ble løsningen sentrifugert ved 6000 r/min i 20 minutter ved 4 grader C. Bunnfallet ble samlet etter gjentatt vannekstraksjon og alkoholutfelling tre ganger. Bunnfallet ble rekonstituert i vann, deproteinisert, dialysert og frysetørket for å få rå Cistanche deserticola polysakkarid (CDP). Polysakkaridinnholdet var mer enn 90 prosent som evaluert ved ultrafiolett spektrofotometri.
Dyregruppering og behandlinger
Åtte uker gamle Kunming-hannmus (SCXK-lisensnr. 2019-0010) ble kjøpt fra SPF Biotechnology Co. Ltd (Beijing, Kina), holdt i et lys og temperaturkontrollert rom og matet med mat og vann. Alle dyreforsøk ble utført i henhold til protokoller godkjent av Institutional Animal Care and Use Committee ved Inner Mongolia Medical University. Forsøkene ble utført i henhold til National Institutes of Health (NIH) Guide for the Care and Use of Laboratory Animals.
Etter 1 ukes tilpasning til de nye omgivelsene ble 120 mus delt inn i følgende 7 grupper: (1) villtypekontroll (WT); modellgruppe (150 mg/kg/dag D-gal; Mod); (3) CH: D-gal pluss 100 mg/kg CDPS; (4) CM: D-gal pluss 50 mg/kg CDPS; (5) CL: D-gal pluss 25 mg/kg CDPS; (6) ABX-gruppe: antibiotika pluss D-gal pluss 50 mg/kg CDPS; (7) Cy-gruppe: cyklofosfamid pluss D-gal pluss 50 mg/kg CDPS.
Musene fra modellen, ABX, Cy og CDPS-gruppene fikk subkutane injeksjoner av saltvannsoppløst
150 mg/kg D-gal hver dag i 2 måneder. WT-gruppen ble subkutant injisert med likt volum saltvann i 2 måneder. CDPS-gruppemusene ble også administrert daglig med intragastriske injeksjoner som inneholdt 1{{10}}0 mg/kg, 50 mg/kg eller 25 mg/kg CDPS i 2 måneder . ABX-gruppemusene fikk drikkevann med 0,1 mg/ml ampicillin og 0,5 mg/ml streptomycin i 2 måneder i tillegg til D-gal- og CDPS-injeksjoner. Før administrering av D-gal fikk musene injeksjoner som inneholdt 0,1 mg/ml ampicillin, 0,5 mg/ml streptomycin og 0,1 mg/ml kolistin i 7 dager i ABX-gruppen. Cy-gruppemusene fikk intraperitoneale injeksjoner av 20 mg/kg cyklofosfamid annenhver dag (qod) i 2 måneder i tillegg til daglige injeksjoner av D-gal og CDPS.
Ny objektgjenkjenningstest
Utfør atferdseksperimenter etter siste dose. Objektgjenkjenningstesten innebar familiarisering, opplæring og teststadier. Under familiariseringsstadiet ble mus tilvennet i et tomt testkammer i 10 minutter i to dager. Så, på den tredje dagen (treningsdagen), ble to gjenstander av samme størrelse, form og farge (A1 og A2) plassert på motsatte ender av kammeret. Hver mus fikk deretter 10 minutter til å utforske de to lignende objektene. Etter 1-time (på den tredje dagen) og 24-time (på den fjerde dagen) trening-til-testing-intervaller, ble en av de lignende objektene (A1 eller A2) erstattet med en B eller C objekt som er forskjellig i størrelse, farge og form på testdagen. Under teststadiet ble hver mus testet i 5 minutter og preferanseindeksen ble beregnet for å bestemme minnet til gjenkjenning av nye objekter (B eller C) ved å bruke følgende formel: Preferanseindeks=Tid på objekt B eller C/( Tid på objekt B eller C pluss Tid på objekt A)×100 prosent .
Morris vannlabyrint test
Morris vannlabyrint-test ble utført i et rundt basseng som var 45 cm i dybden og 90 cm i diameter. Protokollen beskrevet av Ruediger S, et al. (2011) [55] og Wood RA, et al. (2018) [56] var ansatt her. Vanndybden i bassenget var 30 cm, og temperaturen på vannet var 20±1 grad C. Plattformen var 6 cm i diameter og 1 cm under vann. Tiden for trening og testing var 60 s hver. For trening gjennomførte vi fire forsøk på 60 s hver med en skjult plattform hver dag i fem sammenhengende dager. Hvis plattformen ikke ble oppdaget av musene på 60 s, ble de guidet til plattformen og plassert på plattformen i 5 s. Under teststadiet ble ventetiden for å nå den skjulte plattformen i trenings- og sonderingsøkter, antall kryssinger over den fjernede plattformposisjonen og tiden brukt i mål-(plattform)-kvadranten registrert og analysert
ELISA-analyser
Serumnivåene av pro-inflammatoriske cytokiner som IL-2(), IL-4, IL-10 og TNF- ble analysert for hver gruppe mus ved bruk av ELISA-sett kjøpt fra Shanghai Yi Li Biological Technology Co., Ltd. (Shanghai, Kina) i henhold til produsentens instruksjoner. Aktiviteten til et antioksidantenzym, superoksiddismutase (SOD) og nivåer av lipidperoksidasjonsprodukt, malondialdehyd (MDA), i serumet til hver gruppe mus ble analysert med analysesett kjøpt fra Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute (Nanjing, Kina) . Nivåene av avanserte oksidasjonsproteinprodukter (AOPP) i de murine hippocampusprøvene ble estimert ved bruk av ELISA-sett fra Shanghai Yi Li Biological Technology Co. Ltd. (Shanghai, Kina) i henhold til produsentens instruksjoner.
Estimering av oksidativt stress i murine hjerner
Vi homogeniserte 100 mg hippocampusvev med 0,9 ml iskjølt saltvann og homogenatet ble sentrifugert ved 12000 rpm i 30 minutter ved 4 grader C. Proteininnholdet i supernatanten ble analysert ved å bruke BCA Protein Assay Kit ( Beyotime Biotechnology, Shanghai, Kina). Nivåene av lipidperoksidasjon (LPO) og malondialdehyd (MDA), og aktivitetene til GSH-Px og SOD i hippocampusprøvene ble analysert ved kolorimetri ved bruk av sett fra Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute (Nanjing, Kina) i henhold til produsentens instruksjoner.
Tarmmikrobiotasammensetning
Avføringsprøver ble samlet fra alle mus og umiddelbart lagret ved -80 grad C. V3 pluss V4-regionen til 16S rRNA-genet ble sekvensert ved bruk av Illumina MiSeq (Beijing Novogene Co. Ltd., Beijing, Kina) og analysert ved hjelp av QIIME åpen plattform for å bestemme tarmmikrobiotaprofilene.
LC/MS-analyse av serummetabolitter
Serumprøver ble inkubert i 10 minutter med forhåndskjølt metanol i forholdet 1:3 for å felle ut proteinene. Prøvene ble sentrifugert ved 12000 r/min i 15 minutter ved 4 grader C. Supernatantene ble analysert med Thermo Scientific Dionex UltiMate3000 Rapid Resolution Liquid Chromatography og QExactive massespektrum. De kromatografiske forholdene er vist i tabell 1. Analyttene ble separert i en XBridge BEH Amide kromatografikolonne (2,1×100 mm; Waters Co., Milford, MA, USA) ved bruk av 0,1 prosent maursyre og acetonitril som mobile fase A og B, hhv. Strømningshastigheten ble satt til 0,4 ml/min, injeksjonsvolumet var 5 ul, og kolonnetemperaturen ble satt til 25 grader C (tabell 1). Massespektrumsignalene ble oppnådd ved bruk av positive og negative ioneskanningsmoduser. Ionesprayspenningen og andre spesifikke MS-parametere er vist i tabell 2.
Statistisk analyse
Statistical analysis was performed using the SPSS 13.0 software (SPSS Inc., Chicago, Illinois, USA). The data plots were generated using GraphPad Prism 8.0.1 (GraphPad Software, La Jolla, California, USA). Partial least squares discriminant analysis (OPLS-DA) of SIMCA-P+13.0 (Umetrics, AB, Umeå, Sweden) and Principal Components Analysis (PCA) were used to assess normalized GC-MS spectral data. Variable Influence on Projection (VIP) values were used to identify significant variables with VIP values >1.0 og s< 0.05.="" these="" significant="" variables="" were="" used="" to="" identify="" the="" spectral="" peaks.="" the="" student's="" t-test="" was="" used="" to="" analyze="" differences="" between="" two="" groups="" of="" data.="" the="" taxonomic="" rank="" differential="" between="" groups="" was="" determined="" using="" student's="" test="" (v3.1.2;="" r="" programming="" language).="" the="" correlation="" between="" genera="" abundance="" and="" mouse="" behavior="" was="" calculated="" using="" spearman="" correlation="" coefficients="" (r="" language).="" p="" <="" 0.05="" was="" considered="" statistically="" significant.="" the="" data="" are="" presented="" as="">

REFERANSER
1. Coates SS, Lehnert BE, Sharma S, Kindell SM, Gary RK. Beryllium induserer for tidlig senescens i humane fibroblaster. J Pharmacol Exp Ther. 2007; 322:70–79. https://doi.org/10.1124/jpet.106.118018 PMID:17395767
2. Shwe T, Pratchayasakul W, Chattipakorn N, Chattipakorn SC. Rollen til D-galaktose-indusert hjernealdring og dets potensial brukt til terapeutiske intervensjoner. Exp Gerontol. 2018; 101:13–36. https://doi.org/10.1016/j.exger.2017.10.029 PMID:29129736
3. Ho SC, Liu JH, Wu RY. Etablering av den mimetiske aldringseffekten hos mus forårsaket av D-galaktose. Biogerontologi. 2003; 4:15–18. https://doi.org/10.1023/a:1022417102206 PMID:12652185
4.Sang X, Bao M, Li D, Li YM. Avansert glykering i D-galaktoseindusert musealdringsmodell. Mek Aging Dev. 1999; 108:239–51.
https://doi.org/10.1016/s0047-6374(99)00022-6 PMID:10405984
5. Yamauchi T, Oi A, Kosakamoto H, Akuzawa-Tokita Y, Murakami T, Mori H, Miura M, Obata F. Tarmbakteriearter påvirker utpreget vertspurinmetabolitter under aldring i Drosophila. iScience. 2020; 23:101477. https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101477 PMID:32916085
6. Chinese Pharmacopoeia Commission, Pharmacopeia of the People's Republic of China Ver. 2015. China Medical Science and Technology Press, Beijing, Kina. 2015.
7. Wang N, Ji S, Zhang H, Mei S, Qiao L, Jin X.Herba Cistanches: Anti-aldring. Aldring Dis. 2017; 8:740–59. https://doi.org/10.14336/AD.2017.0720 PMID:29344414
8. Fu Z, Fan X, Wang X, Gao X.Cistanches Herba: En oversikt over dens kjemi, farmakologi og farmakokinetiske egenskaper. J Etnopharmacol. 2018; 219:233–47.
https://doi.org/10.1016/j.jep.2017.10.015 PMID:29054705
9. Zhong C, Liu Z, Zhang X, Pu Y, Yang Z, Bao Y. Fysisk-kjemiske egenskaper av polysakkarider fra Ligusticum chuanxiong og analyse av deres antitumorpotensial gjennom immunregulering. Matfunksjon. 2021; 12:1719–31. https://doi.org/10.1039/d0fo02978e
PMID:33502414
10.Shi YJ, Zheng HX, Hong ZP, Wang HB, Wang Y, Li MY, Li ZH. Antitumoreffekter av forskjellige Ganoderma lucidum-sporepulver i celle- og sebrafiskbaserte bioassays. J Integr Med. 2021; 19:177–84. https://doi.org/10.1016/j.joim.2021.01.004 PMID:33495135
11. Zhang Z, Liu H, Yu B, Tao H, Li J, Wu Z, Liu G, Yuan C, Guo L, Cui B. Lycium barbarum polysakkarid demper myokardskade i mikrofoner som er matet med mye fett ved å manipulere tarmen mikrobiom og fekalt metabolom. Food Res Int. 2020; 138:109778. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109778 PMID:33288164
12. Newgard CB, Sharpless NE. Blir voksen: molekylære drivere for aldring og terapeutiske muligheter. J Clin Invest. 2013; 123:946–50. https://doi.org/10.1172/JCI68833 PMID:23454756
13. Wang H, Dwyer-Lindgren L, Lofgren KT, Rajaratnam JK, Marcus JR, Levin-rektor A, Levitz CE, Lopez AD, Murray CJ. Aldersspesifikk og kjønnsspesifikk dødelighet i 187 land, 1970-2010: en systematisk analyse for Global Burden of Disease Study 2010. Lancet. 2012; 380:2071–94.
https://doi.org/10.1016/S0140-6736(12)61719-X PMID:23245603
14. Qabazard B, Stürzenbaum SR. H2S: En ny tilnærming til livslengdeforbedring og sunn aldring? Handb Exp Pharmacol. 2015; 230:269–87. https://doi.org/10.1007/978-3-319-18144-8_14 PMID:26162840
15. Walrath T, Dyamenahalli KU, Hulsebus HJ, McCullough RL, Idrovo JP, Boe DM, McMahan RH, Kovacs EJ. Aldersrelaterte endringer i tarmens immunitet og mikrobiomet. J Leukoc Biol. 2020. [Epub foran trykk]. https://doi.org/10.1002/JLB.3RI0620-405RR PMID:33020981
16. Mishra B, Manmode S, Walke G, Chakraborty S, Neralkar M, Hotha S. Syntese av det hyper-forgrenede kjernetetrasakkaridmotivet til klorovirus. Org Biomol Chem. 2021; 19:1315–28. https://doi.org/10.1039/d0ob02176h PMID:33459320
17. Gao Y, Liu Y, Ma F, Sun M, Song Y, Xu D, Mu G, Tuo Y. Lactobacillus plantarum Y44 lindrer oksidativt stress ved å regulere tarmmikrobiota og kolonbarrierefunksjon i Balb/C-mus med subkutan d-galaktose injeksjon. Matfunksjon. 2021; 12:373–86. https://doi.org/10.1039/d0fo02794d
PMID:33325942
18. Francisco ÉC, Franco TT, Wagner R, Jacob-Lopes E. Vurdering av ulike karbohydrater som eksogen karbonkilde i dyrking av cyanobakterier. Bioprosess Biosystem Eng. 2014; 37:1497-505. https://doi.org/10.1007/s00449-013-1121-1 PMID:24445336
19. Uhde A, Youn JW, Maeda T, Clermont L, Matano C, Krämer R, Wendisch VF, Seibold GM, Marin K. Glukosamin som karbonkilde for aminosyreproduserende Corynebacterium glutamicum. Appl Microbiol Biotechnol. 2013; 97:1679–87. https://doi.org/10.1007/s00253-012-4313-8 PMID:22854894
1. Ladevèze S, Laville E, Despres J, Mosoni P, Potocki-Véronèse G. Mannosidegjenkjenning og nedbrytning av bakterier. Biol Rev Camb Philos Soc. 2017; 92:1969–90.
https://doi.org/10.1111/brv.12316 PMID:27995767
2. Limoli DH, Jones CJ, Wozniak DJ. Bakterielle ekstracellulære polysakkarider i biofilmdannelse og funksjon. Microbiol Spectr. 2015; 3:10.1128. https://doi.org/10.1128/microbiolspec.MB-0011-2014 PMID:26185074
3. Zeng H, Huang L, Zhou L, Wang P, Chen X, Ding K. En galaktoglukan isolert fra Cistanche deserticola Y.
C. Ma. og dens bioaktivitet på tarmbakteriestammer. Karbohydrpolymer. 2019; 223:115038. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2019.115038 PMID:31426978
4. Subramanian V, Rodemoyer B, Shastri V, Rasmussen LJ, Desler C, Schmidt KH. Bloom syndrom DNA-helikase-mangel er assosiert med oksidativt stress og endringer i mitokondrielle nettverk. Sci Rep. 2021; 11:2157.
https://doi.org/10.1038/s41598-021-81075-0 PMID:33495511
5. Mashima K, Oh I, Fujiwara K, Izawa J, Takayama N, Nakano H, Kawasaki Y, Minakata D, Yamasaki R, Morita K, Ashizawa M, Yamamoto C, Hatano K, et al. Sammenligning av alemtuzumab, anti-tymocyttglobulin og cyklofosfamid etter transplantasjon for graft-versus-vert-sykdom og graft-versus-leukemi i murine modeller. PLoS One. 2021; 16:e0245232. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245232 PMID:33428661
6. Rooks MG, Garrett WS. Tarmmikrobiota, metabolitter og vertsimmunitet. Nat Rev Immunol. 2016; 16:341–52. https://doi.org/10.1038/nri.2016.42 PMID:27231050
7. Zierer J, Jackson MA, Kastenmüller G, Mangino M, Long T, Telenti A, Mohney RP, Small KS, Bell JT, Steves CJ, Valdes AM, Spector TD, Menni C. Det fekale metabolomet som en funksjonell avlesning av tarmmikrobiom. Nat Genet. 2018; 50:790–95. https://doi.org/10.1038/s41588-018-0135-7 PMID:29808030
8. Wilmanski T, Rappaport N, Earls JC, Magis AT, Manor O, Lovejoy J, Omenn GS, Hood L, Gibbons SM, Price ND. Blodmetabolom forutsier tarmmikrobiom-mangfold hos mennesker. Nat Biotechnol. 2019; 37:1217–28.
https://doi.org/10.1038/s41587-019-0233-9 PMID:31477923
9. Chagoyen M, Pazos F. MBRole: berikelsesanalyse av metabolomiske data. Bioinformatikk. 2011; 27:730–31. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btr001 PMID:21208985
10. Xia J, Wishart DS. Bruke MetaboAnalyst 3.0 for omfattende Metabolomics-dataanalyse. Curr Protoc Bioinformatikk. 2016; 55:14,10. https://doi.org/10.1002/cpbi.11 PMID:27603023
11. Miao X, Zhang H, Wu Y, Liu D, Zhang X, Li G. Den beskyttende effekten av Cistanche verbascum-glykosider på D-galaktose-indusert PC12-nervecelleskade. Kinesisk farmasøytisk tidsskrift. 2017; 52:2071–78.
12. Wu Y, Zhang H, Bu R, Ma H, Su M, Li G. Forskning på den beskyttende effekten av Cistanche deserticola polysakkarid på den akutte aldringsmodellen indusert av D-galaktose. Chinese Pharmacol Bulletin. 2017; 33:927–33.
13. Yin R, Li G, Yu T, Ma H, Ma T, Guo M. Den beskyttende effekten av Cistanche cistanche polysakkarider på synaptisk plastisitet hos mus med skopolamin-indusert lærings- og hukommelsessvikt. Chinese Pharmacol Bulletin. 2014; 30:801–07.
14. Ma H, Yin R, Guo M, Bao Y, Cui Z, Li G. Effekten av Cistanche cistanche polysakkarider på uttrykket av CREB i D-galaktose-induserte aldrende modellmus. Chinese Journal of Experimental E-Traditional Chinese Medicine. 2014; 20:137–41.
15. Fu Z, Han L, Zhang P, Mao H, Zhang H, Wang Y, Gao X, Liu E. Cistanche-polysakkarider forbedrer echinakosidabsorpsjonen in vivo og påvirker tarmmikrobiotaen. Int J Biol Macromol. 2020; 149:732 40.
https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.01.216 PMID:31987946
16. Bajaj JS, Gillevet PM, Patel NR, Ahluwalia V, Ridlon JM, Kettenmann B, Schubert CM, Sikaroodi M, Heuman DM, Crossey MM, Bell DE, Hylemon PB, Fatouros PP, Taylor-Robinson SD. En longitudinell systembiologianalyse av laktuloseabstinens ved hepatisk encefalopati. Metab Brain Dis. 2012; 27:205–15. https://doi.org/10.1007/s11011-012-9303-0 PMID:22527995
17. Qian Y, Yang X, Xu S, Wu C, Song Y, Qin N, Chen SD, Xiao Q. Endring av fekal mikrobiota hos kinesiske pasienter med Parkinsons sykdom. Brain Behav Immun. 2018; 70:194–202. https://doi.org/10.1016/j.bbi.2018.02.016 PMID:29501802
18. Sjögren YM, Tomicic S, Lundberg A, Böttcher MF, Björkstén B, Sverremark-Ekström E, Jenmalm MC. Påvirkning av tidlig tarmmikrobiota på modningen av slimhinner i barndommen og systemiske immunresponser. Clin Exp Allergi. 2009; 39:1842–51. https://doi.org/10.1111/j.1365-2222.2009.03326.x PMID:19735274
19. Uhde A, Youn JW, Maeda T, Clermont L, Matano C, Krämer R, Wendisch VF, Seibold GM, Marin K. Glukosamin som karbonkilde for aminosyreproduserende Corynebacterium glutamicum. Appl Microbiol Biotechnol. 2013; 97:1679–87. https://doi.org/10.1007/s00253-012-4313-8 PMID:22854894
20.Ladevèze S, Laville E, Despres J, Mosoni P, Potocki-Véronèse G. Mannosidegjenkjenning og nedbrytning av bakterier. Biol Rev Camb Philos Soc. 2017; 92:1969–90. https://doi.org/10.1111/brv.12316 PMID:27995767
21. Limoli DH, Jones CJ, Wozniak DJ. Bakterielle ekstracellulære polysakkarider i biofilmdannelse og funksjon. Microbiol Spectr. 2015; 3:10.1128. https://doi.org/10.1128/microbiolspec.MB-0011-2014 PMID:26185074
22. Zeng H, Huang L, Zhou L, Wang P, Chen X, Ding K. En galaktoglukan isolert fra Cistanche deserticola YC Ma. og dens bioaktivitet på tarmbakteriestammer. Karbohydrpolymer. 2019; 223:115038. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2019.115038 PMID:31426978
23.Subramanian V, Rodemoyer B, Shastri V, Rasmussen LJ, Desler C, Schmidt KH. Bloom syndrom DNA-helikase-mangel er assosiert med oksidativt stress og endringer i mitokondrielle nettverk. Sci Rep. 2021; 11:2157.
https://doi.org/10.1038/s41598-021-81075-0 PMID:33495511
24.Mashima K, Oh I, Fujiwara K, Izawa J, Takayama N, Nakano H, Kawasaki Y, Minakata D, Yamasaki R, Morita K, Ashizawa M, Yamamoto C, Hatano K, et al. Sammenligning av alemtuzumab, anti-tymocyttglobulin og cyklofosfamid etter transplantasjon for graft-versus-vert-sykdom og graft-versus-leukemi i murine modeller. PLoS One. 2021; 16:e0245232. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245232 PMID:33428661
25. Rooks MG, Garrett WS. Tarmmikrobiota, metabolitter og vertsimmunitet. Nat Rev Immunol. 2016; 16:341–52. https://doi.org/10.1038/nri.2016.42 PMID:27231050
26. Zierer J, Jackson MA, Kastenmüller G, Mangino M, Long T, Telenti A, Mohney RP, Small KS, Bell JT, Steves CJ, Valdes AM, Spector TD, Menni C. Det fekale metabolomet som en funksjonell avlesning av tarmmikrobiom. Nat Genet. 2018; 50:790–95. https://doi.org/10.1038/s41588-018-0135-7 PMID:29808030
27. Wilmanski T, Rappaport N, Earls JC, Magis AT, Manor O, Lovejoy J, Omenn GS, Hood L, Gibbons SM, Price ND. Blodmetabolom forutsier tarmmikrobiom-mangfold hos mennesker. Nat Biotechnol. 2019; 37:1217–28.
https://doi.org/10.1038/s41587-019-0233-9 PMID:31477923
28. Chagoyen M, Pazos F. MBRole: berikelsesanalyse av metabolomiske data. Bioinformatikk. 2011; 27:730–31. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btr001 PMID:21208985
29. Xia J, Wishart DS. Bruke MetaboAnalyst 3.0 for omfattende Metabolomics-dataanalyse. Curr Protoc Bioinformatikk. 2016; 55:14,10. https://doi.org/10.1002/cpbi.11 PMID:27603023
30. Miao X, Zhang H, Wu Y, Liu D, Zhang X, Li G. Den beskyttende effekten av Cistanche verbascum-glykosider på D-galaktose-indusert PC12-nervecelleskade. Kinesisk farmasøytisk tidsskrift. 2017; 52:2071–78.
31. Wu Y, Zhang H, Bu R, Ma H, Su M, Li G. Forskning på den beskyttende effekten av Cistanche deserticola polysakkarid på den akutte aldringsmodellen indusert av D-galaktose. Chinese Pharmacol Bulletin. 2017; 33:927–33.
32. Yin R, Li G, Yu T, Ma H, Ma T, Guo M. Den beskyttende effekten av Cistanche cistanche polysakkarider på synaptisk plastisitet hos mus med skopolamin-indusert læring og hukommelsessvikt. Chinese Pharmacol Bulletin. 2014; 30:801–07.
33. Ma H, Yin R, Guo M, Bao Y, Cui Z, Li G. Effekten av Cistanche cistanche polysakkarider på uttrykket av CREB i D-galaktose-induserte aldrende modellmus. Chinese Journal of Experimental E-Traditional Chinese Medicine. 2014; 20:137–41.
34. Fu Z, Han L, Zhang P, Mao H, Zhang H, Wang Y, Gao X, Liu E. Cistanche-polysakkarider øker echinakosidabsorpsjonen in vivo og påvirker tarmmikrobiotaen. Int J Biol Macromol. 2020; 149:732–40. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.01.216 PMID:31987946
35.Bajaj JS, Gillevet PM, Patel NR, Ahluwalia V, Ridlon JM, Kettenmann B, Schubert CM, Sikaroodi M, Heuman DM, Crossey MM, Bell DE, Hylemon PB, Fatouros PP, Taylor-Robinson SD. En longitudinell systembiologianalyse av laktuloseabstinens ved hepatisk encefalopati. Metab Brain Dis. 2012; 27:205–15. https://doi.org/10.1007/s11011-012-9303-0 PMID:22527995
36. Qian Y, Yang X, Xu S, Wu C, Song Y, Qin N, Chen SD, Xiao Q. Endring av fekal mikrobiota hos kinesiske pasienter med Parkinsons sykdom. Brain Behav Immun. 2018; 70:194–202. https://doi.org/10.1016/j.bbi.2018.02.016 PMID:29501802
37.Sjögren YM, Tomicic S, Lundberg A, Böttcher MF, Björkstén B, Sverremark-Ekström E, Jenmalm MC. Påvirkning av tidlig tarmmikrobiota på modningen av slimhinner i barndommen og systemiske immunresponser. Clin Exp Allergi. 2009; 39:1842–51. https://doi.org/10.1111/j.1365-2222.2009.03326.x PMID:19735274
38.Rangel I, Ganda Mall JP, Willén R, Sjöberg F, Hultgren-Hörnquist E. Grad av kolitt korrelerer med mikrobiell sammensetning og cytokinresponser i tykktarm og blindtarm hos mus med G i2-mangel. FEMS Microbiol Ecol. 2016; 92:fiw098. https://doi.org/10.1093/femsec/fiw098 PMID:27162181
39. Larbi A, Pawelec G, Witkowski JM, Schipper HM, Derhovanessian E, Goldeck D, Fulop T. Dramatiske endringer i sirkulerende CD4, men ikke CD8 T-celleundergrupper ved mild Alzheimers sykdom. J Alzheimers Dis. 2009; 17:91–103.
https://doi.org/10.3233/JAD-2009-1015 PMID:19494434
40.West CE, Rydén P, Lundin D, Engstrand L, Tulic MK, Prescott SL. Tarmmikrobiom og medfødte immunresponsmønstre i IgE-assosiert eksem. Clin Exp Allergi. 2015; 45:1419–29. https://doi.org/10.1111/cea.12566 PMID:25944283
41. Wong ML, Inserra A, Lewis MD, Mastronardi CA, Leong L, Choo J, Kentish S, Xie P, Morrison M, Wesselingh SL, Rogers GB, Licinio J. Inflammasom signalering påvirker angst- og depressiv-lignende oppførsel og tarm mikrobiom sammensetning. Mol Psykiatri. 2016; 21:797–805.
https://doi.org/10.1038/mp.2016.46 PMID:27090302
42. Abildgaard A, Elfving B, Hokland M, Wegener G, Lund S. Probiotisk behandling reduserer depressiv-lignende atferd hos rotter uavhengig av diett. Psykoneuroendokrinologi. 2017; 79:40–48. https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2017.02.014 PMID:28259042
43. Bercik P, Verdu EF, Foster JA, Macri J, Potter M, Huang X, Malinowski P, Jackson W, Blennerhassett P, Neufeld KA, Lu J, Khan WI, Corthesy-Theulaz I, et al. Kronisk gastrointestinal betennelse induserer angstlignende oppførsel og endrer sentralnervesystemets biokjemi hos mus. Gastroenterologi. 2010; 139:2102–2112.e1. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2010.06.063 PMID:20600016
44. Yoshimoto S, Mitsuyama E, Yoshida K, Odamaki T, Xiao JZ. Berikede metabolitter som potensielt fremmer aldersassosierte sykdommer hos personer med tarmmikrobiota av eldre type. Tarmmikrober. 2021; 13:1–11. https://doi.org/10.1080/19490976.2020.1865705 PMID:33430687
45. Chatterjee P, Cheong YJ, Bhatnagar A, Goozee K, Wu Y, McKay M, Martins IJ, Lim WL, Pedrini S, Tegg M, Villemagne VL, Asih PR, Dave P, et al. Plasmametabolitter assosiert med biomarkørbevis på nevrodegenerasjon hos kognitivt normale eldre voksne. J Neurochem. 2020. [Epub foran trykk]. https://doi.org/10.1111/jnc.15128 PMID:32679614
46. Mahajan UV, Varma VR, Griswold ME, Blackshear CT, An Y, Oommen AM, Varma S, Troncoso JC, Pletnikova O, O'Brien R, Hohman TJ, Legido-Quigley C, Thambisetty M. Dysregulering av flere metabolske nettverk relatert til hjernetransmetylering og polyaminveier i Alzheimers sykdom: En målrettet metabolomikk og transkriptomisk studie. PLoS Med. 2020; 17:e1003012. https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1003012 PMID:31978055
47.Duerkop BA, Vaishnava S, Hooper LV. Immunresponser på mikrobiotaen ved tarmslimhinneoverflaten. Immunitet. 2009; 31:368–76. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2009.08.009 PMID:19766080
48. Forsythe P, Bienenstock J. Immunmodulering av kommensale og probiotiske bakterier. Immunol Invest. 2010; 39:429–48. https://doi.org/10.3109/08820131003667978 PMID:20450286
49. Sternberg EM. Nevral regulering av medfødt immunitet: en koordinert uspesifikk vertsrespons på patogener. Nat Rev Immunol. 2006; 6:318–28. https://doi.org/10.1038/nri1810 PMID:16557263
50. Colonna M, Butovsky O. Microglia funksjon i sentralnervesystemet under helse og nevrodegenerasjon. Annu Rev Immunol. 2017; 35:441–68. https://doi.org/10.1146/annurev-immunol-051116- 052358 PMID:28226226
51. El Khoury J. Nevrodegenerasjon og nevroimmunsystemet. Nat Med. 2010; 16:1369–70. https://doi.org/10.1038/nm1210-1369 PMID:21135838
52. Fu W, Vukojevic V, Patel A, Soudy R, MacTavish D, Westaway D, Kaur K, Goncharuk V, Jhamandas J. Rolle til mikrogliale amylinreseptorer i mediering av beta-amyloid (A)-indusert betennelse. J Nevroinflammasjon. 2017; 14:199. https://doi.org/10.1186/s12974-017-0972-9 PMID:28985759
53. Yang X, Zeng Q, Tezel G. Regulering av distinkte caspase- 8 funksjoner i retinale ganglionceller og astroglia i eksperimentell glaukom. Neurobiol Dis. 2021; 150:105258. https://doi.org/10.1016/j.nbd.2021.105258 PMID:33434617
54. Ashok A, Singh N, Chaudhary S, Bellamkonda V, Kritikos AE, Wise AS, Rana N, McDonald D, Ayyagari R. Retinal Degeneration and Alzheimer's Disease: An Evolving Link. Int J Mol Sci. 2020; 21:7290. https://doi.org/10.3390/ijms21197290 PMID:33023198
55. Ruediger S, Vittori C, Bednarek E, Genoud C, Strata P, Sacchetti B, Caroni P. Læringsrelatert feedforward-hemmende tilkoblingsvekst som kreves for minnepresisjon. Natur. 2011; 473:514–18. https://doi.org/10.1038/nature09946 PMID:21532590
56. Wood RA, Bauza M, Krupic J, Burton S, Delekate A, Chan D, O'Keefe J. Honeycomb-labyrinten gir en ny test for å studere hippocampus-avhengig romlig navigasjon. Natur. 2018; 554:102–05. https://doi.org/10.1038/nature25433








