In vivo administrasjon av tarmbakteriekonsortier replikerer urolithin-metabotyper A og B i en ikke-urolitin-produserende rottemodellⅡ

Resultater

Analyse av spesifisiteten og sensitiviteten til de utformede primerne og proben for Ellagibacter og Enterocloster

Spesifisiteten til Ellagibacter og Enterocloster primere og probe ble bekreftet ved å laste opp sekvensene deres på dette sekvensjusteringsprogrammet ProbeMatch.31 Resultatene er visti tabell 1S og 2S.† Deretter ble spesifisiteten til primerne og proben verifisert med qPCR ved å bruke de optimaliserte reaksjonsbetingelsene beskrevet i avsnittet Materialer og metoder. Representative bakteriearter av Eggerthellaceae- og Lachnospiraceae-familiene med størst likhet med Ellagibacter og Enterocloster i 16S rRNA-gensekvensen ble testet i tillegg til andre nært beslektede arter som ofte ble oppdaget i menneskets tarm (tabell 1S og 2S†). 2 viser amplifikasjonsplottene som tilsvarer standard kvantifiseringskurvene.

Klikk for å behandle forstoppelse

CT-verdier ble plottet mot bakteriekonsentrasjon (Co) som log 10 genomiske ekvivalenter/reaksjon (6,25 × 10-6 ng, for haploid genom). Helningen til den lineære regresjonskurven, beregnet ved bruk av genomisk DNA, var -3,78, og R2-verdien var større enn 0.99. Når det gjelder følsomheten til qPCR-systemet, var det nødvendig med 1,5 genomekvivalenter som minimum for en positiv reaksjon ved bruk av TaqMan-modus. CT-verdiene oppnådd med kalibreringskurven for E. isourolithinifaciens og E. bolted varierte fra 15,5± 0,7 til 37,8 ± 0,7, mens ingen DNA-amplifikasjon ble påvist for de andre testede stammene.

Kvantifiseringen av Ellagibacterand Enterocloster i rottenes fekale prøver ble utført med denne metoden (qPCR), tatt i betraktning gjennomsnittet av tre replikater. Resultatene ble uttrykt som log 10 bakterier per g avføring og sammenlignet med den relative overflodsverdien oppnådd ved 16S rRNA-sekvensering. Vi observerte en positiv korrelasjon mellom resultatene oppnådd med begge metodene i Ellagibacter (r=0.660, p < 0.001) og Enterocloster (r=0.459, p< 0.001) (data not shown).

Effekt av oralt administrerte bakteriekonsortier på in vivo-produksjonen av urolithiner

Uro-analysen i feces viste at rottene til å begynne med (T{{0}}) ikke produserte Uros etter inntak av EA-pulver (fig. 3A–C). Etter administrering av bakteriekonsortia A (fig. 3A) ) og B (fig. 3B), ble rotter i stand til å produsere Uros. I løpet av de første tre ukene, da rottene fra gruppe A og B bare inntok EA-pulver, ble Uro-konsentrasjonen (område:0–1,43 µg g− 1) og den for deres EA-forløper (område: 0,07–4,54 µg g−1) i feces var lav. Men fra dag 21, da forbruket av valnøtter startet som en andre EA-kilde, var det en meget betydelig økning i fekal EA (fig. 3A–C) og Uro-produksjon i gruppe A (fig. 3A) og B(fig. 3B) ).

Dessuten ble forskjeller i Uro-profilen observert mellom gruppe A og B. I gruppe A var fekal Uro-C, Uro-M6, Uro-M7 og den endelige metabolitten Uro-A dominerende. I kontrast, i gruppe B, var de tre siste Uroene (Uro-A, UroB og IsoUro-A) til stede, mens mellomproduktene var knappe. Imidlertid ble det påvist en høyere fekal konsentrasjon av den nylig beskrevne Uro-G i gruppe B enn i gruppe A. I tillegg var Uro-B konsentrasjonen lavere enn for Uro-A og IsoUro-A i gruppe B. Videre ble Uro-A og IsoUro-A, men ikke Uro-B, ble produsert i alle rotter i gruppe B (fig. 3B). Når valnøtter ble tilsatt dietten til kontrollrotter (gruppe C) på dag 21, ble det også observert en høyere fecal konsentrasjon av EA enn før valnøttforbruk, hvor fecalEA-konsentrasjonen var svært lav (fig. 3C). Imidlertid fremmet verken E-pulverinntak eller forbruk av valnøtt produksjonen av Uros i tarmen til kontrollrotter (dvs. uten bakteriekonsortier).

Tarmkolonisering av oralt administrerte bakterier Til å begynne med, før rotter i gruppe A og B startet forbruket av bakteriekonsortiene, var Gordonibacter eller Ellagibacter under deteksjonsgrensen i avføringsprøvene når metagenomisk sekvenseringsanalyse ble utført ved bruk av MiSeq-Illumina-plattformen (fig. 3D) ). Når qPCR ble brukt,Gordonibacter-nivåer hos rotter var lave (<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). 

Den relative mengden (gjennomsnitt ± SD) av enterocloster i gruppene A, B og C var {{0}}.03 ± 0.02, {{10 }},04 ± 0,06 og 0,13 ± 0,17 %, henholdsvis, men uten signifikante forskjeller (p=0.570). Administreringen av bakteriekonsortiene A og B resulterte i utseendet og gradvis økning av Gordonibacter og Ellagibacter i henholdsvis den tilsvarende gruppe A og B avføring (fig. 3D og E). Videre økte fekale enteroklosternivåer gjennom hele studien i gruppe A og B (fig. 3D og E).

LEfSe-analyse viste imidlertid knappe forskjeller i andre tarmbakteriegrupper når metagenomiske sekvenseringsdata for gruppe A og B ble sammenlignet med data fra kontrollgruppen (fig. 4A og B). Interessant nok ble det observert en reduksjon av Streptococcus-slekten og Streptococccaceae-familien i gruppe A. og B sammenlignet med kontrollgruppen (fig. 4A og B). Fem dager etter avsluttet oral administrering av bakteriekonsortiene (sluttdato for studien), ble det oppdaget en reduksjon i forekomsten av Ellagibacterand Enterocloster i gruppe B, som også resulterte i en signifikant reduksjon i Uro-produksjonen (fig. 3B og E). Ingruppe A, en reduksjon i forekomsten av Gordonibacter men ikke Enterocloster ble også observert (Fig. 3A), noe som resulterte i en reduksjon i Uro-konsentrasjon, men var mindre uttalt enn i gruppe B (Fig. 3D og E). I kontrollgruppen var Ellagibacter under deteksjonsgrensen gjennom hele studien, og Enterocloster og Gordonibacter forble på svært lave nivåer (fig. 3F).

Studie av toksisiteten til oralt administrerte tarmbakterier

Potensielle bivirkninger fra inntak av bakteriekonsortiene ble undersøkt. Ingen negative effekter på vekst, vektøkning, matinntak og vitale organer ble observert etter 4 ukers oral administrering ved sonde av bakteriekonsortier i rotter fra gruppe A og B sammenlignet med kontrollgruppen. Imidlertid økte hannrottene 107,4 ± 2,4 g, mens hunnrottene økte mindrevekt (25,7 ± 5 g) ved slutten av studien uten forskjeller sammenlignet med kontrollgruppen. Matforbruk per bur var 63,1 ± 1,4 g for hannrotter og 33,8 ± 1,8 g for hunnrotter. Vanninntaket var imidlertid 136,1 ± 37,2 g og 76.0 ± 12,6 g, henholdsvis av hann- og hunnrotter per bur .

Hematologiske forskjeller ble observert mellom menn og kvinner i noen variabler, slik som erytrocyttfordeling (RDW, p {0}}.005), leukocytter (p=0.005), blodplatefordelingsbredde (PDW, p =0.005), og retikulocytthemoglobininnhold (CHr, p=0.013)(tabell 2). Likevel ble det ikke observert noen forskjeller for noen variabler mellom grupper som konsumerte bakteriekonsortiene (gruppe A og B) og kontrollgruppen (gruppe C). De biokjemiske verdiene ble også analysert, og forskjeller ble kun påvist mellom menn og kvinner i enkelte variabler som kreatininindeksen (p < 0,001), fosfor (p=0.007), alkalisk fosfatase (ALP) (p {{13 }}.003), og tyroksin (T4) (p=0.002)(tabell 3). Det ble imidlertid ikke observert forskjeller for noen av variablene mellom gruppene som konsumerte bakteriekonsortiene (gruppe A og B) og kontrollgruppen (gruppe C).

Naturlig urtemedisin for å lindre forstoppelse-Cistanche

Cistanche er en slekt av parasittiske planter som tilhører familien Orobanchaceae. Disse plantene er kjent for sine medisinske egenskaper og har blitt brukt i tradisjonell kinesisk medisin (TCM) i århundrer. Cistanche-arter finnes hovedsakelig i tørre og ørkenområder i Kina, Mongolia og andre deler av Sentral-Asia. Cistanche-planter er preget av deres kjøttfulle, gulaktige stilker og er høyt verdsatt for deres potensielle helsemessige fordeler. I TCM antas Cistanche å ha styrkende egenskaper og brukes ofte til å gi næring til nyrene, øke vitaliteten og støtte seksuell funksjon. Det brukes også til å adressere aldring, tretthet og generelle velværeproblemer. Mens Cistanche har en lang historie med bruk i tradisjonell medisin, er vitenskapelig forskning på dens effekt og sikkerhet pågående og begrenset. Imidlertid inneholder den forskjellige bioaktive forbindelser som fenyletanoidglykosider, iridoider, lignaner og polysakkarider, som kan bidra til dens medisinske effekter.

Wecistanche sincistanche pulver, cistanche tabletter, cistanche kapsler, og andre produkter er utviklet ved hjelp avørkencistanchesom råvarer, som alle har god effekt på å lindre forstoppelse. Den spesifikke mekanismen er som følger: Cistanche antas å ha potensielle fordeler for å lindre forstoppelse basert på tradisjonell bruk og visse forbindelser den inneholder. Mens vitenskapelig forskning spesifikt på Cistanches effekt på forstoppelse er begrenset, antas det å ha flere mekanismer som kan bidra til potensialet til å lindre forstoppelse. Avføringseffekt:Cistanchehar lenge vært brukt i tradisjonell kinesisk medisin som et middel mot forstoppelse. Det antas å ha en mild avføringseffekt, som kan bidra til å fremme avføring og indusere forstoppelse. Denne effekten kan tilskrives forskjellige forbindelser som finnes i Cistanche, for eksempel fenyletanoidglykosider og polysakkarider. Fukting av tarmene: Basert på tradisjonell bruk anses Cistanche å ha fuktighetsgivende egenskaper, spesielt rettet mot tarmen. Å fremme hydrering og smøring av tarmene kan bidra til å myke verktøy og lette passasjen, og dermed lindre forstoppelse. Anti-inflammatorisk effekt: Forstoppelse kan noen ganger være assosiert med betennelse i fordøyelseskanalen. Cistanche inneholder visse forbindelser, inkludert fenyletanoidglykosider og lignaner, som antas å ha anti-inflammatoriske egenskaper. Ved å redusere betennelse i tarmen, kan det bidra til å forbedre regelmessig tarmbevegelse og lindre forstoppelse.