C57BL/6J 마우스의 장내 미생물군과 미생물 대사산물에 대한 퍼플루오로옥탄산의 효과Ⅰ
Nov 28, 2023
추상적인:
과불화옥탄산(PFOA)은 환경에 대한 지속성과 독성 영향으로 인해 공중 보건에 대한 우려가 커지고 있습니다. 장내 미생물군은 숙주가 대사 항상성을 유지하도록 돕는 다양한 대사산물을 생산하는 것으로 알려져 있습니다.
그러나 PFOA가 장내 미생물총 관련 대사산물에 미치는 영향을 조사한 연구는 거의 없습니다. 본 연구에서는 수컷 C57BL/6J 생쥐를 식수에 포함된 1ppm의 PFOA에 4주 동안 노출시켰고 PFOA의 건강 효과를 밝히기 위해 장내 미생물군집과 대사체에 대한 통합 분석을 수행했습니다. 우리의 결과는 PFOA가 장내 미생물군과 장내 미생물군 모두를 교란시키는 것으로 나타났습니다. 생쥐의 대변, 혈청 및 간의 구성 및 대사 프로필. LachnospiraceaeUCG004, Turicibacter, Ruminococcaceae 및 다양한 배설물 대사 산물 사이에 상관 관계가 발견되었습니다.
담즙산과 3-인돌레아크릴산 및 3-인돌아세트산과 같은 트립토판 대사산물을 포함한 PFOA 노출에 의해 장내 미생물총 관련 대사산물의 상당한 변화가 유도되었습니다. 이 연구 결과는 장내 미생물과 관련 대사산물을 통해 매개될 수 있는 PFOA의 건강 영향에 대한 이해를 높이는 데 도움이 됩니다.
1. 소개
과불화옥탄산(PFOA)은 제조된 과불화옥탄산(PFAS)으로 소방용 폼, 계면활성제, 표면 보호재 및 기타 상용 제품에 광범위하게 적용됩니다. 미국에서는 100개 이상의 공공 수자원 시스템에서 PFOA의 존재가 발견되었습니다[1]. PFOA는 스톡홀름 협약에 잔류성유기오염물질로 등재되어 있으며 많은 국가에서 생산이 단계적으로 중단되었습니다. 그러나 PFOA는 환경에 매우 잔류하며 여전히 환경과 인간 건강을 위협합니다. 인간은 주로 오염된 식수 및 식품 섭취를 통해 PFOA에 노출되며, 이후 피부 흡수 및 흡입을 통해 노출됩니다[2].
PFOA는 738명의 임산부와 그 자녀로 구성된 덴마크 모자 집단의 인간 혈장에서 검출되었습니다[3].미국의 당뇨병 예방 프로그램 시험에 등록되었습니다[4]. PFOA는 선진국의 거의 모든 사람들의 혈청에 존재하는 것으로 간주됩니다[5]. 인간 관찰 연구 및 임상 연구에 따르면 인간에서 PFOA의 반감기는 0.5~1.5년으로 제안되었습니다[6]. 2021년 10월 미국 환경보호국(EPA)은 PFAS의 위험성으로부터 인류의 건강과 환경을 보호하기 위한 PFAS 전략 로드맵을 발표했습니다.
PFOA에 대한 미국 EPA의 평생 식수 건강 권고 한도는 0.004ppt(1조분의 1)입니다. 다양한 건강 영향이 PFOA 노출과 연관되어 있습니다. 예를 들어, PFOA는 세포 생존력을 자극하고 자유 라디칼 생성을 억제하며 돼지 과립막 세포의 산화환원 상태를 방해하여 적절한 산화 균형이 필요한 생식 기능의 잠재적 손상을 초래합니다[7]. PFOA는 생쥐에서 장내 미생물 불균형을 유발할 수 있습니다[8 –10]. 장내 미생물총은 숙주의 필수적인 부분인 위장관에 살고 있는 미생물로 구성됩니다. 장내 미생물총의 구성은 역동적이며 살충제[11,12], 중금속[13,14], 개인 위생용품[15]과 같은 환경 오염 물질을 포함한 다양한 요인에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 장내 미생물총의 불균형은 궤양성 대장염과 같은 다양한 질병과 관련이 있습니다[16].
대조군 피험자에 비해 궤양성 대장염 환자에서 더 높은 혈청 PFOA 수치가 발견되었습니다[5]. 장내미생물총은 다양한 대사산물의 생산이나 변형을 통해 숙주의 건강과 질병 상태에 현저한 영향을 미친다. 장내미생물총의 메타게놈은 단쇄지방산 생산, 트립토판 유도체 생산, 1차 담즙산을 2차 담즙산으로의 전환과 같은 광범위한 대사 과정을 수행할 수 있는 방대한 용량을 가지고 있습니다.
이러한 장내 미생물총 관련 대사산물은 숙주의 대사 항상성을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 필수 아미노산인 트립토판은 3-인돌아크릴산 및 {{3} }인돌아세트산.트립토판 대사산물은 신호 전달 경로를 활성화하고 아릴 탄화수소 수용체(AhR)와 같은 전사 인자를 통해 면역 세포의 기능과 항상성을 제어할 수 있습니다[17]. 1차 담즙산은 숙주 간세포에서 콜레스테롤로부터 합성되며, 이는 위장관으로 들어가 장내 미생물에 의해 2차 담즙산으로 변형됩니다. 담즙산은 신호 인자 및 대사 통합자로 인식되며 대사 장애와 같은 질병의 치료 표적이 되었습니다 [18].
장내미생물총은 담즙산 풀에 영향을 미칠 수 있습니다. 한편 담즙산 풀은 장내 미생물군집 구조를 조절할 수 있습니다[19]. 장내 미생물군과 장내 미생물군은 '장-간 축'으로 알려진 간과 양방향 관계를 가지고 있습니다. 장 유래 대사산물과 산물은 문맥을 통해 간으로 운반될 수 있습니다. 한편, 간은 지방과 지용성 영양소의 소화를 촉진하기 위해 담즙산을 장으로 분비합니다. 장내 미생물군은 장-간 축과 담즙산 풀의 항상성을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.
장내 미생물군 유래 대사산물은 또한 2차 담즙산[20] 및 트리메틸아민 N-산화물(TMAO)[21]과 같은 간 질환의 발병에 중요합니다. PFOA로 인한 간 손상은 젖산균이나 가스트로딘의 보충으로 완화될 수 있습니다[22,23]. 장내 미생물군은 장내 미생물군 관련 대사산물을 생성하여 숙주의 대사 항상성에 영향을 줄 수 있습니다.
그러나 PFOA 노출로 인해 교란된 장내 미생물과 대사체에 대한 통합 분석은 수행되지 않았습니다. 이 연구에서 우리는 PFOA 처리 C57BL/6J 마우스의 대변, 혈청 및 간 샘플에 대한 비표적 대사체 분석과 함께 16S rRNA 유전자 시퀀싱을 수행하여 PFOA가 장내 미생물군 및 관련 대사산물에 미치는 영향을 밝혔습니다. 이 연구 결과는 PFOA의 독성 영향에 대한 이해를 높이는 데 도움이 됩니다.
변비를 완화하는 천연 약초-Cistanche
시스탄체(Cistanche)는 Orobanchaceae과에 속하는 기생 식물의 속입니다. 이 식물은 약효가 있는 것으로 알려져 있으며 수세기 동안 중국 전통 의학(TCM)에서 사용되어 왔습니다. 시스탄체 종은 주로 중국, 몽골 및 중앙아시아의 건조하고 사막 지역에서 발견됩니다. 시스탄체 식물은 다육질의 노란색 줄기가 특징이며 잠재적인 건강상의 이점으로 인해 높은 평가를 받고 있습니다. TCM에서 시스탄체는 강장제 특성을 갖고 있는 것으로 알려져 있으며 일반적으로 신장에 영양을 공급하고 활력을 강화하며 성기능을 지원하는 데 사용됩니다. 또한 노화, 피로, 전반적인 웰빙과 관련된 문제를 해결하는 데에도 사용됩니다. 시스탄체는 전통 의학에서 오랫동안 사용되어 왔지만 그 효능과 안전성에 대한 과학적 연구는 계속 진행 중이며 제한적입니다. 그러나 페닐에타노이드 배당체, 이리도이드, 리그난, 다당류와 같은 다양한 생리활성 화합물을 함유하고 있어 약리 효과에 기여할 수 있는 것으로 알려져 있습니다.
Wecistanche의시스탄체 분말, 시스탄체 정제, 시스탄체 캡슐, 기타 제품은 다음을 사용하여 개발됩니다.사막시스탄체모두 변비 해소에 좋은 효과가 있는 원료입니다. 구체적인 메커니즘은 다음과 같습니다. Cistanche는 전통적인 사용법과 함유된 특정 화합물을 기반으로 변비 완화에 잠재적인 이점이 있는 것으로 여겨집니다. 특히 변비에 대한 시스탄체의 효과에 대한 과학적 연구는 제한적이지만, 변비 완화 가능성에 기여할 수 있는 여러 메커니즘이 있는 것으로 생각됩니다. 완하제 효과:시스탄체오랫동안 한의학에서는 변비 치료제로 사용되어 왔습니다. 가벼운 완하제 효과가 있어 배변을 촉진하고 변비를 유발하는 데 도움이 되는 것으로 알려져 있습니다. 이 효과는 페닐에타노이드 배당체 및 다당류와 같은 시스탄체의 다양한 화합물에 기인할 수 있습니다. 장 보습: 전통적인 사용에 따르면 Cistanche는 특히 장을 대상으로 하는 보습 특성을 갖는 것으로 간주됩니다. 장의 수분 공급과 윤활을 촉진하면 도구가 부드러워지고 배변이 쉬워지므로 변비가 완화됩니다. 항염증 효과: 변비는 때때로 소화관의 염증과 연관될 수 있습니다. 시스탄체에는 페닐에타노이드 글리코시드와 리그난 등 항염증 특성이 있는 것으로 알려진 특정 화합물이 함유되어 있습니다. 장의 염증을 줄여 배변을 규칙적으로 개선하고 변비를 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.
