Cistanche Tubulosa 수성 추출물이 장 질환이 있는 마우스의 장내 미생물에 미치는 영향 1부
Mar 22, 2022
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장내 미생물총의 장애는 많은 질병과 관련이 있습니다. *수성 추출물세뇨관(CT), 중국 전통 약초 공식이 다음과 같은 역할을 하는 것으로 보고되었습니다.인간의 장을 보호. 그러나 장내 미생물총에 미치는 영향에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. * 본 연구는 CT 수성 추출물이 장 장애가 있는 마우스의 장내 미생물군유전체를 조절할 수 있는지 여부를 결정하기 위해 수행되었습니다. 우리는 손상된장 형태cefixime으로 치료한 결과 CT 수성 추출물을 사용하여 구제할 수 있습니다. *CT 추출물로 처리된 마우스와 대조군 마우스 간의 미생물 다양성 비교는 또한 모델 그룹의 미생물 군집 커뮤니티의 장애가 높은 농도 및 중간 농도의 수성 추출물 처리로 회복될 수 있음을 나타냅니다. cefixime으로 치료하면 유산균이 크게 감소했습니다. 그러나 CT 물 추출물의 보충은 이들 유산균의 성장을 회복시켰다. 또한, CT 수성 추출물은 cefixime에 의해 유도된 장내 미생물군유전체의 대사 경로의 극적인 변화를 조절할 수 있었습니다. *이러한 연구 결과는 CT 물 추출물이 장내 미생물에 미치는 유익한 효과에 대한 통찰력을 제공했으며, 향후 관련 약물 개발에 중요한 참고 자료가 되었습니다.
소개
C를 증명했다.데저스티콜라 다당류에서 멜라닌 생성을 유도멜라닌 세포, 산화 스트레스 감소[15], 쥐의 항산화 및 항염증 과정을 조절하여 인지 기능 장애를 완화[16], OGD/RP 유발 손상으로부터 PC12 세포를 보호[17], 생체 내 에키나코사이드 흡수를 강화하고, 장내 미생물에 영향을 미칩니다[ 18]. 프로바이오틱스는 적절한 양을 투여했을 때 건강에 유익하고 위장관에 미생물 균형을 부여하는 살아있는 비병원성 미생물이다[19]. *ey는 대식세포, 자연 살해(NK) 세포, 항원 특이적 세포독성 T 림프구의 활성화와 균주 특이적 및 용량 의존적 방식으로 다양한 사이토카인의 방출을 특징으로 하는 비특이적 세포 면역 반응을 향상시킬 수 있습니다[20]. 프로바이오틱 균주는 TJ 조절을 통해 장 상피의 특성을 개선하고 특정 프로바이오틱 균주는 뮤신 발현을 조절하여 점액층의 특성에 영향을 미치고 장 면역계를 간접적으로 조절하는 것으로 입증되었습니다. 유산균(LAB)과 비피도박테리움(Bifidobacterium)의 균주는 많은 분야에서 사용되어 온 주요 프로바이오틱스이다[22-26]. * 건강상의 이점은 다양하며 항산화 능력은 건강 관련 기능에서 중요한 요소입니다[27]. 프로바이오틱스는 금속 이온이 산화를 촉매하는 것을 방지하기 위해 금속 이온을 킬레이트화할 수 있습니다[28, 29]. 그들은 또한 항산화 효소의 발현을 증가시키고[30, 31], 항산화 활성이 있는 다양한 대사산물을 생산하고[32, 33], 항산화 신호 전달 경로를 매개하고[34-36], 활성산소종(ROS)과 활성산소를 생산하는 효소를 조절할 수 있습니다. 산화 스트레스에 대한 장내 미생물의 반응[37]. 최근 연구에서는 CD의 다당류가 일부 유산균의 성장을 자극하여 인간의 건강에 도움이 될 수 있음을 보여주었습니다[38]. 그러나 CD의 다당류 함량은 CT의 다당류 함량과 다르며[7, 39], 이러한 차이가 장내 미생물의 차이로 이어질 수 있다. 또한 CD 다당류가 NRF2/HO{30}} 경로를 활성화하여 산화 스트레스를 감소시킬 수 있지만[15], 단일 다당류의 효과는 CT에서 여러 구성의 전반적인 효과와 다를 수 있습니다. *us, CT 수성 추출물이 장내 미생물에 미치는 영향을 정확히 정의할 필요가 있습니다. 또한 팬은 산화 스트레스[40]에 저항하고 Keap1/Nrf2/HO{36}} 경로[41]를 활성화하여 지질다당체 탐 매개 염증 반응을 억제할 수도 있습니다. *전에 CT 수성 추출물의 효과를 결정하는 것은 큰 가치가 있습니다. 또한, 산화 스트레스와 장내 세균총에 대한 수성CD 추출물의 특정 성분의 효과는 산화 스트레스에 대한 내성이 장내 세균총 변화와 상관관계가 있을 수 있음을 시사합니다. 위에서 언급한 주제에 대한 지식의 격차를 채우기 위해 우리는 장내 세균총 장애가 있는 마우스의 장내 미생물에 대한 수용성 추출물의 효과를 조사했습니다. *이 결과는 장내 세균총을 변화시키고 산화 스트레스에 대한 장 저항을 부여하는 가능한 메커니즘에 대한 귀중한 정보를 제공할 것입니다.
2. 재료 및 방법
매일 12:{1}} 시간에 투여하고 다른 물질은 매일 15:{3}} 시간에 투여했습니다. 실험 동안 C, D, E 및 F 그룹은 장 질환의 모델 상태를 유지했습니다. * 7일마다 멸균 테이블에 대변을 수집하고 -20도 0.2.4에서 보관했습니다. 마우스 결장의 조직병리학적 관찰. 실험이 끝나면 마우스를 경추 탈구로 죽이고 결장 내용물을 멸균 수술 테이블에 수집하고 -80도에서 보관했습니다. 동시에, 결장 조직 샘플을 10% 중성 포르말린에 고정했습니다.*en, 샘플을 구배 농도의 에탄올을 사용하여 탈수하고, 자일렌을 사용하여 히알린화하고, 파라핀에 포매하고, 절편하고, 헤마톡실린-에오신으로 염색했습니다. 결장 점막의 형태적 변화를 관찰하고 광학현미경을 이용하여 비교하였다. 대장의 융모 길이와 음와 깊이를 측정하고 융모 길이 대 음와 깊이의 비율(V/C 값)을 계산하였다(51).2.5. DNA 추출 및 라이브러리 구축. 제조사의 프로토콜에 따라 EZNA®Soil DNA Kit(Omega Bio-Tek, Norcross, GA, USA)를 사용하여 대변에서 DNA를 추출하였다. DNA 품질은 형광계(QuantiFluor™–ST, Promega Corporation, USA)를 사용하여 결정되었습니다. 16s rDNA의 V{14}}V4 영역에 있는 쌍을 이루는 프라이머는 이 영역을 증폭하고 466bp DNA 단편을 생성하도록 설계되었습니다. *e 정방향 프라이머는 341F({19}}CCTACGGGNGGCWGCAG-3-)이고 역방향 프라이머는 806R(-5-GGACTACHVGGGTATCTAAT-3-)입니다. 각 PCR 부피는 25μL로, 2.5μL의 10×PCR 버퍼, 2μL의 dNTP, 1μL의 각 프라이머 및 20-30ng의 템플릿 DNA를 포함했습니다. *ko, 인덱싱된 어댑터는 앰플리콘 끝에 연결되어 시퀀싱 라이브러리를 생성합니다. *라이브러리는 QuantiFluor™ 형광계를 사용하여 검증되었으며 10 nmol.2.6으로 정량화되었습니다. 16s rRNA 유전자 시퀀싱 및 미생물 커뮤니티 분석. *e Illumina 플랫폼(Illumina MiSeq)을 사용하여 2 × 250 bp 페어드 엔드 데이터를 얻었습니다. OTU(Operational taxonomic unit)는 97% 유사성을 가진 표준 클러스터링을 통해 Uparse 소프트웨어를 사용하여 얻었습니다. * RDP 분류기의 순수한 베이지안 할당 알고리즘은 OTU를 Greengene 데이터베이스 릴리스 13.5와 정렬하고 종 주석을 수행하는 데 사용되었습니다. *e alpha 다양성은 Shannon 지수와 Simpson 지수를 사용하여 계산되었으며, 그룹 간의 차이는 선형 판별 분석 Effect Size(LEfSe)로 분석되었습니다. *베타 다양성은 Brady-Curtis 비유사성의 주 좌표 분석(PCoA)에 의해 분석되었습니다. PICRUSt2는 장내 미생물군유전체의 미생물 대사 능력을 추정하는 데 사용되었습니다[42].2.7. 통계 데이터 분석. 일원 ANOVA는 SPSS 20을 사용하였으며 실험 데이터는 X ± S로 표현하였다. X는 평균값을 나타내고 S는 표준편차를 나타냅니다.
면역력 향상을 위한 시스탄체
3. 결과
3.1. 8 CT 수성 추출물이 결장 형태에 미치는 영향.* 대표적인 화합물(echinacoside 및 acetonide)과 CT 추출물의 농도는 HPLC로 검증되었습니다(그림 S1). 장에 대한 수성 추출물의 영향을 결정하기 위해 수성 추출물 처리 후 결장 융모의 길이와 오목부의 깊이를 조사했습니다. *e 정상 및 고용량 그룹(A, B, D)의 결장 융모는 더 길고 손가락 모양인 반면, 모델 및 저용량 그룹(C 및 F)의 결장 융모는 짧고, 결장 융모가 부러졌습니다(그림 1). 따라서 고용량 CT 물 추출물은 모델 그룹의 마우스에 비해 장 질환이 있는 마우스에서 결장 융모의 길이를 유의하게 증가시키고 오목 깊이를 감소시켰습니다(P < 0.{11}}1).="" 대조적으로,="" 함몰="" 깊이는="" 고용량군과="" 정상군="" 사이에="" 유의한="" 차이가="" 없었다(p=""> 0.05)(Table S1). *이러한 결과는 CT 수성 추출물의 고용량이 장 장애가 있는 마우스의 결장 내부 형태를 개선할 수 있음을 나타냅니다.3.2. 8e CT Aqueous Extract가 장내 미생물의 다양성에 미치는 영향. 우리는 16s rRNA 유전자 시퀀싱을 수행하여 결장 내부 형태학적 변화의 잠재적인 원인을 조사하고 CT 수성 추출물 처리 후 장내 미생물의 변화를 조사했습니다. 77,734에서 125,144 사이의 평균 100,553개의 유효 태그가 원시 데이터에서 얻어졌습니다(표 S2). *스태그는 4932개의 OTU로 클러스터링되었습니다(표 S3). 그런 다음 테세우스를 기반으로 장내 미생물군의 다양성을 분석했습니다. *e Shannon과 Simpson 지수는 A군(CT 수성 추출물이 있는 정상)과 B군(CT 수성 추출물이 없는 정상) 사이에 차이가 없었습니다(그림 2(a)). * cefixime 치료를 받지 않은 마우스에서 CT 수성 추출물은 장내 미생물군의 다양성에 추가적인 유익하거나 유해한 영향을 미치지 않았을 수 있음을 나타냅니다. 그러나 모델군(C)의 -다양성은 정상군에 비해 감소하는 경향을 보였다. * 고선량 및 중선량 CT 수성 추출물을 처리한 마우스는 다양성 회복의 징후를 보인 반면, 저선량 CT 수성 추출물을 처리한 마우스에서는 이러한 현상이 관찰되지 않았다(그림 2(a)). 한편, PCoA는 고용량(D) 및 중간 용량(E) CTaqueous 추출물을 투여한 정상군(A, B)과 장질환군이 모델군과 저용량군에 비해 시료간 거리가 더 짧은 경향이 있는 것으로 나타났다. -용량 CTaqueous 추출물 보충군(F)(그림 2(b)). *결과는 CT 수성 추출물이 장 장애가 있는 마우스에서 장내 미생물의 다양성을 개선하는 데 도움이 될 수 있음을 나타냅니다.
3.3. CT 수용액으로 처리한 장내 미생물군 조성의 변화 * 미생물군 구성 프로필은 다른 그룹 간에 비교되었습니다. 문 수준에서 모델 그룹의 Proteobacteria의 상대적 풍부도는 다른 그룹의 Proteobacteria보다 높았습니다.
그림 1: *e 수성 Cistanche tubulosa (CT) 추출물이 결장 형태에 미치는 영향: A, 중간 용량의 Cistanche tubulosa (CT) 추출물이 첨가된 정상 그룹; B, 정상 그룹; C, 모델 그룹; D, 고용량 CT 수성 추출물이 첨가된 모델 그룹; E, 중간 용량 CT 수성 추출물이 첨가된 모델 그룹; F, 저선량 CT 수성 추출물이 추가된 모델 그룹. (a) 그룹A. (b) 그룹 B. (c) 그룹 C. (d) 그룹 D. (e) 그룹 E. (f) 그룹 F.
(그림 3(a)). * Proteobacteria의 증가는 모델 마우스의 미생물군집이 cefixime에 의해 변경되었으며 Proteobacteria의 증가된 유병률이 장내 세균총 장애의 허브 마커이기 때문에 CT 수성 추출물이 장내 미생물군에 도움이 될 수 있음을 시사했습니다[43-45]. 또한, 속 수준에서 모델군에서 Lactobacillus의 상대적 풍부도는 정상 및 고용량 그룹에 비해 감소했습니다. 그러나 중·저용량군에 비해 증가하였다(Figure 3(b)). *이 결과는 고용량 CTaqueous 추출물이 Lactobacillus 속의 일부 박테리아의 성장을 촉진할 수 있음을 나타냅니다. 연구 그룹 간의 차등 미생물군은 LEfSe 분석에 따라 추가로 결정되었습니다. *분석에 따르면 cefixime으로 처리한 후 Turicibacter, Alphaproteobacteria, Acidobacteria, Betaproteobacteriales 및 Chloroflflexi의 상대적 존재비가 크게 증가한 반면, lactobacillus, Eubacterium_nodatum_그룹, Pseudono의 상대적 존재비가 나타났습니다. -cardinals, Christensenellaaceae{11}}R{12}}군은 정상군에 비해 유의하게 감소했습니다(그림 4(a)). 놀랍게도, 모델군에 고용량 CT 물 추출물을 보충했을 때, Muribaculaceae, Lactobacillus, Kin-eosporiaceae, Eubacterium no datum 그룹 및 Pedobacter의 상대적 존재비가 모델 그룹에 비해 유의하게 증가했습니다. 한편 Rhodobacter, Ruminococcaceae UCG{16}}, Roseburia, Ruminiclostridium{17}} 및 Candidatus Stoquefifichus의 상대적 존재비는 모델 그룹에 비해 유의하게 감소했습니다(그림 4(b)).
그림 2: 마우스 대변의 장내 미생물 다양성 분석. (a) - Shannon 지수(A) 및 Simpson 지수(B)에 의해 측정된 박테리아 군집의 다양성; (b) Bray-Curtis 비유사성을 기반으로 데이터를 시각화하는 PCoA(주좌표 분석) 플롯. A, 중간 용량의 수성 Cistanche tubulosa(CT) 추출물이 첨가된 정상 그룹; B, 정상 그룹; C, 모델 그룹; D, 고용량 CT 수성 추출물이 첨가된 모델 그룹; E, 중간 용량 CT 수성 추출물이 첨가된 모델 그룹; F, 저선량 CT 수성 추출물이 추가된 모델 그룹.
이 기사는 Oscar가 편집했습니다.
