In vivo toediening van darmbacteriële consortia repliceert urolithine-metabotypes A en B in een niet-urolithine-producerend rattenmodelⅡ

Resultaten

Analyse van de specificiteit en gevoeligheid van de ontworpen primers en probe voor Ellagibacter en Enterocloster

De specificiteit van de Ellagibacter- en Enterocloster-primers en -probe werd bevestigd door hun sequenties te uploaden in het sequentie-uitlijningsprogramma ProbeMatch.31 Resultaten worden getoondin Tabellen 1S en 2S.† Vervolgens werd de specificiteit van de primers en probe geverifieerd door qPCR met behulp van de geoptimaliseerde reactieomstandigheden beschreven in de sectie Materialen en Methoden. Representatieve bacteriesoorten van de families Eggerthellaceae en Lachnospiraceae met de grootste gelijkenis met Ellagibacter en Enterocloster in de 16S rRNA-gensequentie werden getest naast andere nauw verwante soorten die vaak worden gedetecteerd in de menselijke darm (tabellen 1S en 2S†). 2 toont de amplificatiegrafieken die overeenkomen met de standaard kwantificeringscurven.

Klik naar constipatiebehandeling

CT-waarden werden uitgezet tegen de bacteriële concentratie (Co) als log 10 genomische equivalenten/reactie (6,25 x 10−6 ng, voor haploïde genoom). De helling van de lineaire regressiecurve, berekend met behulp van genomisch DNA, was −3,78 en de R2-waarde was groter dan 0.99. Wat betreft de gevoeligheid van het qPCR-systeem waren er minimaal 1,5 genoomequivalenten nodig voor een positieve reactie met behulp van de TaqMan-modus. De CT-waarden verkregen met de kalibratiecurve van E. isourolithinifaciens en E. bolted varieerden van 15,5 ± 0,7 tot 37,8 ± 0,7, terwijl er geen DNA-amplificatie werd gedetecteerd voor de andere geteste stammen.

De kwantificering van Ellagibacter en Enterocloster in de fecale monsters van de ratten werd met deze methode (qPCR) uitgevoerd, waarbij het gemiddelde van drie replicaties in aanmerking werd genomen. De resultaten werden uitgedrukt als log 10 bacteriën per gram ontlasting en vergeleken met de waarden voor relatieve overvloed verkregen door 16S rRNA-sequencing. We hebben een positieve correlatie waargenomen tussen de resultaten verkregen met beide methoden in Ellagibacter (r=0.660, p < 0,001) en Enterocloster (r=0.459, p< 0.001) (data not shown).

Effect van oraal toegediende bacteriële consortia op de in vivo productie van urolithinen

De Uro-analyse in de ontlasting toonde aan dat de ratten aanvankelijk (T{0}}) geen Uros produceerden na inname van EA-poeder (Fig. 3A-C). Echter, na toediening van de bacteriële consortia A (Fig. 3A). ) en B (Fig. 3B) werden ratten in staat Uros te produceren. Gedurende de eerste drie weken, toen de ratten uit de groepen A en B alleen EA-poeder innamen, was de Uro-concentratie (bereik: 0–1,43 µg g− 1) en die van hun EA-voorloper (bereik: 0,07–4,54 µg g−1) in de feces was laag. Vanaf dag 21, toen de consumptie van walnoten als tweede EA-bron begon, was er echter een zeer significante toename in de fecale EA-(Fig. 3A-C) en Uro-productie in groepen A (Fig. 3A) en B(Fig. 3B). ).

Bovendien werden er verschillen in het Uro-profiel waargenomen tussen groepen A en B. In groep A overheersten fecale Uro-C, Uro-M6, Uro-M7 en de uiteindelijke metaboliet Uro-A. In groep B waren daarentegen de drie laatste Uros (Uro-A, UroB en IsoUro-A) aanwezig, terwijl de tussenproducten schaars waren. In groep B werd echter een hogere fecale concentratie van het recent beschreven Uro-G aangetroffen dan in groep A. Bovendien was de Uro-B-concentratie lager dan die van Uro-A en IsoUro-A in groep B. Bovendien waren Uro-A en IsoUro-A, maar niet Uro-B, werd geproduceerd bij alle ratten van groep B (Fig. 3B). Toen walnoten op dag 21 aan het dieet van controleratten (groep C) werden toegevoegd, werd ook een hogere fecale concentratie van EA waargenomen. dan vóór de consumptie van walnoten, waar de fecale EA-concentratie erg laag was (Fig. 3C). Echter, noch de inname van poeder, noch de consumptie van walnoten bevorderde de productie van Uros in de darmen van controleratten (dwz zonder bacteriële consortia).

Intestinale kolonisatie van oraal toegediende bacteriën Aanvankelijk, voordat ratten van groepen A en B begonnen met de consumptie van de bacteriële consortia, bevonden Gordonibacter of Ellagibacter zich onder de detectielimiet in de fecale monsters toen metagenomische sequentieanalyse werd uitgevoerd met behulp van het MiSeq-Illumina-platform (Fig. 3D-F ). Wanneer qPCR werd gebruikt,De Gordonibacter-niveaus bij ratten waren laag (<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). 

De relatieve overvloed (gemiddelde ± SD) van Enterocloster in de groepen A, B en Cwas {{0}}.03 ± 0.02, {{10 }}.04 ± 0,06 en 0,13 ± 0,17% respectievelijk, maar zonder significante verschillen (p=0.570). De toediening van de bacteriële consortia A en B resulteerde in het verschijnen en geleidelijke toename van Gordonibacter en Ellagibacter in respectievelijk de overeenkomstige groep A- en B-faeces (Fig. 3D en E). Bovendien stegen de fecale Enterocloster-niveaus tijdens het onderzoek in de groepen A en B (Fig. 3D en E).

LEfSe-analyse toonde echter schaarse verschillen in andere darmbacteriegroepen wanneer de metagenomische sequentiegegevens van de groepen A en B werden vergeleken met die van de controlegroep (Fig. 4A en B). Interessant genoeg werd een vermindering van het geslacht Streptococcus en de Streptococcaceae-familie waargenomen in groepen A. en B vergeleken met de controlegroep (Fig. 4A en B). Vijf dagen na het stoppen van de orale toediening van de bacteriële consortia (einddatum van het onderzoek) werd een vermindering van de overvloed aan Ellagibacter en Enterocloster gedetecteerd in groep B, wat ook resulteerde in een significante afname van de Uro-productie (Fig. 3B en E). In groep A werd ook een vermindering van de overvloed aan Gordonibacter maar niet van Enterocloster waargenomen (Fig. 3A), wat resulteerde in een afname van de Uro-concentratie, maar minder uitgesproken was dan in groep B (Fig. 3D en E). In de controlegroep bleef Ellagibacter gedurende het gehele onderzoek onder de detectielimiet, en bleven Enterocloster en Gordonibacter op zeer lage niveaus (Fig. 3F).

Onderzoek naar de toxiciteit van oraal toegediende darmbacteriën

Mogelijke bijwerkingen van de inname van de bacteriële consortia werden onderzocht. Er werden geen nadelige effecten op de groei, gewichtstoename, voedselinname en vitale organen waargenomen na 4 weken orale toediening door middel van maagsonde van bacteriële consortia bij ratten uit de groepen A en B vergeleken met de controlegroep. Mannelijke ratten kwamen echter 107,4 ± 2,4 g aan, terwijl vrouwelijke ratten minder aankwamengewicht (25,7 ± 5 g) aan het einde van het onderzoek zonder verschillen vergeleken met de controlegroep. De voedselconsumptie per kooi was 63,1 ± 1,4 g voor mannelijke ratten en 33,8 ± 1,8 g voor vrouwelijke ratten. De wateropname was echter respectievelijk 136,1 ± 37,2 g en 76.0 ± 12,6 g, door mannelijke en vrouwelijke ratten per kooi .

Er werden hematologische verschillen waargenomen tussen mannen en vrouwen in sommige variabelen, zoals de distributie van erytrocyten (RDW, p {{0}}.005), leukocyten (p=0.005), distributiebreedte van bloedplaatjes (PDW, p =0.005), en het hemoglobinegehalte van reticulocyten (CHr, p=0.013) (Tabel 2). Toch werden er voor geen enkele variabele verschillen waargenomen tussen groepen die de bacteriële consortia consumeerden (groepen A en B) en de controlegroep (groep C). De biochemische waarden werden ook geanalyseerd en er werden alleen verschillen tussen mannen en vrouwen gedetecteerd in sommige variabelen, zoals de creatinine-index (p < 0,001), fosfor (p=0.007), alkalische fosfatase (ALP) (p {{13 }}.003) en thyroxine (T4) (p=0.002)(Tabel 3). Er werden echter voor geen van de variabelen verschillen waargenomen tussen de groepen die de bacteriële consortia consumeerden (groepen A en B) en de controlegroep (groep C).

Natuurlijke kruidengeneeskunde voor het verlichten van constipatie-Cistanche

Cistanche is een geslacht van parasitaire planten dat behoort tot de familie Orobanchaceae. Deze planten staan ​​bekend om hun geneeskrachtige eigenschappen en worden al eeuwenlang gebruikt in de Traditionele Chinese Geneeskunde (TCM). Cistanche-soorten worden voornamelijk aangetroffen in droge en woestijngebieden van China, Mongolië en andere delen van Centraal-Azië. Cistanche-planten worden gekenmerkt door hun vlezige, geelachtige stengels en worden zeer gewaardeerd vanwege hun potentiële gezondheidsvoordelen. In TCM wordt aangenomen dat Cistanche versterkende eigenschappen heeft en vaak wordt gebruikt om de nieren te voeden, de vitaliteit te verbeteren en de seksuele functie te ondersteunen. Het wordt ook gebruikt om problemen met veroudering, vermoeidheid en algehele welzijn aan te pakken. Hoewel Cistanche een lange geschiedenis van gebruik in de traditionele geneeskunde heeft, is het wetenschappelijk onderzoek naar de werkzaamheid en veiligheid ervan nog gaande en beperkt. Het bevat echter verschillende bioactieve stoffen zoals fenylethanoïdeglycosiden, iridoïden, lignanen en polysachariden, die kunnen bijdragen aan de geneeskrachtige werking ervan.

van Wecistanchecistanche-poeder, cistanche-tabletten, cistanche-capsules, en andere producten worden ontwikkeld met behulp vanwoestijncistancheals grondstoffen, die allemaal een goed effect hebben op het verlichten van constipatie. Het specifieke mechanisme is als volgt: Er wordt aangenomen dat Cistanche potentiële voordelen heeft voor het verlichten van constipatie op basis van het traditionele gebruik ervan en bepaalde verbindingen die het bevat. Hoewel wetenschappelijk onderzoek specifiek naar het effect van Cistanche op constipatie beperkt is, wordt aangenomen dat het meerdere mechanismen heeft die kunnen bijdragen aan het potentieel ervan om constipatie te verlichten. Laxerend effect:Cistanchewordt in de Traditionele Chinese Geneeskunde al lang gebruikt als middel tegen constipatie. Er wordt aangenomen dat het een mild laxerend effect heeft, wat de stoelgang kan bevorderen en constipatie kan veroorzaken. Dit effect kan worden toegeschreven aan verschillende verbindingen die in Cistanche worden aangetroffen, zoals fenylethanoïdeglycosiden en polysachariden. Bevochtiging van de darmen: Op basis van traditioneel gebruik wordt aangenomen dat Cistanche hydraterende eigenschappen heeft, specifiek gericht op de darmen. Het bevorderen van hydratatie en smering van de darmen kan ertoe bijdragen dat het gereedschap zachter wordt en de doorgang gemakkelijker wordt, waardoor constipatie wordt verlicht. Ontstekingsremmend effect: Constipatie kan soms gepaard gaan met ontstekingen in het spijsverteringskanaal. Cistanche bevat bepaalde verbindingen, waaronder fenylethanoïdeglycosiden en lignanen, waarvan wordt aangenomen dat ze ontstekingsremmende eigenschappen hebben. Door ontstekingen in de darmen te verminderen, kan het de regelmaat van de stoelgang helpen verbeteren en constipatie verlichten.