腸障害のあるマウスの腸内細菌叢に対するカンカニクジュヨウ水抽出物の効果パート1
Mar 22, 2022
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腸内細菌叢の障害は多くの病気に関連しています。 *eからの水性抽出物カンカニクジュヨウ（CT）、伝統的な中国のハーブの処方は、人間の腸を保護する。 ただし、腸内細菌叢への影響についてはほとんど知られていません。 * e現在の研究は、CT水性抽出物が腸障害のあるマウスの腸内微生物叢を調節できるかどうかを決定するために実施されました。 破損していることがわかりました腸の形態セフィキシムによる治療の結果は、CT水性抽出物を使用して救済することができます。 * CT抽出物で処理したマウスと対照マウスの微生物多様性を比較すると、モデルグループの微生物叢コミュニティの障害は、高濃度および中濃度の水性抽出物で処理することで回復できることも示されました。 セフィキシムによる治療は、乳酸菌の有意な減少をもたらしました。 しかし、CT水性抽出物の補給は、これらの乳酸菌の増殖を回復させました。 さらに、CT水性抽出物は、セフィキシムによって誘発される腸内細菌叢の代謝経路の劇的な変化を緩和することができました。 *これらの調査結果は、腸内細菌叢に対するCT水性抽出物の有益な効果への洞察を提供し、また、将来の関連薬の開発のための重要な参考資料を提供しました。
序章
そのCを示しています。ニクジュヨウ多糖類メラニン形成を誘発するメラノサイト、酸化ストレスを軽減し[15]、ラットの抗酸化および抗炎症プロセスを調節することにより認知機能障害を軽減し[16]、OGD / RP誘発性損傷からPC12細胞を保護し[17]、in vivoでのエキナコシド吸収を増強し、腸内細菌叢に影響を与えます[ 18]。 プロバイオティクスは生きた非病原性微生物であり、適切な量を投与すると健康上の利点があり、消化管に微生物のバランスをもたらします[19]。 * eyは、マクロファージ、ナチュラルキラー（NK）細胞、抗原特異的細胞傷害性Tリンパ球の活性化、および菌株特異的かつ用量依存的な方法でのさまざまなサイトカインの放出を特徴とする非特異的細胞免疫応答を増強できます[20]。 プロバイオティクス菌株はTJ調節を介して腸上皮の特性を改善し、特定のプロバイオティクス菌株はムチン発現を調節し、それによって粘液層の特性に影響を与え、腸の免疫系を間接的に調節することが実証されています[21]。 乳酸菌（LAB）とビフィズス菌の菌株は、多くの分野で使用されている主要なプロバイオティクスです[22–26]。 *彼らの健康上の利点は数多くあり、それらの抗酸化能力はそれらの健康関連機能の重要な要素です[27]。 プロバイオティクスは、金属イオンをキレート化して、酸化を触媒するのを防ぐことができます[28、29]。 また、抗酸化酵素の発現を増加させ[30、31]、抗酸化活性を持つさまざまな代謝物を生成し[32、33]、抗酸化シグナル伝達経路を仲介し[34–36]、活性酸素種（ROS）を生成する酵素を調節します。酸化ストレスに対する腸内微生物の反応[37]。 最近の研究では、CDの多糖類がいくつかの乳酸菌の増殖を刺激し、それが人間の健康に役立つ可能性があることが示されました[38]。 しかし、CDの多糖類の含有量はCTのそれとは異なり[7、39]、この違いは腸内微生物の違いにつながる可能性があります。 さらに、CD多糖類はNRF2 / HO -1経路を活性化することで酸化ストレスを軽減できますが[15]、単一の多糖類の効果はCTの複数の組成物の全体的な効果とは異なる場合があります。 *私たち、腸内微生物に対するCT水性抽出物の効果を正確に定義する必要があります。 さらに、ファンは、Keap1 / Nrf2 / HO -1経路を活性化することにより、酸化ストレスに抵抗し[40]、脂肪リサッチャライドを介した炎症反応を抑制することもできます[41]。 *以前は、CT水性抽出物の効果を決定することは非常に価値があります。 さらに、酸化ストレスおよび腸内細菌叢に対する水性CD抽出物の特定の成分の影響は、酸化ストレスに対する耐性が腸内細菌叢の変化と相関している可能性があることを示唆しています。 上記のトピックに関する知識のギャップを埋めるために、腸内細菌叢障害のあるマウスの腸内細菌叢に対する水性抽出物の影響を調査しました。 *これらの結果は、腸内細菌叢を変化させ、酸化ストレスに対する腸の抵抗力を与える可能性のあるメカニズムに関する貴重な情報を提供します。
2。材料と方法
毎日12：00時間に投与され、他の物質は15：00時間に毎日投与されました。 実験中、C、D、E、およびFグループは腸障害のモデル状態に保たれました。 * e糞便は、無菌の操作可能なテーブルに7日ごとに収集され、-20度.2.4で保管されました。 マウス結腸の組織病理学的観察。 実験の終わりに、マウスは頸椎脱臼によって殺され、それらの結腸内容物は無菌の手術可能なテーブルに集められ、-80度で保存された。 同時に、結腸組織サンプルを10％中性ホルマリンで固定しました。* en、サンプルをエタノールの勾配濃度を使用して脱水し、キシレンを使用してヒアリン化し、パラフィンに包埋し、切片化し、ヘマトキシリン-エオジンで染色しました。 結腸粘膜の形態学的変化を観察し、光学顕微鏡を使用して比較した。 結腸の絨毛の長さと陰窩の深さを測定し、絨毛の長さと陰窩の深さの比（V / C値）を計算しました（51）。 DNA抽出とライブラリー構築。 EZNA®SoilDNAKit（Omega Bio-Tek、Norcross、GA、USA）を製造元のプロトコルに従って使用して、糞便からDNAを抽出しました。 DNAの品質は、蛍光光度計（QuantiFluor™–ST、Promega Corporation、米国）を使用して決定しました。 16srDNAのV3-V4領域のペアプライマーは、この領域を増幅して466bpのDNAフラグメントを生成するように設計されています。 * eフォワードプライマーは341F（-5- CCTACGGGNGGCWGCAG -3-）、リバースプライマーは806R（-5- GGACTACHVGGGTATCTAAT -3-）でした。 各PCR容量は25μLで、2.5μLの10×PCRバッファー、2μLのdNTP、1μLの各プライマー、および20〜30ngのテンプレートDNAが含まれています。 * en、シーケンスライブラリを生成するために、インデックス付きアダプターがアンプリコンの端に取り付けられました。 *ライブラリはQuantiFluor™蛍光光度計を使用して検証され、10nmol.2.6に定量化されました。 16srRNA遺伝子シーケンシングと微生物コミュニティ分析。 * e Illuminaプラットフォーム（Illumina MiSeq）を使用して、2×250bpのペアエンドデータを取得しました。 運用分類単位（OTU）は、97％の類似性を持つ標準クラスタリングを通じてUparseソフトウェアを使用して取得されました。 * RDP分類子のナイーブなBayesianassignmentアルゴリズムを使用して、OTUをGreengeneデータベースリリース13.5に合わせ、種の注釈を実行しました。 * e腸内細菌叢のアルファ多様性は、シャノン指数とシンプソン指数を使用して計算され、グループ間の差異は線形判別分析効果量（LEfSe）によって分析されました。 * eベータ多様性は、Brady-Curtisの非類似性の主座標分析（PCoA）によって分析されました。 PICRUSt2は、腸内細菌叢の微生物代謝能力を推定するために使用されました[42].2.7。 統計データ分析。 SPSS 20は一元配置分散分析に使用され、実験データはX±Sとして表されました。 Xは平均値を示し、Sは標準偏差を示します。
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3.結果
3.1。 8結腸形態に対するCT水性抽出物の影響*e代表的な化合物（エキナコシドおよびアセトニド）およびCT抽出物のそれらの濃度はHPLCによって検証されました（図S1）。 腸に対する水性抽出物の効果を決定するために、我々は、水性抽出物での処理後の結腸絨毛の長さおよびくぼみの深さを調査した。 * e通常および高用量群（A、B、およびD）の結腸絨毛は長く、指のようでしたが、モデルおよび低用量群（CおよびF）の結腸絨毛は短く、結腸絨毛が壊れていました（図1）。 したがって、高用量CT水性抽出物は、モデルグループのマウスと比較して、腸絨毛の長さを有意に増加させ、腸障害のあるマウスの陥凹深度を減少させました（P<0。01）。 対照的に、陥凹の深さは、高用量群と正常群の間で有意差はありませんでした（p=""> 0.05）（表S1）。 *これらの結果は、高用量のCT水性抽出物が、腸障害のあるマウスの結腸内の形態を改善できることを示しています。 8e腸内微生物叢の多様性に対するCT水性抽出物の効果。 16s rRNA遺伝子シーケンシングを実行して、結腸内の形態学的変化の潜在的な原因を調査し、CT水性抽出物で処理した後の腸内細菌叢の変化を調査しました。 生データから、77,734から125,144の範囲の平均100,553の有効なタグが取得されました（表S2）。 *スタッグは4932OTUにクラスター化されました（表S3）。 次に、テセウスに基づいて腸内細菌叢の多様性を分析しました。 * eシャノンとシンプソンのインデックスは、Aグループ（CT水性抽出物ありで正常）とBグループ（CT水性抽出物なしで正常）の間に違いを示しませんでした（図2（a））。 *セフィキシム治療を受けていないマウスでは、CT水性抽出物は、腸内細菌叢の多様性に追加の有益または有害な影響を与えなかった可能性があることを示しています。 ただし、モデルグループ（C）の-多様性は、通常のグループに比べて減少傾向を示しました。 * e高用量および中用量のCT水性抽出物で処理されたマウスは、多様性の回復の兆候を示しましたが、低用量のCT水性抽出物で処理されたマウスでは、このような現象は観察されませんでした（図2（a））。 一方、PCoAは、高用量（D）および中用量（E）のCT水性抽出物を投与した正常群（AおよびB）および腸障害群は、モデル群および低用量よりもサンプル間距離が短い傾向があることを明らかにしました。 -CT水性抽出物サプリメントグループ（F）を投与します（図2（b））。 *結果は、CT水性抽出物が腸障害のあるマウスの腸内細菌叢の多様性を改善するのに役立つ可能性があることを示しました。
3.3。 CT水抽出物で処理された腸内細菌叢の組成の変化。 *eマイクロバイオータ組成プロファイルを異なるグループ間で比較しました。 門レベルでは、モデルグループのプロテオバクテリアの相対的な存在量は他のグループよりも高かった。
図1：* eカンカニクジュヨウ（CT）抽出物が結腸の形態に及ぼす影響：A、中用量のカンカニクジュヨウ（CT）抽出物を添加した正常群。 B、通常のグループ。 C、モデルグループ。 D、高用量CT水性抽出物を添加したモデルグループ。 E、中用量のCT水性抽出物を添加したモデルグループ。 F、低用量CT水性抽出物を添加したモデルグループ。 （a）グループA。 （b）グループB。（c）グループC。（d）グループD。（e）グループE。（f）グループF。
（図3（a））。 * eプロテオバクテリアの増加は、モデルマウスの微生物叢がセフィキシムによって変化したこと、およびプロテオバクテリアの有病率の増加が腸内細菌叢の障害のハブマーカーであるため、CT水性抽出物が腸内細菌叢に役立つ可能性があることを示唆しました[43–45]。 さらに、属レベルでは、モデルグループのラクトバチルスの相対的な存在量は、正常および高用量グループのそれと比較して減少しました。 しかし、中用量群および低用量群と比較して増加しました（図3（b））。 *これらの結果は、高用量のCT水性抽出物がラクトバチルス属からのいくつかの細菌の増殖を促進する可能性があることを示しています。 研究されたグループ間の示差的微生物相は、LEfSe分析に従ってさらに決定された。 *分析によると、セフィキシムによる治療後、Turicibacter、Alphaproteobacteria、Acidobacteria、Betaproteobacteriales、およびChloroflflexiの相対的な存在量が大幅に増加したのに対し、Lactobacillus、Eubacterium _ nodatum _グループ、Pseudonoの相対的な存在量は大幅に増加しました。 -枢機卿、およびChristensenellaceae _ R -7_グループは、通常のグループと比較して大幅に減少しました（図4（a））。 驚くべきことに、モデルグループに高用量のCT水性抽出物を補充すると、ムリバチルス科、ラクトバチルス属、キンエオスポリア科、ユーバクテリウムノデータムグループ、およびペドバクターの相対的な存在量がモデルグループに比べて大幅に増加しました。 一方、ロドバクター、ルミノコッカス科UCG _013、ローズブリア、ルミニクロストリディウム_9、およびCandidatus Stoquefifichusの相対的な存在量は、モデルグループに比べて大幅に減少しました（図4（b））。
図2：マウスの糞便の腸内細菌叢の多様性分析。 （a）-シャノン指数（A）とシンプソン指数（B）によって測定された細菌群集の多様性。 （b）ブレイ・カーチス非類似度に基づいてデータを視覚化する主座標分析（PCoA）プロット。 A、中用量の水性カンカニクジュヨウ（CT）抽出物が添加された正常群。 B、通常のグループ。 C、モデルグループ。 D、高用量CT水性抽出物を添加したモデルグループ。 E、中用量のCT水性抽出物を添加したモデルグループ。 F、低用量CT水性抽出物を添加したモデルグループ。
この記事はオスカーによって編集されています
