Polisaharidi Cistanche Deserticola ublažavaju kognitivni pad kod starijih modela miševa obnavljanjem osovine crijevne mikrobiote i mozga
Mar 05, 2022
Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Email:audrey.hu@wecistanche.com
Yuan Gao 1,*, Bing Li 1,*, Hong Liu 1, Yajuan Tian 2, Chao Gu 1, Xiaoli Du 1, Ren Bu 1, Jie Gao 1, Yang Liu 1, Gang Li 1
SAŽETAK
Nedavni dokazi sugeriraju da promjene u osovini crijevne mikrobiote-mozak mogu uzrokovati kognitivna oštećenja sa starenjem. U ovoj studiji, primijetili smo da je produžena primjena D-galaktoze kod miševa izazvala kognitivni pad, mikrobnu disbiozu crijeva, perifernu upalu i oksidativni stres. U ovom modelu kognitivnog pada povezanog sa starenjem,Cistanche deserticola polisaharidi(CDPS) poboljšao je kognitivnu funkciju kod miševa tretiranih D-galaktozom obnavljanjem homeostaze crijevnih mikroba, čime se smanjuje oksidativni stres i periferna upala. Blagotvorni efekti CDPS-a kod ovih starijih modelnih miševa ukinuti su ablacijom crijevne mikrobiote antibioticima ili imunosupresijom ciklofosfamidom. Metabolomsko profiliranje u serumu pokazalo je da su nivoi kreatinina, valina, L-metionina, o-toluidina, N-etilanilina, mokraćne kiseline i prolina svi promijenjeni kod starijih modelnih miševa, ali su obnovljeni CDPS-om. Ovi nalazi su pokazali da CDPS poboljšava kognitivne funkcije u modelu starenja izazvanog D-galaktozom kod miševa obnavljanjem homeostaze crijevne mikrobiota-moždane ose, što je ublažilo neravnotežu aminokiselina, perifernu upalu i oksidativni stres. CDPS stoga pokazuje terapeutski potencijal za pacijente s poremećajima pamćenja i učenja, posebno onima koji su povezani s mikrobnom disbiozom crijeva.
Cistanche deserticolapolisaharidi
UVOD
Produžena primjena D-galaktoze (D-gal) i soli berilijuma izaziva starenje u eksperimentalnim životinjskim modelima i in vitro primarnim ćelijskim kulturama i koristi se za identifikaciju mehanizama koji leže u osnovi prirodnog procesa starenja [1-4]. Prethodne studije pokazuju da je kognitivni pad kod miševa modela starenja izazvanog D-galaktozom povezan sa smanjenim nivoom proteina faktora rasta nerava (NGF) i povećanim reaktivnim vrstama kiseonika (ROS) u mozgu, od kojih oba uzrokuju degeneraciju neurona hipokampusa i smanjuju neurogeneza [3, 4]. Nedavne studije su također pokazale da se sastav i broj mikrobiote ljudskih crijeva značajno mijenjaju tokom procesa starenja [5].
Cistanche deserticolaje biljka koja raste uglavnom u severozapadnom pustinjskom regionu Kine i koristi se u tradicionalnoj kineskoj medicini. Općenito je poznat kao "ženšen pustinje". Ekstrakti Cistanche deserticola sadrže nekoliko farmakološki aktivnih spojeva, uključujući feniletanoidne glikozide, iridoide, lignozu, oligosaharide, polisaharide i aminokiseline; ovi spojevi su povezani s protuupalnim, antioksidativnim, anti-senescentnim, neuroprotektivnim i imunomodulatornim svojstvima [6, 7]. Na primjer, polisaharidi ekstrahirani iz Cistanche deserticola korišteni su u tradicionalnoj kineskoj medicini za liječenje kolorektalnog raka [8]. Širok spektar slabo toksičnih polisaharida s korisnim bioaktivnostima izolovan je iz nekoliko organizama, kao što su Chuanqiong polisaharid, Ganoderma lucidum polisaharid i Lycium barbarum polisaharid [9-11]. CDA-
0.05 je galaktoglukan izoliran iz Cistanche deserticola koji potiče rast nekoliko korisnih crijevnih bakterija, uključujući nekoliko vrsta Bacteroides i Lactobacillus [12].
Osnovni mehanizmi normalnog procesa starenja također su uključeni u nekoliko ljudskih bolesti kao što su neurodegenerativni poremećaji, koronarna ateroskleroza, dijabetes tipa 2 (T2DM) i hipertenzija [13, 14]. Nedavna istraživanja su pokazala da promjene u crijevnoj flori igraju značajnu ulogu u starenju ljudi [15]. Nekoliko studija je pokazalo da produžena primjena D-galaktoze kod eksperimentalnih miševa i pacova oponaša normalan proces starenja i da je koristan model za proučavanje fenotipova povezanih sa starenjem kao što je pad kognicije [16]. Štaviše, miševi na modelu starenja izazvanog D-galaktozom pokazuju promjene u sastavu crijevne mikrobiote [17]. Stoga smo pretpostavili da promjene u sastavu crijevne mikrobiote mogu uzrokovati kognitivni pad kod miševa na modelu starenja uzrokovanog D-galaktozom i istražili mogu li polisaharidi Cistanche deserticola (CDPS) ublažiti kognitivni pad obnavljanjem disbioze crijevne mikrobiote.
Cistanche deserticola
REZULTATI
Modeli starenja izazvanog D-galaktozom pokazuju kognitivni pad i mikrobnu disbiozu crijeva
Analizirali smo performanse ponašanja kod miševa divljeg tipa (WT) i onih koji su liječeni sa 150 mg D-gal po kg tjelesne težine tokom 2 mjeseca (model ili Mod) koristeći nove testove za prepoznavanje objekata i Morris vodeni labirint (MWM). Vrijednosti preferencijalnog indeksa u testu prepoznavanja novog objekta značajno su smanjene kod miševa grupe Mod u poređenju sa miševima grupe WT (Slika 1A, 1B). Rezultati MWM testa pokazali su da je vrijeme latencije bijega nakon šestog dana značajno povećano u Mod grupi u odnosu na WT grupu (Slika 1C, 1D). Štaviše, prelasci ciljne platforme i vrijeme plivanja unutar ciljnog kvadranta značajno su smanjeni u Mod grupi u poređenju sa WT grupom (Slika 1E, 1F). Ovi rezultati su pokazali značajan pad u sposobnostima učenja i pamćenja D-gal-indukovanog modela starenja miševa.
Zatim smo analizirali razlike u obilju i sastavu crijevnih mikrobnih fila, rodova i vrsta u uzorcima fekalija Mod i WT grupa miševa koristeći podatke sekvenciranja 16S ribosomalne RNK (rRNA) iz fekalnih uzoraka. Dominantna crijevna flora kod miševa grupe WT i Mod bili su Firmicutes i Bacteroides. Međutim, brojnost Bacteroides je značajno smanjena, a brojnost Firmicutes je značajno povećana u Mod grupi u poređenju sa WT grupom (Slika 2A). Zatim smo izvršili linearnu diskriminantnu analizu (LDA) da bismo odredili rezultate veličine LDA efekta (LEfSe), nakon čega su uslijedili Kruskal-Wallis i Wilcoxon testovi za procjenu relativne zastupljenosti različitih taksona u miševima grupe WT i Mod. Rezultati LDA prikazani su na slici 2B. Nadalje, konstruirali smo kladograme koji pokazuju diferencijalno obogaćivanje različitih rodova i vrsta koje pripadaju tipu Bacteriodes i Firmicutes u WT i modelnim grupama (Slika 2C). Sve u svemu, naši rezultati su pokazali oštećenu kognitivnu sposobnost i mikrobnu disbiozu crijeva kod miševa na modelu starenja izazvanog D-galaktozom.
CDPS tretman poboljšava kognitivne sposobnosti kod D-gal-indukovanog modela starenja miševa
Analizirali smo da li liječenje CDPS-om ublažava kognitivni pad kod miševa modela starenja izazvanog D-gal. U toku
2 mjeseca primjene, tjelesna težina je mjerena svaki drugi dan. Tjelesne težine modelske i CDPS grupe miševa bile su slične (Slika 3A). Provedite eksperimente ponašanja nakon posljednje doze. Prepoznavanje novih objekata i rezultati Morrisovog testa vodenog lavirinta pokazali su da je kratkoročno pamćenje značajno veće u CDPS grupama miševa u poređenju sa modelnom grupom miševa; dugoročna memorija u CDPS grupi miševa bila je veća, ali statistički beznačajna u poređenju sa modelnom grupom miševa (Slika 3B, 3C). Ovo sugerira da je CDPS tretman poništio gubitak kratkoročne memorije za prepoznavanje objekata kod miševa tretiranih D-gal.
Prostorno učenje i pamćenje ovih miševa procijenjeni su Morrisovim testom vodenog lavirinta, a rezultati su pokazali da su vremena latencije CDPS grupe miševa usporediva s WT grupom miševa i značajno kraća od Mod grupe miševa (Slika 3D ). Nadalje, vremena latencije bijega bila su značajno niža šestog dana nakon CDPS administracije u poređenju sa modelnom grupom (Slika 3E). Vrijeme plivanja u ciljnom kvadrantu bilo je značajno duže u CH i CM grupama u odnosu na modelsku grupu. CL grupa je viša od grupe modela, ali nema statističku značajnost (slika 3F). Štaviše, broj prelazaka preko platforme bio je značajno veći u CM i CL grupama u odnosu na modelsku grupu. Međutim, CH grupa je viša od grupe modela i nema statističku značajnost (Slika 3G). Ovi rezultati su pokazali da CDPS tretman poboljšava prostorno učenje i pamćenje kod D-gal-indukovanog modela starenja miševa.
Tretman CDPS-om obnavlja homeostazu sastava crijevne mikrobiote kod miševa na modelu starenja D-galaktoze
Monosaharidi i polisaharidi su esencijalni nutrijenti potrebni za rast bakterija [18-21]. Također je objavljeno da CDPS regulira sastav crijevne mikrobiote [22]. Stoga smo analizirali jesu li tretmani CDPS-om ublažili mikrobnu disbiozu crijeva kod miševa modelne grupe procjenom podataka sekvenciranja 16S rRNA uzoraka fecesa iz WT, modela i CDPS grupa miševa.
Prvo smo izračunali indekse alfa raznolikosti kako bismo procijenili ukupno bogatstvo fekalne mikrobiote i strukturne razlike između ovih grupa. Analizirali smo indekse alfa raznolikosti (-diversity) kao što su promatrane vrste, vrijednosti Shannon, Chao 1, ACE i Simpson indeksa kako bismo odredili promjene u sastavu različitih vrsta bakterija u uzorcima fecesa različitih grupa miševa. Indeksi -raznolikosti (opažene vrste, Shannon, Chao 1, ACE i Simpson indeksi) bili su viši u WT i CDPS grupama miševa u poređenju sa modelnom grupom, ali je statistička značajnost uočena samo za vrijednosti Chao 1 indeksa između CM grupa i Mod grupa. Pokazalo je da primjena CDPS-a povećava bogatstvo mikrobioma (Slika 4A-4E). Zatim smo analizirali indekse raznolikosti kako bismo identificirali razlike u vrstama crijevnih mikroba između WT, modela i CDPS grupa miševa koristeći nemetričko višedimenzionalno skaliranje (NMDS), analizu glavnih koordinata (PCoA) i analizu glavnih komponenti ( PCA). PCA je pokazao varijacije u mikrobnom sastavu crijeva miševa modelne grupe tokom procesa starenja, uključujući smanjenje dimenzija i održavanje obrazaca i trendova (slika 4F). Razlike u fekalnoj mikrobioti između grupa WT, modela i CDPS identifikovane su na osnovu PCoA neponderisanih UniFrac udaljenosti za gene 16S rRNA (slika 4G). Grupna analiza je pokazala značajne razlike u NMDS između grupe modela i WT i CDPS grupa (Slika 4H).
Procijenili smo prvih 10 tipova crijevne mikrobiote i otkrili da je brojnost Bacteroides phyla značajno veća u CH, CM i CL grupi u poređenju sa modelnom grupom (Slika 4I). Ovo sugerira da je CDPS obnovio homeostazu crijevne mikrobiote kod miševa tretiranih D-gal. Kladogrami su pokazali diferencijalno obogaćivanje različitih rodova i vrsta koje pripadaju Bacteriodes i Firmicutes phyla u WT, modelu i CDPS grupama (Slika 4J). Kao što je prikazano na toplotnim kartama, tretmani CDPS-a su smanjili relativnu brojnost Thermoplasmata, Bacilli, neidentifikovanih Actinobacteria, Fusobacteriia i neidentifikovane Elusimicrobia i povećali relativnu zastupljenost Methanobacteria, Spirochaetia, Deltaproteobacteria{}, unidentified, Nidentified Nidentified, Fusobacteriia i neidentificirane Elusimicrobia i povećali relativnu zastupljenost Methanobacteria, Spirochaetia, Deltaproteobacteria{}, unidentified Nidentified Nitrobacteria{} , Erysipelotrichia i neidentificirane_cijanobakterije u poređenju sa modelnom grupom (Slika 4K). Ovi rezultati su pokazali da je tretman CDPS značajno obnovio homeostazu crijevne mikrobiote kod D-gal-indukovanog modela starenja miševa.
CDPS tretman ublažava neurodegeneraciju kod D-gal induciranog modela starenja miševa smanjenjem oksidativnog stresa
Zatim smo analizirali efekte CDPS-a na upalu analizom serumskih nivoa pro-upalnih citokina (IL-2 i TNF- ) i protuupalnih citokina (IL-4 i IL-10 ) u različitim grupama miševa. Nivoi IL-2 i TNF-a u serumu su bili značajno niži, a serumski nivoi IL-4 i IL-10 su bili značajno viši u CH, CM i CL grupi u poređenju sa modelom grupa. Pokazano je da CDPS ima protuupalno djelovanje (Slika 5A-5D).
Oksidativni stres je uzrokovan povećanom proizvodnjom reaktivnih vrsta kisika (ROS) i jedan je od glavnih faktora koji potiču starenje [23]. Stoga smo analizirali efekte CDPS-a na oksidativni stres u modelu miša starenja izazvanog D-gal procjenom nivoa antioksidativnog enzima SOD u serumu i produkta peroksidacije lipida, malondialdehida (MDA). Nivoi MDA u serumu su bili značajno viši i nivoi SOD u serumu su bili značajno smanjeni u Mod grupi u poređenju sa WT grupom, ali CDPS tretman je preokrenuo ove efekte (Slika 5E, 5F). Ovi rezultati su pokazali da je oksidativni stres bio povišen kod D-gal-indukovanog modela starenja miševa, ali je smanjen CDPS tretmanom.
Nadalje, procijenili smo nivoe oksidativnog stresa u moždanim tkivima analizom nivoa naprednog oksidiranog proteinskog proizvoda (AOPP), direktne peroksidacije lipida (LPO) i MDA, kao i aktivnosti antioksidativnih enzima kao što je glutation peroksidaza (GSH-Px). ) i superoksid dismutaze (SOD) u homogenatima moždanog tkiva. Mozak miševa Mod grupe pokazao je značajno smanjenu aktivnost SOD i GSH-PX i značajno povećane nivoe AOPP, LPO i MDA u poređenju sa WT grupom, ali su ovi efekti bili obrnuti u CH, CM i CL grupi (Slika 6A- 6E).
Nadalje, izvršili smo histološko bojenje dijela mozga s H&E i Nissl bojama kako bismo procijenili zaštitne efekte CDPS-a na mozgove D-gal-indukovanih modelnih miševa. Miševi Mod grupe pokazali su značajno smanjenje broja i volumena neurona, povećan jaz između neurona, nepravilan raspored neurona i nuklearnu piknozu u CA1 regiji hipokampusa u poređenju sa WT grupom, ali su ove patološke promjene značajno smanjene CDPS tretmanima ( Slika 6F). Ovi rezultati su pokazali da CDPS tretmani značajno smanjuju oksidativni stres i moždanu patologiju kod D-gal-indukovanog starenja miševa.
CDPS tretman smanjuje perifernu upalu i oksidativni stres održavanjem crijevne mikrobne homeostaze kod D-gal-induciranih modelnih miševa
Zatim smo analizirali jesu li promjene u sastavu crijevne mikrobiote povezane s povećanom perifernom upalom i oksidativnim stresom tijekom starenja. U tu svrhu, koristili smo koktel s trostrukim antibiotikom (ABX grupa) ili ciklofosfamid (Cy grupa; također pogledajte Materijali i metode) za uklanjanje crijevne mikrobiote ili induciranje imunosupresije kod CDPS-tretiranih modelnih miševa. Liječenje antibioticima poništilo je korisne efekte CDPS tretmana kod starijih modelnih miševa. Uočili smo oštećenje učenja i pamćenja (Slika 7A) i promjene u sastavu crijevne mikrobiote (Slika 7B, 7C) kod miševa grupe ABX u poređenju sa grupom koja je tretirana CDPS-om. Gore navedeni rezultati ukazuju da čak ni primjena CDPS-a ne može povećati sposobnost učenja i pamćenja miševa nakon promjene crijevne flore. Štaviše, uočili smo povećane nivoe proinflamatornih citokina u mozgu i serumu miševa grupe ABX u poređenju sa grupom CDPS (Slika 7D-7N). Rezultati ABX grupe i CY grupe pokazali su da nakon što su crijevna flora i imunološka funkcija uništeni, čak ni primjena CDPS-a ne može poboljšati sposobnost učenja i pamćenja miševa. Ovi rezultati sugeriraju da CDPS tretman smanjuje perifernu upalu, oksidativni stres i kognitivni pad kod D-gal-indukovanog modela starenja miševa sprječavanjem crijevne disbioze.
Zatim smo upotrijebili imunosupresivni lijek, ciklofosfamid [24] kako bismo odredili ulogu upale u blagotvornim efektima CDPS-a. CDPS miševi tretirani ciklofosfamidom (Cy grupa) pokazali su smanjenu sposobnost učenja i pamćenja, promjene u sastavu crijevne mikrobiote i aberantne nivoe pro- i protuupalnih citokina u mozgu i serumu u usporedbi s miševima divljeg tipa i CDPS grupe. Međutim, nema značaja u poređenju sa modelom i ABX grupom. (Slika 7A–7N). Ovi podaci pokazuju da promjene u sastavu crijevne mikrobiote povećavaju perifernu upalu kod miševa na modelu starenja izazvanog D-gal.
CDPS sprečava starenje izazvano D-gal regulacijom metabolizma aminokiselina
Na imunološki sistem domaćina utiču metaboliti koje stvara crijevna mikrobiota [25]. Fekalni metaboliti predstavljaju funkcionalno očitavanje mikrobnog metabolizma crijeva i mikrobnog sastava crijeva [26]. Štoviše, metaboliti crijevne mikrobiote ulaze u krvotok i utiču na metabolizam i zdravlje domaćina [26, 27]. U uzorcima seruma fWT, Mod i CDPS miševa identificirano je ukupno 1058 metabolita. Zatim smo analizirali ove metabolite koristeći BioCyc, Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) i Human Metabolome Database (HMDB) i otkrili da je 65 metabolita različito izraženo u Mod grupi u odnosu na WT grupu. Nadalje, otkrili smo da se nivoi 8 metabolita (kreatinin, valin, L-(-)-metionin, o-toluidin, N-etilanilin, mokraćna kiselina, prolin i fenilalanin) značajno razlikuju među grupama WT, Mod i CDPS. . Analiza puteva obogaćivanja ovih 8 metabolita pomoću MetaboAnalyst-a [28, 29] pokazala je da su ovi metaboliti povezani s metabolizmom arginina, histidina, arginina, prolina i purina (Slike 8A, 8B). 7 različitih metabolita MOD grupe i CDPS grupe u WT grupi.
Zatim smo analizirali jesu li promjene u metabolizmu aminokiselina povezane s promjenama u sastavu crijevne mikrobiote. Uočili smo da je 7 različitih metabolita WT, Mod i CDPS grupa (kreatinin, valin, L-(-)- metionin, o-toluidin, N-etilanilin, mokraćna kiselina i prolin) značajno smanjeno u ABX, Cy, i Mod grupe u poređenju sa WT i CDPS grupama. Štaviše, nema značaja između ABX i Cy grupa (Slika 8C). Konačno, radi istraživanja postoji korelacija između diferencijalnog metabolizma i drugih bolesti povezanih sa starenjem. Analizirali smo korelaciju između ovih sedam različito izraženih metabolita i ljudskih bolesti koristeći MetaboAnalyst bazu podataka i otkrili da su ovi metaboliti povezani s Alchajmerovom bolešću (p=0.00173; Slika 8D, 8E). Sve u svemu, ovi podaci sugeriraju da CDPS štiti od starenja izazvanog D-gal regulacijom metabolizma aminokiselina.
DISKUSIJA
Progresivni pad kognitivnih funkcija je karakteristična karakteristika starenja. Prethodne studije su pokazale da CDPS tretman značajno poboljšava učenje i pamćenje kod miševa koji su stari [30-33]. U ovoj studiji smo pokazali da je tretman CDPS poboljšao kognitivne funkcije inhibicijom periferne upale i oksidativnog stresa kroz obnovu homeostaze crijevnih mikroba kod miševa na modelu starenja izazvanog D-gal (Slika 9). Sprague-Dawley pacovi hranjeni polisaharidima Cistanche pokazali su povećan rast korisnih crijevnih bakterija i povećanu mikrobnu raznolikost crijeva [34]. CDA-0.05, Cistanche neutralni polisaharid, poboljšao je rast probiotskih laktobacila [22]. Ovi podaci sugeriraju da polisaharidi Cistanche poboljšavaju homeostazu crijevnih bakterija.
U ovoj studiji, pokazali smo da CDPS ima protuupalno djelovanje i poboljšava kognitivne sposobnosti miševa modela starenja modulacijom obilja crijevnih bakterijskih rodova kao što su Bacteroidetes, Firmicutes i Proteobacteria. Stoga, CDP mogu biti terapeutski korisni za bolesti povezane sa starenjem preoblikovanjem sastava crijevne mikrobiote [35, 36]. Štaviše, prethodne studije su pokazale da su nivoi inflamatornih citokina u serumu i debelom crevu povezani sa relativnom obiljem bakterijskih rodova kao što su Bacteroidetes, Firmicutes i Proteobacteria [37, 38]. Nadalje, mikrobni sastav crijeva reguliše funkciju mozga modulacijom cirkulirajućih nivoa nekoliko citokina [39-43]. Naši rezultati su pokazali da je tretman CDPS-om smanjio relativnu brojnost Thermoplasmata, Bacilli, neidentificiranih Actinobacteria, Fusobacteriia i neidentificirane Elusimicrobia, te povećao relativnu brojnost Methanobacteria, Spirochaetia, Deltaproteobacteria, neidentificirane bakterije, Monicul-atrobacteria, Nilicul-atrobacteria{8} Erysipelotrichia i neidentificirane_cijanobakterije.
Metaboliti crijevnih mikroba oslobađaju se u krvotok i reguliraju zdravlje i metabolizam domaćina [26, 27]. Metaboliti crijevnih mikroba mogu se procijeniti procjenom sastava metabolita fekalija, koji se mijenja s promjenama u sastavu crijevnih mikroba [44]. Nedavne studije su pokazale da su nivoi citrulina, prolina, arginina, asparagina, fenilalanina i treonina u plazmi povezani sa neurodegenerativnim poremećajima uključujući Alchajmerovu bolest [45, 46]. Naša studija je pokazala da su serumski nivoi kreatinina, valina, L-metionina, o-toluidina, N-etilanilina, mokraćne kiseline i prolina povezani sa starenjem izazvanim D-gal kod miševa.
Urođeni i adaptivni krakovi imunog sistema igraju značajnu ulogu u održavanju homeostaze domaćina i mikroba na luminalnoj površini crijeva [47]. Intestinalna mikrobiota također igra značajnu ulogu u regulaciji centralnog nervnog sistema (CNS) i imuniteta oslobađanjem citokina i metabolita u krvotok [48, 49]. Proinflamatorni citokini igraju ključnu ulogu u nekoliko neurodegenerativnih bolesti [50-52]. Na primjer, makularna degeneracija (AMD) i glaukom povezani su s ekstracelularnom akumulacijom amiloida (A) i intracelularnim taloženjem hiperfosforiliranog taua (ptau) i željeza u ganglijskim stanicama retine (RGC) [44]. Štaviše, upala igra značajnu ulogu u patogenezi povezanoj s glaukomom [53]. Oštećenje vida je rani simptom Alchajmerove bolesti (AD) i manifestuje se pre početka kognitivnog pada [54]. Naša studija je pokazala da CDPS štiti od kognitivnog pada i periferne upale održavajući homeostazu crijevne mikrobiote.
Postoji nekoliko ograničenja za ovu studiju. Prvo, veza između metabolizma aminokiselina i sastava crijevne mikrobiote nije dobro poznata. Drugo, sastav i molekularna struktura CDPS-a nisu poznati. Stoga su potrebne buduće studije kako bi se dalje istražila regulatorna uloga CDPS-a u ublažavanju AD kroz signalnu osovinu crijevne mikrobiote i mozga.
Zaključno, naša studija je pokazala da je CDPS poboljšao kognitivnu sposobnost kod miševa modela starenja izazvanog D-gal obnavljanjem homeostaze crijevne mikrobiote, čime se obnavlja neravnoteža aminokiselina, periferna upala i oksidativni stres. Ovi nalazi sugeriraju da je CDPS potencijalni terapeutik za pacijente s poremećajima učenja i pamćenja, posebno onima povezanim s crijevnom disbiozom.
MATERIJALI I METODE
Priprema CDPS
Oko 1.0 kg očišćene Cistanche deserticola je osušeno na zraku u pećnici na 40 stepeni C i usitnjeno u sirovi prah. Prašak je ekstrahovan u vrućem etanolu 3 h. Ostatak je filtriran kroz gazu da bi se uklonio filtrat i zatim razrijeđen vodom (8X) i refluksiran uzastopno 2 h, 1,5 h i 1 h na 90°C. U svakoj vremenskoj tački, otopina je centrifugirana da bi se odvojio supernatant i sjedinjen sa smeđe-crvenim filtratom. Zatim je filtrat koncentrisan pod sniženim pritiskom, ohlađen na sobnu temperaturu, dodan polako u 95 posto etanola (3X) i ostavljen da stoji na 4 stepena C tokom 24 h. Zatim je rastvor centrifugiran na 6000 r/min 20 min na 4 stepena C. Talog je sakupljen nakon ponovljene ekstrakcije vodom i triput precipitacije alkohola. Talog je rekonstituisan u vodi, deproteiniziran, dijaliziran i osušen zamrzavanjem da bi se dobio sirovi polisaharid Cistanche deserticola (CDP). Sadržaj polisaharida bio je više od 90 posto, što je procijenjeno ultraljubičastom spektrofotometrijom.
Grupiranje životinja i tretmani
Mužjaci Kunming miša stari osam sedmica (SCXK licenca br.{1}}) kupljeni su od SPF Biotechnology Co. Ltd (Peking, Kina), smješteni u prostoriji s kontroliranom svjetlošću i temperaturom i hranjeni hranom i vodom. Svi eksperimenti na životinjama sprovedeni su u skladu sa protokolima odobrenim od strane Institucionalne komisije za negu i upotrebu životinja Medicinskog univerziteta Unutrašnje Mongolije. Eksperimenti su izvedeni prema Vodiču za brigu i upotrebu laboratorijskih životinja Nacionalnog instituta za zdravlje (NIH).
Nakon sedmične adaptacije na novo okruženje, 120 miševa je podijeljeno u sljedećih 7 grupa: (1) kontrola divljeg tipa (WT); model grupa (150 mg/Kg/dan D-gal; Mod); (3) CH: D-gal plus 100 mg/kg CDPS; (4) CM: D-gal plus 50 mg/kg CDPS; (5) CL: D-gal plus 25 mg/kg CDPS; (6) ABX grupa: antibiotici plus D-gal plus 50 mg/kg CDPS; (7) Cy grupa: ciklofosfamid plus D-gal plus 50 mg/kg CDPS.
Miševi iz grupe modela, ABX, Cy i CDPS primili su potkožne injekcije fiziološkog rastvora otopljenog
150 mg/kg D-gal svaki dan tokom 2 mjeseca. Grupi WT je subkutano ubrizgana jednaka zapremina fiziološkog rastvora tokom 2 meseca. Miševi CDPS grupe su također svakodnevno davani sa intragastričnim injekcijama koje sadrže 1{{10}0 mg/kg, 50 mg/Kg ili 25 mg/Kg CDPS-a tokom 2 mjeseca . Miševi grupe ABX su primali vodu za piće sa 0,1 mg/mL ampicilina i 0,5 mg/mL streptomicina tokom 2 mjeseca uz D-gal i CDPS injekcije. Prije primjene D-gal, miševi su primali injekcije koje su sadržavale 0,1 mg/mL ampicilina, 0,5 mg/mL streptomicina i 0,1 mg/mL kolistina tokom 7 dana u ABX grupi. Miševi Cy grupe primali su intraperitonealne injekcije od 20 mg/Kg ciklofosfamida svaki drugi dan (qod) tokom 2 mjeseca uz dnevne injekcije D-gal i CDPS.
Test za prepoznavanje novih objekata
Provedite eksperimente ponašanja nakon posljednje doze. Test prepoznavanja objekata uključivao je faze upoznavanja, obuke i testiranja. Tokom faze upoznavanja, miševi su habituirani u praznoj komori za testiranje 10 minuta dva dana. Zatim su trećeg dana (dan treninga) dva predmeta iste veličine, oblika i boje (A1 i A2) postavljena na suprotne krajeve komore. Svaki miš je tada dobio 10 minuta da istraži dva slična objekta. Nakon 1-sat (trećeg dana) i 24-sat (četvrti dan) intervala od treninga do testiranja, jedan od sličnih objekata (A1 ili A2) je zamijenjen sa B ili C predmet koji se razlikuje po veličini, boji i obliku na dan testiranja. Tokom faze testiranja, svaki miš je testiran 5 minuta i preferencijalni indeks je izračunat kako bi se odredila memorija za prepoznavanje novog objekta (B ili C) koristeći sljedeću formulu: Preferencijalni indeks=Vrijeme na objektu B ili C/( Vrijeme na objektu B ili C plus Vrijeme na objektu A)×100 posto .
Morrisov test vodenog lavirinta
Morrisov test vodenog lavirinta izveden je u okruglom bazenu koji je bio 45 cm u dubinu i 90 cm u prečniku. Protokol koji su opisali Ruediger S, et al. (2011) [55] i Wood RA, et al. (2018) [56] je ovdje bio zaposlen. Dubina vode u bazenu bila je 30 cm, a temperatura vode 20±1 stepen C. Platforma je bila prečnika 6 cm i 1 cm pod vodom. Vrijeme za obuku i testiranje je bilo po 60 s. Za obuku smo provodili četiri probe od po 60 s sa skrivenom platformom svaki dan u trajanju od pet dana uzastopno. Ako miševi nisu otkrili platformu za 60 s, vodili su ih do platforme i stavljali na platformu 5 s. Tokom faze testiranja, zabilježeno je i analizirano latencija za dostizanje skrivene platforme u obuci i probnim sesijama, broj prelazaka preko uklonjene lokacije platforme i vrijeme provedeno u ciljnom (platformskom) kvadrantu.
ELISA testovi
Nivoi proinflamatornih citokina u serumu kao što su IL-2(), IL-4, IL-10 i TNF- analizirani su za svaku grupu miševa korištenjem ELISA kompleta kupljenih od Shanghai Yi Li Biological Technology Co., Ltd. (Šangaj, Kina) prema uputama proizvođača. Aktivnost antioksidativnog enzima, superoksid dismutaze (SOD), i nivoi produkta peroksidacije lipida, malondialdehida (MDA), u serumu svake grupe miševa analizirani su setovima za analizu kupljenim od Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute (Nanjing, Kina) . Nivoi proteinskih proizvoda napredne oksidacije (AOPP) u uzorcima mišjeg hipokampusa procijenjeni su korištenjem ELISA kompleta iz Shanghai Yi Li Biological Technology Co. Ltd. (Šangaj, Kina) prema uputama proizvođača.
Procjena oksidativnog stresa u mozgu miša
Homogenizirali smo 100 mg tkiva hipokampusa sa 0,9 ml ledom ohlađene fiziološke otopine i homogenat je centrifugiran na 12000 rpm 30 minuta na 4 stepena C. Sadržaj proteina u supernatantu je analiziran korištenjem BCA Protein Assay Kit ( Beyotime Biotechnology, Šangaj, Kina). Nivoi lipidne peroksidacije (LPO) i malondialdehida (MDA), te aktivnosti GSH-Px i SOD u uzorcima hipokampusa analizirani su kolorimetrijom pomoću kompleta Instituta za bioinženjering Nanjing Jiancheng (Nanjing, Kina) prema uputama proizvođača.
Sastav crijevne mikrobiote
Uzorci fekalije su sakupljeni od svih miševa i odmah pohranjeni na -80 stepen C. V3 plus V4 regija gena 16S rRNA je sekvencionirana korištenjem Illumina MiSeq (Beijing Novogene Co. Ltd., Peking, Kina) i analizirana pomoću QIIME otvorena platforma za određivanje profila crijevne mikrobiote.
LC/MS analiza serumskih metabolita
Uzorci seruma su inkubirani 10 minuta sa prethodno ohlađenim metanolom u omjeru 1:3 kako bi se istaložili proteini. Uzorci su centrifugirani na 12000r/min 15 minuta na 4 stepena C. Supernatanti su analizirani pomoću Thermo Scientific Dionex UltiMate3000 Rapid Resolution Liquid Chromatography i QExactive masenog spektra. Kromatografski uslovi su prikazani u Tabeli 1. Analiti su razdvojeni u XBridge BEH Amide hromatografskoj koloni (2,1×100 mm; Waters Co., Milford, MA, USA) koristeći 0,1 posto mravlje kiseline i acetonitrila kao mobilne faze A i B, respektivno. Brzina protoka je postavljena na 0,4 ml/min, volumen ubrizgavanja je bio 5 µl, a temperatura kolone je postavljena na 25 stepeni C (Tabela 1). Signali masenog spektra dobiveni su korištenjem moda skeniranja pozitivnih i negativnih jona. Napon raspršivanja jona i drugi specifični MS parametri prikazani su u tabeli 2.
Statistička analiza
Statistical analysis was performed using the SPSS 13.0 software (SPSS Inc., Chicago, Illinois, USA). The data plots were generated using GraphPad Prism 8.0.1 (GraphPad Software, La Jolla, California, USA). Partial least squares discriminant analysis (OPLS-DA) of SIMCA-P+13.0 (Umetrics, AB, Umeå, Sweden) and Principal Components Analysis (PCA) were used to assess normalized GC-MS spectral data. Variable Influence on Projection (VIP) values were used to identify significant variables with VIP values >1.0 i str< 0.05.="" these="" significant="" variables="" were="" used="" to="" identify="" the="" spectral="" peaks.="" the="" student's="" t-test="" was="" used="" to="" analyze="" differences="" between="" two="" groups="" of="" data.="" the="" taxonomic="" rank="" differential="" between="" groups="" was="" determined="" using="" student's="" test="" (v3.1.2;="" r="" programming="" language).="" the="" correlation="" between="" genera="" abundance="" and="" mouse="" behavior="" was="" calculated="" using="" spearman="" correlation="" coefficients="" (r="" language).="" p="" <="" 0.05="" was="" considered="" statistically="" significant.="" the="" data="" are="" presented="" as="">
REFERENCE
1. Coates SS, Lehnert BE, Sharma S, Kindell SM, Gary RK. Berilijum izaziva prerano starenje u ljudskim fibroblastima. J Pharmacol Exp Ther. 2007; 322:70–79. https://doi.org/10.1124/jpet.106.118018 PMID:17395767
2. Shwe T, Pratchayasakul W, Chattipakorn N, Chattipakorn SC. Uloga starenja mozga izazvanog D-galaktozom i njegov potencijal koji se koristi za terapijske intervencije. Exp Gerontol. 2018; 101:13–36. https://doi.org/10.1016/j.exger.2017.10.029 PMID:29129736
3. Ho SC, Liu JH, Wu RY. Utvrđivanje mimetičkog efekta starenja kod miševa uzrokovanog D-galaktozom. Biogerontologija. 2003; 4:15–18. https://doi.org/10.1023/a:1022417102206 PMID:12652185
4.Song X, Bao M, Li D, Li YM. Napredna glikacija u modelu starenja miša izazvanog D-galaktozom. Mech Aging Dev. 1999; 108:239–51.
https://doi.org/10.1016/s0047-6374(99)00022-6 PMID:10405984
5. Yamauchi T, Oi A, Kosakamoto H, Akuzawa-Tokita Y, Murakami T, Mori H, Miura M, Obata F. Bakterijske vrste crijeva izrazito utiču na metabolite purina domaćina tokom starenja u Drosophila. iScience. 2020; 23:101477. https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101477 PMID:32916085
6. Komisija Kineske farmakopeje, Farmakopeja Narodne Republike Kine Ver. 2015. China Medical Science and Technology Press, Peking, Kina. 2015.
7. Wang N, Ji S, Zhang H, Mei S, Qiao L, Jin X.Herba Cistanches: Anti-aging. Aging Dis. 2017; 8:740–59. https://doi.org/10.14336/AD.2017.0720 PMID:29344414
8. Fu Z, Fan X, Wang X, Gao X.Cistanches Herba: Pregled njegovih kemijskih, farmakoloških i farmakokinetičkih svojstava. J Ethnopharmacol. 2018; 219:233–47.
https://doi.org/10.1016/j.jep.2017.10.015 PMID:29054705
9. Zhong C, Liu Z, Zhang X, Pu Y, Yang Z, Bao Y. Fizičko-hemijska svojstva polisaharida iz Ligusticum chuanxiong i analiza njihovog antitumorskog potencijala kroz imunoregulaciju. Funkcija hrane. 2021; 12:1719–31. https://doi.org/10.1039/d0fo02978e
PMID:33502414
10. Shi YJ, Zheng HX, Hong ZP, Wang HB, Wang Y, Li MY, Li ZH. Antitumorski efekti različitog praha spora Ganoderma lucidum u biološkim testovima baziranim na ćelijama i zebricama. J Integr Med. 2021; 19:177–84. https://doi.org/10.1016/j.joim.2021.01.004 PMID:33495135
11. Zhang Z, Liu H, Yu B, Tao H, Li J, Wu Z, Liu G, Yuan C, Guo L, Cui B. Lycium barbarum polisaharid ublažava ozljedu miokarda u mikrofonu hranjenom hranom s visokim udjelom masti kroz manipulaciju crijevima mikrobiom i fekalni metabolom. Food Res Int. 2020; 138:109778. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109778 PMID:33288164
12. Newgard CB, Sharpless NE. Punoletstvo: molekularni pokretači starenja i terapeutske mogućnosti. J Clin Invest. 2013; 123:946–50. https://doi.org/10.1172/JCI68833 PMID:23454756
13. Wang H, Dwyer-Lindgren L, Lofgren KT, Rajaratnam JK, Marcus JR, Levin-Rector A, Levitz CE, Lopez AD, Murray CJ. Smrtnost specifična za dob i spol u 187 zemalja, 1970-2010: sistematska analiza za Globalnu studiju o teretu bolesti 2010. Lancet. 2012; 380:2071–94.
https://doi.org/10.1016/S0140-6736(12)61719-X PMID:23245603
14. Qabazard B, Stürzenbaum SR. H2S: Novi pristup produženju životnog vijeka i zdravom starenju? Handb Exp Pharmacol. 2015; 230:269–87. https://doi.org/10.1007/978-3-319-18144-8_14 PMID:26162840
15. Walrath T, Dyamenahalli KU, Hulsebus HJ, McCullough RL, Idrovo JP, Boe DM, McMahan RH, Kovacs EJ. Starosne promjene u crijevnom imunitetu i mikrobiomu. J Leukoc Biol. 2020. [Epub ispred štampe]. https://doi.org/10.1002/JLB.3RI0620-405RR PMID:33020981
16. Mishra B, Manmode S, Walke G, Chakraborty S, Neralkar M, Hotha S. Sinteza hiper-razgranatog jezgra tetrasaharidnog motiva hlorovirusa. Org Biomol Chem. 2021; 19:1315–28. https://doi.org/10.1039/d0ob02176h PMID:33459320
17. Gao Y, Liu Y, Ma F, Sun M, Song Y, Xu D, Mu G, Tuo Y. Lactobacillus plantarum Y44 ublažava oksidativni stres regulacijom crijevne mikrobiote i funkcije barijere debelog crijeva kod Balb/C miševa potkožnom d-galaktozom injekcija. Funkcija hrane. 2021; 12:373–{6}}. https://doi.org/10.1039/d0fo02794d
PMID:33325942
18. Francisco ÉC, Franco TT, Wagner R, Jacob-Lopes E. Procjena različitih ugljikohidrata kao egzogenog izvora ugljika u uzgoju cijanobakterija. Bioprocess Biosyst Eng. 2014; 37:1497–505. https://doi.org/10.1007/s00449-013-1121-1 PMID:24445336
19. Uhde A, Youn JW, Maeda T, Clermont L, Matano C, Krämer R, Wendisch VF, Seibold GM, Marin K. Glukozamin kao izvor ugljika za Corynebacterium glutamicum koji proizvodi aminokiseline. Appl Microbiol Biotechnol. 2013; 97:1679–87. https://doi.org/10.1007/s00253-012-4313-8 PMID:22854894
1. Ladevèze S, Laville E, Despres J, Mosoni P, Potocki-Véronèse G. Prepoznavanje i razgradnja manozida bakterijama. Biol Rev Camb Philos Soc. 2017; 92:1969–90.
https://doi.org/10.1111/brv.12316 PMID:27995767
2. Limoli DH, Jones CJ, Wozniak DJ. Bakterijski ekstracelularni polisaharidi u formiranju i funkciji biofilma. Microbiol Spectr. 2015; 3:10.1128. https://doi.org/10.1128/microbiolspec.MB-0011-2014 PMID:26185074
3. Zeng H, Huang L, Zhou L, Wang P, Chen X, Ding K. Galaktoglukan izoliran iz Cistanche deserticola Y.
C. Ma. i njegovu bioaktivnost na sojeve crijevnih bakterija. Carbohydr Polym. 2019; 223:115038. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2019.115038 PMID:31426978
4. Subramanian V, Rodemoyer B, Shastri V, Rasmussen LJ, Desler C, Schmidt KH. Nedostatak DNK helikaze Bloomovog sindroma povezan je s oksidativnim stresom i promjenama mitohondrijalne mreže. Sci Rep. 2021; 11:2157.
https://doi.org/10.1038/s41598-021-81075-0 PMID:33495511
5. Mashima K, Oh I, Fujiwara K, Izawa J, Takayama N, Nakano H, Kawasaki Y, Minakata D, Yamasaki R, Morita K, Ashizawa M, Yamamoto C, Hatano K, et al. Poređenje alemtuzumaba, anti-timocitnog globulina i post-transplantacijskog ciklofosfamida za bolest transplantat protiv domaćina i transplant protiv leukemije na mišjim modelima. PLoS One. 2021; 16:e0245232. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245232 PMID:33428661
6. Rooks MG, Garrett WS. Mikrobiota crijeva, metaboliti i imunitet domaćina. Nat Rev Immunol. 2016; 16:341–52. https://doi.org/10.1038/nri.2016.42 PMID:27231050
7. Zierer J, Jackson MA, Kastenmüller G, Mangino M, Long T, Telenti A, Mohney RP, Small KS, Bell JT, Steves CJ, Valdes AM, Spector TD, Menni C. Fekalni metabolom kao funkcionalno očitavanje mikrobiom crijeva. Nat Genet. 2018; 50:790–95. https://doi.org/10.1038/s41588-018-0135-7 PMID:29808030
8. Wilmanski T, Rappaport N, Earls JC, Magis AT, Manor O, Lovejoy J, Omenn GS, Hood L, Gibbons SM, Price ND. Metabolom u krvi predviđa raznolikost crijevnog mikrobioma kod ljudi. Nat Biotechnol. 2019; 37:1217–28.
https://doi.org/10.1038/s41587-019-0233-9 PMID:31477923
9. Chagoyen M, Pazos F. MBUloga: analiza obogaćivanja metabolomskih podataka. Bioinformatika. 2011; 27:730–31. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btr001 PMID:21208985
10. Xia J, Wishart DS. Korištenje MetaboAnalyst 3.0 za sveobuhvatnu analizu metabolomskih podataka. Curr Protoc Bioinformatics. 2016; 55:14.10. https://doi.org/10.1002/cpbi.11 PMID:27603023
11. Miao X, Zhang H, Wu Y, Liu D, Zhang X, Li G. Zaštitni učinak glikozida Cistanche verbascum na ozljedu PC12 nervnih ćelija izazvanu D-galaktozom. Chinese Pharmaceutical Journal. 2017; 52:2071–78.
12. Wu Y, Zhang H, Bu R, Ma H, Su M, Li G. Istraživanje zaštitnog efekta polisaharida Cistanche deserticola na model akutnog starenja izazvanog D-galaktozom. Chinese Pharmacol Bulletin. 2017; 33:927–33.
13. Yin R, Li G, Yu T, Ma H, Ma T, Guo M. Zaštitni učinak polisaharida Cistanche cistanche na sinaptičku plastičnost kod miševa s oštećenjem učenja i pamćenja izazvanim skopolaminom. Chinese Pharmacol Bulletin. 2014; 30:801–07.
14. Ma H, Yin R, Guo M, Bao Y, Cui Z, Li G. Efekat polisaharida Cistanche cistanche na ekspresiju CREB u modelnim miševima izazvanim D-galaktozom. Kineski časopis za eksperimentalnu e-tradicionalnu kinesku medicinu. 2014; 20:137–41.
15. Fu Z, Han L, Zhang P, Mao H, Zhang H, Wang Y, Gao X, Liu E. Polisaharidi Cistanche poboljšavaju apsorpciju ehinakozida in vivo i utiču na mikrobiotu crijeva. Int J Biol Macromol. 2020; 149:732 40.
https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.01.216 PMID:31987946
16. Bajaj JS, Gillevet PM, Patel NR, Ahluwalia V, Ridlon JM, Kettenmann B, Schubert CM, Sikaroodi M, Heuman DM, Crossey MM, Bell DE, Hylemon PB, Fatouros PP, Taylor-Robinson SD. Longitudinalna sistemska biološka analiza povlačenja laktuloze kod hepatične encefalopatije. Metab Brain Dis. 2012; 27:205–15. https://doi.org/10.1007/s11011-012-9303-0 PMID:22527995
17. Qian Y, Yang X, Xu S, Wu C, Song Y, Qin N, Chen SD, Xiao Q. Promjena fekalne mikrobiote kod kineskih pacijenata sa Parkinsonovom bolešću. Brain Behav Immun. 2018; 70:194–202. https://doi.org/10.1016/j.bbi.2018.02.016 PMID:29501802
18. Sjögren YM, Tomičić S, Lundberg A, Böttcher MF, Björkstén B, Sverremark-Ekström E, Jenmalm MC. Utjecaj rane crijevne mikrobiote na sazrijevanje mukoznih i sistemskih imunih odgovora u djetinjstvu. Clin Exp Allergy. 2009; 39:1842–51. https://doi.org/10.1111/j.1365-2222.2009.03326.x PMID:19735274
19. Uhde A, Youn JW, Maeda T, Clermont L, Matano C, Krämer R, Wendisch VF, Seibold GM, Marin K. Glukozamin kao izvor ugljika za Corynebacterium glutamicum koji proizvodi aminokiseline. Appl Microbiol Biotechnol. 2013; 97:1679–87. https://doi.org/10.1007/s00253-012-4313-8 PMID:22854894
20. Ladevèze S, Laville E, Despres J, Mosoni P, Potocki-Véronèse G. Prepoznavanje i razgradnja manozida bakterijama. Biol Rev Camb Philos Soc. 2017; 92:1969–90. https://doi.org/10.1111/brv.12316 PMID:27995767
21.Limoli DH, Jones CJ, Wozniak DJ. Bakterijski ekstracelularni polisaharidi u formiranju i funkciji biofilma. Microbiol Spectr. 2015; 3:10.1128. https://doi.org/10.1128/microbiolspec.MB-0011-2014 PMID:26185074
22. Zeng H, Huang L, Zhou L, Wang P, Chen X, Ding K. Galaktoglukan izolovan iz Cistanche deserticola YC Ma. i njegovu bioaktivnost na sojeve crijevnih bakterija. Carbohydr Polym. 2019; 223:115038. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2019.115038 PMID:31426978
23.Subramanian V, Rodemoyer B, Shastri V, Rasmussen LJ, Desler C, Schmidt KH. Nedostatak DNK helikaze Bloomovog sindroma povezan je s oksidativnim stresom i promjenama mitohondrijalne mreže. Sci Rep. 2021; 11:2157.
https://doi.org/10.1038/s41598-021-81075-0 PMID:33495511
24.Mashima K, Oh I, Fujiwara K, Izawa J, Takayama N, Nakano H, Kawasaki Y, Minakata D, Yamasaki R, Morita K, Ashizawa M, Yamamoto C, Hatano K, et al. Poređenje alemtuzumaba, anti-timocitnog globulina i post-transplantacijskog ciklofosfamida za bolest transplantat protiv domaćina i transplant protiv leukemije na mišjim modelima. PLoS One. 2021; 16:e0245232. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245232 PMID:33428661
25. Rooks MG, Garrett WS. Mikrobiota crijeva, metaboliti i imunitet domaćina. Nat Rev Immunol. 2016; 16:341–52. https://doi.org/10.1038/nri.2016.42 PMID:27231050
26.Zierer J, Jackson MA, Kastenmüller G, Mangino M, Long T, Telenti A, Mohney RP, Small KS, Bell JT, Steves CJ, Valdes AM, Spector TD, Menni C. Fekalni metabolom kao funkcionalno očitavanje mikrobiom crijeva. Nat Genet. 2018; 50:790–95. https://doi.org/10.1038/s41588-018-0135-7 PMID:29808030
27. Wilmanski T, Rappaport N, Earls JC, Magis AT, Manor O, Lovejoy J, Omenn GS, Hood L, Gibbons SM, Price ND. Metabolom u krvi predviđa raznolikost crijevnog mikrobioma kod ljudi. Nat Biotechnol. 2019; 37:1217–28.
https://doi.org/10.1038/s41587-019-0233-9 PMID:31477923
28. Chagoyen M, Pazos F. MBUloga: analiza obogaćivanja metabolomskih podataka. Bioinformatika. 2011; 27:730–31. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btr001 PMID:21208985
29. Xia J, Wishart DS. Korištenje MetaboAnalyst 3.0 za sveobuhvatnu analizu metabolomskih podataka. Curr Protoc Bioinformatics. 2016; 55:14.10. https://doi.org/10.1002/cpbi.11 PMID:27603023
30. Miao X, Zhang H, Wu Y, Liu D, Zhang X, Li G. Zaštitni učinak glikozida Cistanche verbascum na ozljedu PC12 nervnih ćelija izazvanu D-galaktozom. Chinese Pharmaceutical Journal. 2017; 52:2071–78.
31. Wu Y, Zhang H, Bu R, Ma H, Su M, Li G. Istraživanje zaštitnog efekta polisaharida Cistanche deserticola na model akutnog starenja izazvanog D-galaktozom. Chinese Pharmacol Bulletin. 2017; 33:927–33.
32. Yin R, Li G, Yu T, Ma H, Ma T, Guo M. Zaštitni učinak polisaharida Cistanche cistanche na sinaptičku plastičnost kod miševa sa oštećenjem učenja i pamćenja izazvanim skopolaminom. Chinese Pharmacol Bulletin. 2014; 30:801–07.
33. Ma H, Yin R, Guo M, Bao Y, Cui Z, Li G. Efekat polisaharida Cistanche cistanche na ekspresiju CREB u modelnim miševima izazvanim D-galaktozom. Kineski časopis za eksperimentalnu e-tradicionalnu kinesku medicinu. 2014; 20:137–41.
34. Fu Z, Han L, Zhang P, Mao H, Zhang H, Wang Y, Gao X, Liu E. Polisaharidi Cistanche poboljšavaju apsorpciju ehinakozida in vivo i utiču na mikrobiotu crijeva. Int J Biol Macromol. 2020; 149:732–40. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.01.216 PMID:31987946
35.Bajaj JS, Gillevet PM, Patel NR, Ahluwalia V, Ridlon JM, Kettenmann B, Schubert CM, Sikaroodi M, Heuman DM, Crossey MM, Bell DE, Hylemon PB, Fatouros PP, Taylor-Robinson SD. Longitudinalna sistemska biološka analiza povlačenja laktuloze kod hepatične encefalopatije. Metab Brain Dis. 2012; 27:205–15. https://doi.org/10.1007/s11011-012-9303-0 PMID:22527995
36. Qian Y, Yang X, Xu S, Wu C, Song Y, Qin N, Chen SD, Xiao Q. Promjena fekalne mikrobiote kod kineskih pacijenata sa Parkinsonovom bolešću. Brain Behav Immun. 2018; 70:194–202. https://doi.org/10.1016/j.bbi.2018.02.016 PMID:29501802
37. Sjögren YM, Tomičić S, Lundberg A, Böttcher MF, Björkstén B, Sverremark-Ekström E, Jenmalm MC. Utjecaj rane crijevne mikrobiote na sazrijevanje mukoznih i sistemskih imunih odgovora u djetinjstvu. Clin Exp Allergy. 2009; 39:1842–51. https://doi.org/10.1111/j.1365-2222.2009.03326.x PMID:19735274
38.Rangel I, Ganda Mall JP, Willén R, Sjöberg F, Hultgren-Hörnquist E. Stepen kolitisa korelira sa mikrobnim sastavom i odgovorima citokina u debelom crijevu i cekumu miševa s nedostatkom G i{2}}. FEMS Microbiol Ecol. 2016; 92: fiw098. https://doi.org/10.1093/femsec/fiw098 PMID:27162181
39. Larbi A, Pawelec G, Witkowski JM, Schipper HM, Derhovanessian E, Goldeck D, Fulop T. Dramatične promjene u cirkulirajućim CD4, ali ne i CD8 podskupovima T ćelija kod blage Alchajmerove bolesti. J Alzheimers Dis. 2009; 17:91–103.
https://doi.org/10.3233/JAD-2009-1015 PMID:19494434
40. West CE, Rydén P, Lundin D, Engstrand L, Tulic MK, Prescott SL. Mikrobiom crijeva i obrasci urođenog imunološkog odgovora kod ekcema povezanih s IgE. Clin Exp Allergy. 2015; 45:1419–29. https://doi.org/10.1111/cea.12566 PMID:25944283
41. Wong ML, Inserra A, Lewis MD, Mastronardi CA, Leong L, Choo J, Kentish S, Xie P, Morrison M, Wesselingh SL, Rogers GB, Licinio J. Signalizacija inflamazoma utječe na anksioznost i depresivno ponašanje i crijeva sastav mikrobioma. Mol Psychiatry. 2016; 21:797–805.
https://doi.org/10.1038/mp.2016.46 PMID:27090302
42. Abildgaard A, Elfving B, Hokland M, Wegener G, Lund S. Probiotički tretman smanjuje depresivno ponašanje kod pacova nezavisno od prehrane. Psihoneuroendokrinologija. 2017; 79:40–48. https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2017.02.014 PMID:28259042
43. Bercik P, Verdu EF, Foster JA, Macri J, Potter M, Huang X, Malinowski P, Jackson W, Blennerhassett P, Neufeld KA, Lu J, Khan WI, Corthesy-Theulaz I, et al. Hronična gastrointestinalna upala izaziva ponašanje nalik anksioznosti i mijenja biohemiju centralnog nervnog sistema kod miševa. Gastroenterologija. 2010; 139:2102–2112.e1. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2010.06.063 PMID:20600016
44. Yoshimoto S, Mitsuyama E, Yoshida K, Odamaki T, Xiao JZ. Obogaćeni metaboliti koji potencijalno promovišu bolesti povezane sa starenjem kod ispitanika sa mikrobiotom crijeva starijeg tipa. Gut Microbes. 2021; 13:1–11. https://doi.org/10.1080/19490976.2020.1865705 PMID:33430687
45. Chatterjee P, Cheong YJ, Bhatnagar A, Goozee K, Wu Y, McKay M, Martins IJ, Lim WL, Pedrini S, Tegg M, Villemagne VL, Asih PR, Dave P, et al. Metaboliti u plazmi povezani sa dokazom o neurodegeneraciji biomarkera kod kognitivno normalnih starijih odraslih osoba. J Neurochem. 2020. [Epub ispred štampe]. https://doi.org/10.1111/jnc.15128 PMID:32679614
46. Mahajan UV, Varma VR, Griswold ME, Blackshear CT, An Y, Oommen AM, Varma S, Troncoso JC, Pletnikova O, O'Brien R, Hohman TJ, Legido-Quigley C, Thambisetty M. Disregulacija višestrukih metaboličkih mreža vezano za transmetilaciju mozga i poliaminske puteve kod Alchajmerove bolesti: Ciljana metabolomska i transkriptomska studija. PLoS Med. 2020; 17:e1003012. https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1003012 PMID:31978055
47.Duerkop BA, Vaishnava S, Hooper LV. Imuni odgovori na mikrobiotu na površini crijevne sluznice. Imunitet. 2009; 31:368–76. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2009.08.009 PMID:19766080
48. Forsythe P, Bienenstock J. Imunomodulacija komenzalnim i probiotičkim bakterijama. Immunol Invest. 2010; 39:429–48. https://doi.org/10.3109/08820131003667978 PMID:20450286
49. Sternberg EM. Neuralna regulacija urođenog imuniteta: koordinirani nespecifični odgovor domaćina na patogene. Nat Rev Immunol. 2006; 6:318–28. https://doi.org/10.1038/nri1810 PMID:16557263
50.Colonna M, Butovsky O. Funkcija mikroglije u centralnom nervnom sistemu tokom zdravlja i neurodegeneracije. Annu Rev Immunol. 2017; 35:441–68. https://doi.org/10.1146/annurev-immunol-051116- 052358 PMID:28226226
51. El Khoury J. Neurodegeneracija i neuroimuni sistem. Nat Med. 2010; 16:1369–70. https://doi.org/10.1038/nm1210-1369 PMID:21135838
52. Fu W, Vukojević V, Patel A, Soudy R, MacTavish D, Westaway D, Kaur K, Goncharuk V, Jhamandas J. Uloga mikroglijalnih amilinskih receptora u posredovanju beta amiloidom (A )-inflamacije. J Neuroinflamacija. 2017; 14:199. https://doi.org/10.1186/s12974-017-0972-9 PMID:28985759
53. Yang X, Zeng Q, Tezel G. Regulacija različitih funkcija kaspaze- 8 u ganglijskim ćelijama retine i astroglije kod eksperimentalnog glaukoma. Neurobiol Dis. 2021; 150:105258. https://doi.org/10.1016/j.nbd.2021.105258 PMID:33434617
54. Ashok A, Singh N, Chaudhary S, Bellamkonda V, Kritikos AE, Wise AS, Rana N, McDonald D, Ayyagari R. Degeneracija retine i Alchajmerova bolest: veza u razvoju. Int J Mol Sci. 2020; 21:7290. https://doi.org/10.3390/ijms21197290 PMID:33023198
55. Ruediger S, Vittori C, Bednarek E, Genoud C, Strata P, Sacchetti B, Caroni P. Inhibicijski rast povezanosti povezan s učenjem potreban za preciznost memorije. Priroda. 2011; 473:514–18. https://doi.org/10.1038/nature09946 PMID:21532590
56. Wood RA, Bauza M, Krupic J, Burton S, Delekate A, Chan D, O'Keefe J. Lavirint sa saćem pruža novi test za proučavanje prostorne navigacije zavisne od hipokampusa. Priroda. 2018; 554:102–05. https://doi.org/10.1038/nature25433
