Cistanche Deserticola polisaharīdi mazina kognitīvo samazināšanos novecojošām modeļu pelēm, atjaunojot zarnu mikrobiotas-smadzeņu asi

Kontaktpersona: Odrija Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-pasts: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

KOPSAVILKUMS

Jaunākie pierādījumi liecina, ka izmaiņas zarnu mikrobiota-smadzeņu asī var izraisīt kognitīvos traucējumus novecošanas laikā. Šajā pētījumā mēs novērojām, ka ilgstoša D-galaktozes ievadīšana pelēm izraisīja izziņas samazināšanos, zarnu mikrobu disbiozi, perifēro iekaisumu un oksidatīvo stresu. Šajā ar vecumu saistītās kognitīvās lejupslīdes modelīCistanche deserticola polisaharīdi(CDPS) uzlaboja kognitīvo funkciju ar D-galaktozi ārstētām pelēm, atjaunojot zarnu mikrobu homeostāzi, tādējādi samazinot oksidatīvo stresu un perifēro iekaisumu. CDPS labvēlīgā ietekme uz šīm novecojošām pelēm tika novērsta, ablējot zarnu mikrobiotu ar antibiotikām vai imūnsupresiju ar ciklofosfamīdu. Seruma metabolomiskā profilēšana parādīja, ka kreatinīna, valīna, L-metionīna, o-toluidīna, N-etilanilīna, urīnskābes un prolīna līmenis novecojošās modeļa pelēm tika mainīts, bet tos atjaunoja CDPS. Šie atklājumi parādīja, ka CDPS uzlabo kognitīvo funkciju D-galaktozes izraisītā novecošanās modelī pelēm, atjaunojot zarnu mikrobiotas-smadzeņu ass homeostāzi, kas mazināja aminoskābju nelīdzsvarotību, perifēro iekaisumu un oksidatīvo stresu. Tādējādi CDPS parāda terapeitisko potenciālu pacientiem ar atmiņas un mācīšanās traucējumiem, īpaši tiem, kas saistīti ar zarnu mikrobu disbiozi.

Cistanche deserticolapolisaharīdi

IEVADS

Ilgstoša D-galaktozes (D-gal) un berilija sāļu ievadīšana eksperimentālos dzīvnieku modeļos un in vitro primārajās šūnu kultūrās izraisa novecošanos, un to izmanto, lai identificētu dabiskā novecošanās procesa pamatā esošos mehānismus [1–4]. Iepriekšējie pētījumi liecina, ka kognitīvā samazināšanās D-galaktozes izraisīto novecošanās modeļu pelēm ir saistīta ar samazinātu nervu augšanas faktora (NGF) proteīna līmeni un palielinātu reaktīvo skābekļa sugu (ROS) smadzenēs, kas abi izraisa hipokampu neironu deģenerāciju un samazina. neiroģenēze [3, 4]. Jaunākie pētījumi ir arī parādījuši, ka cilvēka zarnu mikrobiotas sastāvs un skaits būtiski mainās novecošanās procesā [5].

Cistanche deserticolair garšaugs, kas aug galvenokārt Ķīnas ziemeļrietumu tuksneša reģionā un tiek izmantots tradicionālajā ķīniešu medicīnā. To parasti sauc par "tuksneša žeņšeņu". Cistanche deserticola ekstrakti satur vairākus farmakoloģiski aktīvus savienojumus, tostarp feniletanoīdu glikozīdus, iridoīdus, lignozi, oligosaharīdus, polisaharīdus un aminoskābes; šie savienojumi ir saistīti ar pretiekaisuma, antioksidatīvām, anti-novecošanās, neiroprotektīvām un imūnmodulējošām īpašībām [6, 7]. Piemēram, polisaharīdi, kas iegūti no Cistanche deserticola, ir izmantoti tradicionālajā ķīniešu medicīnā kolorektālā vēža ārstēšanai [8]. No vairākiem organismiem, piemēram, Chuanqiong polisaharīds, Ganoderma lucidum polisaharīds un Lycium barbarum polisaharīds, ir izolēts plašs vāji toksisku polisaharīdu klāsts ar noderīgu bioaktivitāti [9–11]. CDA-

0.05 ir galaktoglikāns, kas izolēts no Cistanche deserticola, kas veicina vairāku labvēlīgo zarnu baktēriju, tostarp vairāku Bacteroides un Lactobacillus sugu [12], augšanu.

Normālas novecošanās procesa pamatā esošie mehānismi ir saistīti arī ar vairākām cilvēku slimībām, piemēram, neirodeģeneratīviem traucējumiem, koronāro aterosklerozi, 2. tipa diabētu (T2DM) un hipertensiju [13, 14]. Jaunākie pētījumi liecina, ka zarnu floras izmaiņām ir nozīmīga loma cilvēka novecošanā [15]. Vairāki pētījumi ir parādījuši, ka ilgstoša D-galaktozes ievadīšana eksperimentālām pelēm un žurkām atdarina normālu novecošanās procesu un ir noderīgs modelis, lai pētītu ar novecošanu saistītus fenotipus, piemēram, izziņas pasliktināšanos [16]. Turklāt D-galaktozes izraisītās novecošanās modeļa pelēm ir izmaiņas zarnu mikrobiotas sastāvā [17]. Tāpēc mēs izvirzījām hipotēzi, ka izmaiņas zarnu mikrobiotas sastāvā var izraisīt kognitīvo samazināšanos D-galaktozes izraisīto novecošanās modeļu pelēm, un pētījām, vai Cistanche deserticola polisaharīdi (CDPS) var mazināt kognitīvo samazināšanos, atjaunojot zarnu mikrobiotas disbiozi.

Cistanche deserticola

REZULTĀTI

D-galaktozes izraisītas novecošanās modeļa pelēm ir kognitīvā pasliktināšanās un zarnu mikrobu disbioze

Mēs analizējām savvaļas tipa (WT) peļu un to peļu uzvedības rādītājus, kuras 2 mēnešus ārstēja ar 150 mg D-gal uz kg ķermeņa svara (modelis vai Mod), izmantojot jaunu objektu atpazīšanas un Morisa ūdens labirinta (MWM) testus. Preferenciālās indeksa vērtības jaunā objektu atpazīšanas testā Mod grupas pelēm bija ievērojami samazinātas, salīdzinot ar WT grupas pelēm (1.A, 1.B attēls). MWM testa rezultāti parādīja, ka evakuācijas latentuma laiks pēc sestās dienas bija ievērojami palielināts Mod grupā, salīdzinot ar WT grupu (1C, 1D attēls). Turklāt mērķa platformas krustojumi un peldēšanas laiki mērķa kvadrantā tika ievērojami samazināti Mod grupā, salīdzinot ar WT grupu (1. E, 1. attēls). Šie rezultāti parādīja ievērojamu D-gal izraisīto novecošanās modeļa peļu mācīšanās un atmiņas spēju samazināšanos.

Pēc tam mēs analizējām atšķirības zarnu mikrobu fila, ģinšu un sugu daudzumā un sastāvā peļu Mod un WT grupu fekāliju paraugos, izmantojot 16S ribosomu RNS (rRNS) sekvencēšanas datus no fekāliju paraugiem. Dominējošā zarnu flora WT un Mod grupu pelēm bija Firmicutes un Bacteroides. Tomēr Bacteroides daudzums tika ievērojami samazināts, un Firmicutes daudzums Mod grupā bija ievērojami palielināts, salīdzinot ar WT grupu (2.A attēls). Pēc tam mēs veicām lineāro diskriminācijas analīzi (LDA), lai noteiktu LDA efekta lieluma (LEfSe) rādītājus, kam sekoja Kruskal-Wallis un Wilcoxon testi, lai novērtētu dažādu taksonu relatīvo daudzumu WT un Mod grupu pelēm. LDA rezultāti ir parādīti 2.B attēlā. Turklāt mēs izveidojām kladogrammas, kas parāda dažādu ģinšu un sugu, kas pieder pie Bacteriodes un Firmicutes phyla, atšķirīgu bagātināšanu WT un modeļu grupās (2.C attēls). Kopumā mūsu rezultāti parādīja traucētas kognitīvās spējas un zarnu mikrobu disbiozi D-galaktozes izraisītām novecošanās modeļa pelēm.

CDPS ārstēšana uzlabo kognitīvās spējas D-gal izraisītās novecošanās modeļa pelēm

Mēs analizējām, vai CDPS ārstēšana mazina kognitīvo samazināšanos D-gal izraisītās novecošanās modeļa pelēm. Laikā

2 mēnešus pēc ievadīšanas ķermeņa svars tika mērīts katru otro dienu. Peļu modeļa un CDPS grupu ķermeņa svars bija līdzīgs (3.A attēls). Veiciet uzvedības eksperimentus pēc pēdējās devas. Jauno objektu atpazīšanas un Morisa ūdens labirinta testa rezultāti parādīja, ka īstermiņa atmiņa bija ievērojami augstāka peļu CDPS grupās, salīdzinot ar peļu modeļu grupu; ilgtermiņa atmiņa CDPS peļu grupā bija augstāka, bet statistiski nenozīmīga salīdzinājumā ar peļu modeļu grupu (3.B, 3C attēls). Tas liecināja, ka ārstēšana ar CDPS atcēla īstermiņa objektu atpazīšanas atmiņas zudumu ar D-gal ārstētām pelēm.

Šo peļu telpiskā mācīšanās un atmiņa tika novērtēta ar Morisa ūdens labirinta testu, un rezultāti parādīja, ka CDPS peļu grupas bēgšanas latentuma laiki bija salīdzināmi ar WT peļu grupu un ievērojami īsāki nekā Mod grupas pelēm (3D attēls). ). Turklāt aizbēgšanas latentuma laiki sestajā dienā pēc CDPS ievadīšanas bija ievērojami mazāki, salīdzinot ar modeļa grupu (3. E attēls). Peldēšanas laiks mērķa kvadrantā bija ievērojami lielāks CH un CM grupās, salīdzinot ar modeļa grupu. CL grupa ir augstāka par modeļa grupu, taču tai nav statistiskas nozīmes (3.F attēls). Turklāt platformu šķērsojumu skaits bija ievērojami lielāks CM un CL grupās, salīdzinot ar modeļu grupu. Tomēr CH grupa ir augstāka par modeļa grupu, un tai nav statistiskas nozīmes (3.G attēls). Šie rezultāti parādīja, ka CDPS ārstēšana uzlaboja telpisko mācīšanos un atmiņu D-gal izraisītās novecošanās modeļa pelēm.

CDPS ārstēšana atjauno zarnu mikrobiotas sastāva homeostāzi D-galaktozes novecošanas modeļa pelēm

Monosaharīdi un polisaharīdi ir būtiskas barības vielas, kas nepieciešamas baktēriju augšanai [18–21]. Ir arī ziņots, ka CDPS regulē zarnu mikrobiotas sastāvu [22]. Tāpēc mēs analizējām, vai CDPS terapija mazināja zarnu mikrobu disbiozi modeļa grupas pelēm, novērtējot fekāliju paraugu 16S rRNS sekvencēšanas datus no peļu WT, modeļa un CDPS grupām.

Pirmkārt, mēs aprēķinājām alfa daudzveidības indeksus, lai novērtētu kopējo fekāliju mikrobiotas bagātību un strukturālās atšķirības starp šīm grupām. Mēs analizējām alfa daudzveidības (-diversity) indeksus, piemēram, novērotās sugas, Shannon, Chao 1, ACE un Simpson indeksa vērtības, lai noteiktu izmaiņas dažādu baktēriju sugu sastāvā dažādu peļu grupu fekāliju paraugos. Daudzveidības (novērotās sugas, Šenonas, Čao 1, ACE un Simpsona indeksi) indeksi WT un CDPS peļu grupās bija augstāki, salīdzinot ar modeļu grupu, bet statistiskā nozīme tika novērota tikai Chao 1 indeksa vērtībām starp CM. grupa un Mod grupa. Tas norādīja, ka ievadīšana ar CDPS palielina mikrobiomu bagātību (4A–4E attēls). Pēc tam mēs analizējām daudzveidības indeksus, lai noteiktu atšķirības zarnu mikrobu sugās starp peļu WT, modeļa un CDPS grupām, izmantojot nemetrisko daudzdimensiju mērogošanu (NMDS), galveno koordinātu analīzi (PCoA) un galveno komponentu analīzi ( PCA). PCA parādīja modeļu grupas peļu zarnu mikrobu sastāva izmaiņas novecošanas procesa laikā, tostarp izmēru samazināšanu un modeļu un tendenču saglabāšanu (4.F attēls). Atšķirības fekāliju mikrobiotā starp WT, modeļa un CDPS grupām tika noteiktas, pamatojoties uz PCoA nesvērtajiem UniFrac attālumiem 16S rRNS gēniem (4.G attēls). Klasterizācijas analīze parādīja būtiskas atšķirības NMDS starp modeļu grupu un WT un CDPS grupām (4H attēls).

Mēs novērtējām 10 populārākos zarnu mikrobiotas cilmes un konstatējām, ka Bacteroides phyla pārpilnība bija ievērojami augstāka CH, CM un CL grupā, salīdzinot ar modeļu grupu (4I attēls). Tas liecināja, ka CDPS atjaunoja zarnu mikrobiotas homeostāzi ar D-gal ārstētām pelēm. Kladogrammas parādīja dažādu ģinšu un sugu, kas pieder pie Bacteriodes un Firmicutes phyla, atšķirīgu bagātināšanos WT, modelī un CDPS grupās (4.J attēls). Kā redzams siltuma kartēs, CDPS apstrāde samazināja termoplazmātu, baciļu, neidentificētu aktinobaktēriju, fusobaktēriju un neidentificētu elusimikrobiju relatīvo daudzumu un palielināja neidentificētu _anaproteobaktēriju, nitrolīnisko baciļu, nitrolībaktēriju, nitrolīnisko baktēriju un spiroheetijas metanobaktēriju, spiroheetijas, deltaproteobaktēriju relatīvo daudzumu, kā parādīts siltuma kartēs. , Erysipelotrichia un neidentificētas_zilaļģes, salīdzinot ar modeļu grupu (4K attēls). Šie rezultāti parādīja, ka CDPS ārstēšana ievērojami atjaunoja zarnu mikrobiotas homeostāzi D-gal izraisītās novecošanās modeļa pelēm.

CDPS ārstēšana atvieglo neirodeģenerāciju D-gal izraisītās novecošanās modeļa pelēm, samazinot oksidatīvo stresu

Pēc tam mēs analizējām CDPS ietekmi uz iekaisumu, analizējot pro-iekaisuma citokīnu (IL-2 un TNF-) un pretiekaisuma citokīnu (IL-4 un IL-10) līmeni serumā. ) dažādās peļu grupās. IL-2 un TNF- līmenis serumā bija ievērojami zemāks un IL-4 un IL-10 līmenis serumā bija ievērojami augstāks CH, CM un CL grupā, salīdzinot ar modeli. grupai. Ir pierādīts, ka CDPS ir pretiekaisuma iedarbība (5A–5D attēls).

Oksidatīvo stresu izraisa palielināta reaktīvo skābekļa sugu (ROS) ražošana, un tas ir viens no galvenajiem faktoriem, kas veicina novecošanos [23]. Tāpēc mēs analizējām CDPS ietekmi uz oksidatīvo stresu D-gal izraisītā novecošanās peles modelī, novērtējot antioksidanta enzīma SOD un lipīdu peroksidācijas produkta malondialdehīda (MDA) līmeni serumā. MDA līmenis serumā bija ievērojami augstāks, un SOD līmenis serumā bija ievērojami samazināts Mod grupā, salīdzinot ar WT grupu, bet CDPS terapija mainīja šīs sekas (5E, 5F attēls). Šie rezultāti parādīja, ka oksidatīvais stress bija paaugstināts D-gal izraisītās novecošanās modeļa pelēm, bet to samazināja CDPS ārstēšana.

Turklāt mēs novērtējām oksidatīvā stresa līmeni smadzeņu audos, analizējot progresīvā oksidētā proteīna produkta (AOPP), tiešās lipīdu peroksidācijas (LPO) un MDA līmeni, kā arī antioksidantu enzīmu, piemēram, glutationa peroksidāzes (GSH-Px) aktivitātes. ) un superoksīda dismutāzes (SOD) smadzeņu audu homogenātos. Mod grupas peļu smadzenēs tika konstatēta ievērojami samazināta SOD un GSH-PX aktivitāte un ievērojami paaugstināts AOPP, LPO un MDA līmenis, salīdzinot ar WT grupu, taču CH, CM un CL grupā šie efekti tika mainīti (6.A attēls). 6E).

Turklāt mēs veicām smadzeņu sekcijas histoloģisko krāsošanu ar H&E un Nissl traipiem, lai novērtētu CDPS aizsargājošo ietekmi uz D-gal izraisītas novecošanās modeļa peļu smadzenēm. Mod grupas pelēm bija ievērojams neironu skaita un apjoma samazinājums, palielināta plaisa starp neironiem, neironu neregulāra izkārtošanās un kodolpiknoze hipokampa CA1 reģionā, salīdzinot ar WT grupu, taču šīs patoloģiskās izmaiņas ievērojami samazināja CDPS terapija ( 6F attēls). Šie rezultāti parādīja, ka CDPS terapija ievērojami samazināja oksidatīvo stresu un smadzeņu patoloģiju D-gal izraisītās novecošanās modeļa pelēm.

Ārstēšana ar CDPS samazina perifēro iekaisumu un oksidatīvo stresu, saglabājot zarnu mikrobu homeostāzi D-gal izraisītām modeļu pelēm

Pēc tam mēs analizējām, vai izmaiņas zarnu mikrobiotas sastāvā bija saistītas ar paaugstinātu perifēro iekaisumu un oksidatīvo stresu novecošanas laikā. Lai to panāktu, mēs izmantojām trīskāršu antibiotiku kokteili (ABX grupa) vai ciklofosfamīdu (Cy grupa; skatiet arī sadaļu Materiāli un metodes), lai likvidētu zarnu mikrobiotu vai izraisītu imūnsupresiju ar CDPS ārstētām novecošanās modeļa pelēm. Ārstēšana ar antibiotikām atcēla CDPS ārstēšanas labvēlīgo ietekmi novecojošām pelēm. Mēs novērojām traucētu mācīšanos un atmiņu (7.A attēls) un izmaiņas zarnu mikrobiotas sastāvā (7B, 7C attēls) ABX grupas pelēm, salīdzinot ar CDPS ārstēto grupu. Iepriekš minētie rezultāti liecina, ka pat CDPS ievadīšana nevar palielināt peļu mācīšanās un atmiņas spēju pēc zarnu floras maiņas. Turklāt mēs novērojām paaugstinātu pretiekaisuma citokīnu līmeni ABX grupas peļu smadzenēs un serumā, salīdzinot ar CDPS grupu (7D–7N attēls). ABX grupas un CY grupas rezultāti parādīja, ka pēc zarnu floras un imūnās funkcijas iznīcināšanas pat CDPS ievadīšana nevarēja uzlabot peļu mācīšanās un atmiņas spējas. Šie rezultāti liecināja, ka CDPS ārstēšana samazināja perifēro iekaisumu, oksidatīvo stresu un kognitīvo samazināšanos D-gal izraisītās novecošanās modeļa pelēm, novēršot zarnu disbiozi.

Pēc tam mēs izmantojām imūnsupresīvu medikamentu ciklofosfamīdu [24], lai noteiktu iekaisuma lomu CDPS labvēlīgajā iedarbībā. Ar ciklofosfamīdu ārstētām CDPS pelēm (Cy grupa) bija traucētas mācīšanās un atmiņas spējas, izmaiņas zarnu mikrobiotas sastāvā, kā arī pro- un pretiekaisuma citokīnu līmenis smadzenēs un serumā, salīdzinot ar savvaļas tipa un CDPS grupas pelēm. Tomēr, salīdzinot ar modeli un ABX grupu, nav nozīmes. (7A–7N attēls). Šie dati parāda, ka izmaiņas zarnu mikrobiotas sastāvā palielina perifēro iekaisumu D-gal izraisītās novecošanās modeļa pelēm.

CDPS novērš D-gal izraisītu novecošanos, regulējot aminoskābju metabolismu

Saimnieka imūnsistēmu ietekmē zarnu mikrobiotas radītie metabolīti [25]. Fekāliju metabolīti atspoguļo zarnu mikrobu metabolisma un zarnu mikrobu sastāva funkcionālu rādījumu [26]. Turklāt zarnu mikrobiotas metabolīti nonāk asinsritē un ietekmē saimnieka vielmaiņu un veselību [26, 27]. FWT, Mod un CDPS peļu seruma paraugos tika identificēti pavisam 1058 metabolīti. Pēc tam mēs analizējām šos metabolītus, izmantojot BioCyc, Kioto gēnu un genomu enciklopēdiju (KEGG) un cilvēka metabolisma datu bāzi (HMDB), un atklājām, ka Mod grupā, salīdzinot ar WT grupu, tika atšķirīgi izteikti 65 metabolīti. Turklāt mēs noskaidrojām, ka 8 metabolītu (kreatinīna, valīna, L-(-)-metionīna, o-toluidīna, N-etilanilīna, urīnskābes, prolīna un fenilalanīna) līmenis WT, Mod un CDPS grupās ievērojami atšķiras. . Šo 8 metabolītu ceļa bagātināšanas analīze, izmantojot MetaboAnalyst [28, 29], parādīja, ka šie metabolīti ir saistīti ar arginīna, histidīna, arginīna, prolīna un purīna metabolismu (8.A, 8.B attēls). 7 dažādi MOD grupas un CDPS grupas metabolīti WT grupā.

Pēc tam mēs analizējām, vai aminoskābju metabolisma izmaiņas bija saistītas ar izmaiņām zarnu mikrobiotas sastāvā. Mēs novērojām, ka 7 dažādi WT, Mod un CDPS grupu metabolīti (kreatinīns, valīns, L-(-)-metionīns, o-toluidīns, N-etilanilīns, urīnskābe un prolīns) tika ievērojami samazināti ABX, Cy, un Mod grupas, salīdzinot ar WT un CDPS grupām. Turklāt ABX un Cy grupām nav nekādas nozīmes (8.C attēls). Visbeidzot, lai izpētītu, pastāv korelācija starp atšķirīgo metabolismu un citām ar novecošanu saistītām slimībām. Mēs analizējām korelāciju starp šiem septiņiem atšķirīgi izteiktiem metabolītiem un cilvēku slimībām, izmantojot MetaboAnalyst datubāzi, un atklājām, ka šie metabolīti ir saistīti ar Alcheimera slimību (p=0.00173; 8.D, 8E attēls). Kopumā šie dati liecināja, ka CDPS aizsargā pret D-gal izraisītu novecošanos, regulējot aminoskābju metabolismu.

DISKUSIJA

Progresējoša kognitīvo funkciju pasliktināšanās ir raksturīga novecošanas pazīme. Iepriekšējie pētījumi parādīja, ka CDPS ārstēšana ievērojami uzlaboja mācīšanos un atmiņu novecojošām paraugpelēm [30–33]. Šajā pētījumā mēs parādījām, ka ārstēšana ar CDPS uzlaboja kognitīvo funkciju, inhibējot perifēro iekaisumu un oksidatīvo stresu, atjaunojot zarnu mikrobu homeostāzi D-gal izraisītās novecošanās modeļa pelēm (9. attēls). Sprague-Dawley žurkām, kuras baroja ar Cistanche polisaharīdiem, palielinājās labvēlīgo zarnu baktēriju augšana un palielinājās zarnu mikrobu daudzveidība [34]. CDA-0.05, Cistanche neitrāls polisaharīds, uzlaboja probiotisko laktobacillu augšanu [22]. Šie dati liecināja, ka Cistanche polisaharīdi uzlaboja zarnu baktēriju homeostāzi.

Šajā pētījumā mēs parādījām, ka CDPS ir pretiekaisuma iedarbība un uzlabo novecojošo modeļu peļu kognitīvās spējas, modulējot zarnu baktēriju ģinšu, piemēram, Bacteroidetes, Firmicutes un Proteobacteria, pārpilnību. Tādējādi CDP var būt terapeitiski izdevīgi ar novecošanu saistītām slimībām, pārveidojot zarnu mikrobiotas sastāvu [35, 36]. Turklāt iepriekšējie pētījumi ir parādījuši, ka iekaisuma citokīnu līmenis serumā un resnajā zarnā ir saistīts ar baktēriju ģinšu, piemēram, Bacteroidetes, Firmicutes un Proteobacteria, relatīvo pārpilnību [37, 38]. Turklāt zarnu mikrobu sastāvs regulē smadzeņu darbību, modulējot vairāku citokīnu cirkulējošo līmeni [39–43]. Mūsu rezultāti parādīja, ka CDPS terapija samazināja Thermoplasmata, Bacilli, neidentificētu aktinobaktēriju, fusobaktēriju un neidentificētu elusimikrobiju relatīvo daudzumu un palielināja metanobaktēriju, spirohetiju, deltaproteobaktēriju, neidentificētu{8}}anatrosmolicuphateres,,,, relatīvo daudzumu. Erysipelotrichia un neidentificētas_cianobaktērijas.

Zarnu mikrobu metabolīti izdalās asinsritē un regulē saimniekorganisma veselību un vielmaiņu [26, 27]. Zarnu mikrobu metabolītus var novērtēt, novērtējot fekāliju metabolītu sastāvu, kas mainās, mainoties zarnu mikrobu sastāvam [44]. Jaunākie pētījumi liecina, ka citrulīna, prolīna, arginīna, asparagīna, fenilalanīna un treonīna līmenis plazmā ir saistīts ar neirodeģeneratīviem traucējumiem, tostarp Alcheimera slimību [45, 46]. Mūsu pētījums parādīja, ka kreatinīna, valīna, L-metionīna, o-toluidīna, N-etilanilīna, urīnskābes un prolīna līmenis serumā bija saistīts ar D-gal izraisītu novecošanos pelēm.

Imūnsistēmas iedzimtajām un adaptīvajām rokām ir nozīmīga loma saimnieka un mikrobu homeostāzes uzturēšanā zarnu luminālajā virsmā [47]. Zarnu mikrobiotai ir arī nozīmīga loma centrālās nervu sistēmas (CNS) un imunitātes regulēšanā, izdalot citokīnus un metabolītus asinsritē [48, 49]. Pro-iekaisuma citokīniem ir galvenā loma vairākās neirodeģeneratīvās slimībās [50–52]. Piemēram, ar vecumu saistīta makulas deģenerācija (AMD) un glaukoma ir saistīta ar amiloīda (A ) ekstracelulāru uzkrāšanos un hiperfosforilēta tau (p-tau) un dzelzs intracelulāru nogulsnēšanos tīklenes ganglija šūnās (RGC) [44]. Turklāt iekaisumam ir nozīmīga loma patoģenēzē, kas saistīta ar glaukomu [53]. Redzes traucējumi ir agrīns Alcheimera slimības (AD) simptoms, un tas izpaužas pirms kognitīvās pasliktināšanās sākuma [54]. Mūsu pētījums parādīja, ka CDPS aizsargā pret izziņas samazināšanos un perifēro iekaisumu, saglabājot zarnu mikrobiotas homeostāzi.

Šim pētījumam ir vairāki ierobežojumi. Pirmkārt, saistība starp aminoskābju metabolismu un zarnu mikrobiotas sastāvu nav labi zināma. Otrkārt, CDPS sastāvs un molekulārā struktūra nav zināma. Tāpēc ir nepieciešami turpmāki pētījumi, lai turpinātu pētīt CDPS regulējošo lomu AD mazināšanā caur zarnu mikrobiotas-smadzeņu signalizācijas asi.

Noslēgumā jāsaka, ka mūsu pētījums parādīja, ka CDPS uzlaboja kognitīvās spējas D-gal inducētās novecošanās modeļa pelēm, atjaunojot zarnu mikrobiotas homeostāzi, tādējādi atjaunojot aminoskābju nelīdzsvarotību, perifēro iekaisumu un oksidatīvo stresu. Šie atklājumi liecina, ka CDPS ir potenciāls terapeitisks līdzeklis pacientiem ar mācīšanās un atmiņas traucējumiem, īpaši tiem, kas saistīti ar zarnu disbiozi.

MATERIĀLI UN METODES

CDPS sagatavošana

Apmēram 1.0 kg notīrītas Cistanche deserticola tika žāvēts gaisā cepeškrāsnī 40 °C temperatūrā un sasmalcināts neapstrādātā pulverī. Pulveris tika ekstrahēts karstā etanolā 3 stundas. Atlikumu filtrēja caur marli, lai noņemtu filtrātu, un pēc tam atšķaidīja ar ūdeni (8X) un secīgi karsēja ar atteci 90 °C temperatūrā 2 stundas, 1,5 h un 1 stundu. Katrā laika posmā šķīdumu centrifugēja, lai atdalītu supernatantu. un apvieno ar brūni sarkano filtrātu. Pēc tam filtrātu koncentrēja pazeminātā spiedienā, atdzesēja līdz istabas temperatūrai, lēnām pievienoja 95% etanolam (3x) un 24 stundas ļāva nostāvēties 4 °C temperatūrā. Pēc tam šķīdumu centrifugēja ar ātrumu 6000 apgr./min 20 minūtes 4 °C temperatūrā. Nogulsnes savāca pēc ūdens ekstrakcijas un spirta izgulsnēšanas trīs reizes. Nogulsnes tika atšķaidītas ūdenī, deproteinētas, dializētas un liofilizētas, lai iegūtu neapstrādātu Cistanche deserticola polisaharīdu (CDP). Polisaharīdu saturs bija vairāk nekā 90 procenti, novērtējot ar ultravioleto spektrofotometriju.

Dzīvnieku grupēšana un ārstēšana

Astoņas nedēļas vecas Kunmingas peļu tēviņi (SCXK licences Nr.{1}}) tika iegādāti no SPF Biotechnology Co. Ltd (Pekina, Ķīna), tika izmitināti gaišā telpā ar kontrolētu temperatūru un baroti ar pārtiku un ūdeni. Visi eksperimenti ar dzīvniekiem tika veikti saskaņā ar protokoliem, ko apstiprinājusi Iekšējās Mongolijas Medicīnas universitātes Institucionālā dzīvnieku aprūpes un lietošanas komiteja. Eksperimenti tika veikti saskaņā ar Nacionālo veselības institūtu (NIH) rokasgrāmatu par laboratorijas dzīvnieku kopšanu un lietošanu.

Pēc 1 nedēļas adaptācijas jaunajai videi 120 peles tika sadalītas šādās 7 grupās: (1) savvaļas tipa kontrole (WT); modeļu grupa (150 mg/kg/dienā 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: antibiotikas plus D-gal plus 50 mg/kg CDPS; (7) Cy grupa: ciklofosfamīds plus D-gal plus 50 mg/kg CDPS.

Peles no modeļa, ABX, Cy un CDPS grupām saņēma subkutānas fizioloģiskā šķīduma injekcijas

150 mg/kg D-gal katru dienu 2 mēnešus. WT grupai 2 mēnešus subkutāni injicēja vienādu daudzumu fizioloģiskā šķīduma. CDPS grupas pelēm arī katru dienu tika ievadītas intragastriskas injekcijas, kas satur 1{{10}}0 mg/kg, 50 mg/kg vai 25 mg/kg CDPS 2 mēnešus. . ABX grupas peles papildus D-gal un CDPS injekcijām saņēma dzeramo ūdeni ar 0, 1 mg / ml ampicilīna un 0, 5 mg / ml streptomicīna 2 mēnešus. Pirms D-gal ievadīšanas peles saņēma injekcijas, kas satur 0, 1 mg / ml ampicilīna, 0, 5 mg / ml streptomicīna un 0, 1 mg / ml kolistīna 7 dienas ABX grupā. Cy grupas peles saņēma intraperitoneālas 20 mg/kg ciklofosfamīda injekcijas katru otro dienu (qod) 2 mēnešus papildus ikdienas D-gal un CDPS injekcijām.

Jaunu objektu atpazīšanas tests

Veiciet uzvedības eksperimentus pēc pēdējās devas. Objektu atpazīšanas tests ietvēra iepazīšanās, apmācības un testēšanas posmus. Iepazīšanās posmā peles tika pieradinātas tukšā testēšanas kamerā 10 minūtes divas dienas. Pēc tam trešajā dienā (apmācības dienā) kameras pretējos galos tika novietoti divi vienāda izmēra, formas un krāsas objekti (A1 un A2). Katrai pelei tika dotas 10 minūtes, lai izpētītu divus līdzīgus objektus. Pēc 1-stundu (trešajā dienā) un 24-stundu (ceturtajā dienā) apmācības līdz testēšanas intervāliem viens no līdzīgiem objektiem (A1 vai A2) tika aizstāts ar B vai C objekts, kas testēšanas dienā atšķiras pēc izmēra, krāsas un formas. Testēšanas posmā katra pele tika pārbaudīta 5 minūtes un tika aprēķināts preferenciālais indekss, lai noteiktu jauna objekta (B vai C) atpazīšanas atmiņu, izmantojot šādu formulu: Preferenciālais indekss=Laiks objektā B vai C/( Laiks objektā B vai C plus laiks objektā A) × 100 procenti .

Morisa ūdens labirinta tests

Morisa ūdens labirinta tests tika veikts apaļā baseinā, kura dziļums bija 45 cm un diametrs 90 cm. Protokols, ko aprakstīja Ruediger S, et al. (2011) [55] un Wood RA, et al. (2018) [56] šeit strādāja. Ūdens dziļums baseinā bija 30 cm, un ūdens temperatūra bija 20±1 grāds C. Platformas diametrs bija 6 cm, bet zemūdens – 1 cm. Apmācības un pārbaudes laiks bija 60 s. Apmācībai mēs veicām četrus 60 s izmēģinājumus ar slēptu platformu katru dienu piecas nepārtrauktas dienas. Ja peles platformu neatklāja 60 s, tās tika novadītas uz platformu un novietotas uz platformas 5 s. Testēšanas posmā tika reģistrēts un analizēts latentums, lai sasniegtu slēpto platformu apmācības un zondes izmēģinājuma sesijās, šķērsošanas skaits pār noņemtās platformas atrašanās vietu un laiks, kas pavadīts mērķa (platformas) kvadrantā.

ELISA testi

Pro-iekaisuma citokīnu, piemēram, IL-2(), IL-4, IL-10 un TNF- līmenis serumā tika analizēts katrai peļu grupai, izmantojot ELISA komplektus, kas iegādāti no Shanghai Yi. Li Biological Technology Co., Ltd. (Šanhaja, Ķīna) saskaņā ar ražotāja norādījumiem. Antioksidanta enzīma, superoksīda dismutāzes (SOD) aktivitāte un lipīdu peroksidācijas produkta malondialdehīda (MDA) līmenis katras peļu grupas serumā tika analizēts ar testu komplektiem, kas iegādāti no Nanjing Jiancheng Bioinženierijas institūta (Nanjing, Ķīna). . Uzlaboto oksidācijas olbaltumvielu produktu (AOPP) līmenis peles hipokampu paraugos tika novērtēts, izmantojot ELISA komplektu no Shanghai Yi Li Biological Technology Co. Ltd. (Šanhaja, Ķīna) saskaņā ar ražotāja norādījumiem.

Oksidatīvā stresa novērtējums peļu smadzenēs

Mēs homogenizējām 100 mg hipokampa audu ar 0,9 ml ledus atdzesēta fizioloģiskā šķīduma, un homogenātu centrifugēja ar ātrumu 12000 apgr./min 30 minūtes 4 °C temperatūrā. Olbaltumvielu saturs supernatantā tika analizēts, izmantojot BCA Protein Assay Kit ( Beyotime Biotechnology, Šanhaja, Ķīna). Lipīdu peroksidācijas (LPO) un malondialdehīda (MDA) līmeņi un GSH-Px un SOD aktivitātes hipokampa paraugos tika analizētas ar kolorimetriju, izmantojot komplektus no Nanjing Jiancheng Bioinženierijas institūta (Nanjing, Ķīna) saskaņā ar ražotāja norādījumiem.

Zarnu mikrobiotas sastāvs

Fekāliju paraugi tika savākti no visām pelēm un nekavējoties uzglabāti -80 grādu temperatūrā. 16S rRNS gēna V3 plus V4 reģions tika sekvencēts, izmantojot Illumina MiSeq (Beijing Novogene Co. Ltd., Pekina, Ķīna), un analizēts, izmantojot QIIME atvērtā platforma, lai noteiktu zarnu mikrobiotas profilus.

Seruma metabolītu LC/MS analīze

Seruma paraugus inkubēja 10 minūtes ar iepriekš atdzesētu metanolu proporcijā 1:3, lai nogulsnētu olbaltumvielas. Paraugus centrifugēja ar ātrumu 12000 r/min 15 minūtes 4 °C temperatūrā. Supernatanti tika analizēti ar Thermo Scientific Dionex UltiMate3000 ātrās izšķirtspējas šķidruma hromatogrāfiju un QExactive masas spektru. Hromatogrāfiskie apstākļi ir parādīti 1. tabulā. Analīti tika atdalīti XBridge BEH Amide hromatogrāfijas kolonnā (2,1 × 100 mm; Waters Co., Milforda, MA, ASV), izmantojot 0,1% skudrskābi un acetonitrilu kā kustīgās fāzes A un B. attiecīgi. Plūsmas ātrums tika iestatīts uz 0,4 ml/min, injekcijas tilpums bija 5 µl, un kolonnas temperatūra tika iestatīta uz 25 ° C (1. tabula). Masas spektra signāli tika iegūti, izmantojot pozitīvo un negatīvo jonu skenēšanas režīmu. Jonu izsmidzināšanas spriegums un citi specifiskie MS parametri ir parādīti 2. tabulā.

Statistiskā analīze

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.{1}} un lpp< 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="">

ATSAUCES

1. Coates SS, Lehnert BE, Sharma S, Kindell SM, Gary RK. Berilijs izraisa priekšlaicīgu novecošanos cilvēka fibroblastos. J Pharmacol Exp Ther. 2007. gads; 322:70–79. https://doi.org/10.1124/jpet.106.118018 PMID:17395767

2. Shwe T, Pratchayasakul W, Chattipakorn N, Chattipakorn SC. D-galaktozes izraisītas smadzeņu novecošanās loma un tās potenciāls, ko izmanto terapeitiskām iejaukšanās darbībām. Exp Gerontol. 2018. gads; 101:13–36. https://doi.org/10.1016/j.exger.2017.10.029 PMID:29129736

3. Ho SC, Liu JH, Wu RY. D-galaktozes izraisītas mimētiskas novecošanas efekta noteikšana pelēm. Biogerontoloģija. 2003. gads; 4:15–18. https://doi.org/10.1023/a:1022417102206 PMID:12652185

4. Dziesma X, Bao M, Li D, Li YM. Uzlabota glikācija D-galaktozes izraisītā peles novecošanās modelī. Meh Aging Dev. 1999. gads; 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. Zarnu baktēriju sugas Distinctively Impact Host Purine Metabolites novecošanas laikā Drosophilā. iZinātne. 2020. gads; 23:101477. https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101477 PMID:32916085

6. Ķīnas Farmakopejas komisija, Ķīnas Tautas Republikas farmakopeja Ver. 2015. Ķīnas medicīnas zinātnes un tehnoloģiju izdevniecība, Pekina, Ķīna. 2015. gads.

7. Wang N, Ji S, Zhang H, Mei S, Qiao L, Jin X.Herba Cistanches: Pretnovecošanas. Novecošanās Dis. 2017. gads; 8:740–59. https://doi.org/10.14336/AD.2017.0720 PMID:29344414

8. Fu Z, Fan X, Wang X, Gao X.Cistanches Herba: pārskats par tā ķīmijas, farmakoloģijas un farmakokinētikas īpašībām. J Etnofarmakols. 2018. gads; 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. Ligusticum chuanxiong polisaharīdu fizikāli ķīmiskās īpašības un to pretvēža potenciāla analīze, izmantojot imūnregulāciju. Pārtikas funkcija. 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. Dažādu Ganoderma lucidum sporu pulvera pretvēža iedarbība šūnu un zebrafish biotestos. J Integr Med. 2021. gads; 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 polisaharīds mazina miokarda bojājumus ar augstu tauku diētu barotā mikrofonā, manipulējot ar zarnām mikrobioms un fekāliju metaboloms. Food Res Int. 2020. gads; 138:109778. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109778 PMID:33288164

12. Newgard CB, Sharpless NE. Pilngadības sasniegšana: novecošanās molekulārie virzītāji un terapeitiskās iespējas. J Clin Invest. 2013. gads; 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. Vecumam un dzimumam specifiskā mirstība 187 valstīs, 1970-2010: sistemātiska analīze 2010. gada globālā slimību sloga pētījumam. Lancet. 2012. gads; 380:2071–94.

https://doi.org/10.1016/S0140-6736(12)61719-X PMID:23245603

14. Qabazard B, Stürzenbaum SR. H2S: jauna pieeja dzīves ilguma palielināšanai un veselīgai novecošanai? Handb Exp Pharmacol. 2015. gads; 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. Ar vecumu saistītas izmaiņas zarnu imunitātē un mikrobiomā. J Leukoc Biol. 2020. [Epub pirms drukāšanas]. https://doi.org/10.1002/JLB.3RI0620-405RR PMID:33020981

16. Mishra B, Manmode S, Walke G, Chakraborty S, Neralkar M, Hotha S. Synthesis of the hyper-branched core tetrasaccharide motif ofchloroviruses. 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 mazina oksidatīvo stresu, regulējot zarnu mikrobiotu un resnās zarnas barjeras funkciju Balb/C pelēm ar zemādas d-galaktozi injekcija. Pārtikas funkcija. 2021; 12:373–86. https://doi.org/10.1039/d0fo02794d

PMID:33325942

18. Francisco ÉC, Franco TT, Wagner R, Jacob-Lopes E. Assessment of different carbohydrates as exogenous carbon source in cultivation of cyanobacteria. Bioprocess Biosyst Eng. 2014. gads; 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. Glikozamīns kā oglekļa avots aminoskābes ražojošai Corynebacterium glutamicum. Appl Microbiol Biotechnol. 2013. gads; 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. Mannoside atpazīšana un degradācija ar baktērijām. Biol Rev Camb Philos Soc. 2017. gads; 92:1969–90.

https://doi.org/10.1111/brv.12316 PMID:27995767

2. Limoli DH, Džounss CJ, Vozņaka dīdžejs. Baktēriju ārpusšūnu polisaharīdi bioplēves veidošanā un darbībā. Mikrobiola spektrs. 2015. gads; 3:10,1128. https://doi.org/10.1128/mikrobiolspec.MB-0011-2014 PMID:26185074

3. Zeng H, Huang L, Zhou L, Wang P, Chen X, Ding K. Galaktoglikāns, kas izolēts no Cistanche deserticola Y.

C. Ma. un tā bioaktivitāte pret zarnu baktēriju celmiem. Ogļhidrātu polims. 2019. gads; 223:115038. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2019.115038 PMID:31426978

4. Subramanians V, Rodemojers B, Šastri V, Rasmusens LJ, Deslers C, Šmits KH. Blūma sindroma DNS helikāzes deficīts ir saistīts ar oksidatīvo stresu un mitohondriju tīkla izmaiņām. 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 u.c. Alemtuzumaba, anti-timocītu globulīna un pēctransplantācijas ciklofosfamīda salīdzinājums transplantāta pret saimniekorganismu slimību un transplantātu pret leikēmiju peļu modeļos. PLoS One. 2021. gads; 16:e0245232. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245232 PMID:33428661

6. Rooks MG, Garrett WS. Zarnu mikrobiota, metabolīti un saimnieka imunitāte. Nat Rev Immunol. 2016. gads; 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. Fekāliju metabolome kā funkcionāls rādītājs zarnu mikrobioms. Nats Ženē. 2018. gads; 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. Asins metabolisms prognozē zarnu mikrobiomu daudzveidību cilvēkiem. Nat Biotechnol. 2019. gads; 37:1217–28.

https://doi.org/10.1038/s41587-019-0233-9 PMID:31477923

9. Chagoyen M, Pazos F. MBRole: metabolomisko datu bagātināšanas analīze. Bioinformātika. 2011. gads; 27:730–31. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btr001 PMID:21208985

10. Xia J, Wishart DS. MetaboAnalyst 3.0 izmantošana visaptverošai metabolisma datu analīzei. Curr Protoc Bioinformātika. 2016. gads; 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. Cistanche verbascum glikozīdu aizsargājošā iedarbība uz D-galaktozes izraisītu PC12 nervu šūnu bojājumu. Ķīniešu farmācijas žurnāls. 2017. gads; 52:2071–78.

12. Wu Y, Zhang H, Bu R, Ma H, Su M, Li G. Research on the protection effect of Cistanche deserticola polysaccharide on the acute aging model induced by D-galactose. Ķīniešu farmācijas biļetens. 2017. gads; 33:927–33.

13. Yin R, Li G, Yu T, Ma H, Ma T, Guo M. Cistanche cistanche polisaharīdu aizsargājošā iedarbība uz sinaptisko plastiskumu pelēm ar skopolamīna izraisītu mācīšanās un atmiņas traucējumiem. Ķīniešu farmācijas biļetens. 2014. gads; 30:801–07.

14. Ma H, Yin R, Guo M, Bao Y, Cui Z, Li G. Cistanche cistanche polisaharīdu ietekme uz CREB izpausmi D-galaktozes izraisītā novecošanās modeļa pelēs. Ķīniešu eksperimentālās e-tradicionālās ķīniešu medicīnas žurnāls. 2014. gads; 20:137–41.

15. Fu Z, Han L, Zhang P, Mao H, Zhang H, Wang Y, Gao X, Liu E. Cistanche polisaharīdi uzlabo ehinakozīda uzsūkšanos in vivo un ietekmē zarnu mikrobiotu. Int J Biol Macromol. 2020. gads; 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. Laktulozes izņemšanas garengriezuma sistēmu bioloģijas analīze aknu encefalopātijas gadījumā. Metab Brain Dis. 2012. gads; 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. Fekālo mikrobiotas izmaiņas ķīniešu pacientiem ar Parkinsona slimību. Smadzeņu uzvedības imūnsistēma. 2018. gads; 70:194–202. https://doi.org/10.1016/j.bbi.2018.02.016 PMID:29501802

18. Sjögren YM, Tomicic S, Lundberg A, Böttcher MF, Björkstén B, Sverremark-Ekström E, Jenmalm MC. Agrīnās zarnu mikrobiotas ietekme uz bērnības gļotādas un sistēmiskās imūnās atbildes nobriešanu. Clin Exp alerģija. 2009. gads; 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. Glikozamīns kā oglekļa avots aminoskābes ražojošai Corynebacterium glutamicum. Appl Microbiol Biotechnol. 2013. gads; 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. Mannoside atpazīšana un degradācija ar baktērijām. Biol Rev Camb Philos Soc. 2017. gads; 92:1969–90. https://doi.org/10.1111/brv.12316 PMID:27995767

21.Limoli DH, Džounss CJ, Vozņaka dīdžejs. Baktēriju ārpusšūnu polisaharīdi bioplēves veidošanā un darbībā. Mikrobiola spektrs. 2015. gads; 3:10,1128. https://doi.org/10.1128/mikrobiolspec.MB-0011-2014 PMID:26185074

22. Zeng H, Huang L, Zhou L, Wang P, Chen X, Ding K. Galaktoglikāns, kas izolēts no Cistanche deserticola YC Ma. un tā bioaktivitāte pret zarnu baktēriju celmiem. Ogļhidrātu polims. 2019. gads; 223:115038. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2019.115038 PMID:31426978

23. Subramanians V, Rodemojers B, Šastri V, Rasmusens LJ, Deslers C, Šmits KH. Blūma sindroma DNS helikāzes deficīts ir saistīts ar oksidatīvo stresu un mitohondriju tīkla izmaiņām. 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 u.c. Alemtuzumaba, anti-timocītu globulīna un pēctransplantācijas ciklofosfamīda salīdzinājums transplantāta pret saimniekorganismu slimību un transplantātu pret leikēmiju peļu modeļos. PLoS One. 2021. gads; 16:e0245232. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245232 PMID:33428661

25. Rooks MG, Garrett WS. Zarnu mikrobiota, metabolīti un saimnieka imunitāte. Nat Rev Immunol. 2016. gads; 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. The fecal metabolome as afunctional readout of the zarnu mikrobioms. Nats Ženē. 2018. gads; 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. Asins metabolisms prognozē zarnu mikrobiomu daudzveidību cilvēkiem. Nat Biotechnol. 2019. gads; 37:1217–28.

https://doi.org/10.1038/s41587-019-0233-9 PMID:31477923

28. Chagoyen M, Pazos F. MBRole: metabolomisko datu bagātināšanas analīze. Bioinformātika. 2011. gads; 27:730–31. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btr001 PMID:21208985

29. Xia J, Wishart DS. MetaboAnalyst 3.0 izmantošana visaptverošai metabolisma datu analīzei. Curr Protoc Bioinformātika. 2016. gads; 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. Cistanche verbascum glikozīdu aizsargājoša iedarbība uz D-galaktozes izraisītu PC12 nervu šūnu bojājumu. Ķīniešu farmācijas žurnāls. 2017. gads; 52:2071–78.

31. Wu Y, Zhang H, Bu R, Ma H, Su M, Li G. Research on the protection effect of Cistanche deserticola polysaccharide on the acute aging model induced by D-galactose. Ķīniešu farmācijas biļetens. 2017. gads; 33:927–33.

32. Yin R, Li G, Yu T, Ma H, Ma T, Guo M. Cistanche cistanche polisaharīdu aizsargājošā iedarbība uz sinaptisko plastiskumu pelēm ar skopolamīna izraisītu mācīšanās un atmiņas traucējumiem. Ķīniešu farmācijas biļetens. 2014. gads; 30:801–07.

33. Ma H, Yin R, Guo M, Bao Y, Cui Z, Li G. Cistanche cistanche polisaharīdu ietekme uz CREB izpausmi D-galaktozes izraisītā novecošanās modeļa pelēs. Ķīniešu eksperimentālās e-tradicionālās ķīniešu medicīnas žurnāls. 2014. gads; 20:137–41.

34. Fu Z, Han L, Zhang P, Mao H, Zhang H, Wang Y, Gao X, Liu E. Cistanche polisaharīdi uzlabo ehinakozīda uzsūkšanos in vivo un ietekmē zarnu mikrobiotu. Int J Biol Macromol. 2020. gads; 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. Laktulozes izņemšanas garengriezuma sistēmu bioloģijas analīze aknu encefalopātijas gadījumā. Metab Brain Dis. 2012. gads; 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. Fekālo mikrobiotas izmaiņas ķīniešu pacientiem ar Parkinsona slimību. Smadzeņu uzvedības imūnsistēma. 2018. gads; 70:194–202. https://doi.org/10.1016/j.bbi.2018.02.016 PMID:29501802

37.Sjögren YM, Tomicic S, Lundberg A, Böttcher MF, Björkstén B, Sverremark-Ekström E, Jenmalm MC. Agrīnās zarnu mikrobiotas ietekme uz bērnības gļotādas un sistēmiskās imūnās atbildes nobriešanu. Clin Exp alerģija. 2009. gads; 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. Kolīta pakāpe korelē ar mikrobu sastāvu un citokīnu atbildēm resnajā zarnā un aklās zarnās G i2- deficītu peļu. FEMS Microbiol Ecol. 2016. gads; 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. Dramatiskas izmaiņas cirkulējošo CD4, bet ne CD8 T šūnu apakšgrupās vieglas Alcheimera slimības gadījumā. J Alcheimera Dis. 2009. gads; 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. Zarnu mikrobioms un iedzimtie imūnās atbildes modeļi ar IgE saistītās ekzēmas gadījumā. Clin Exp alerģija. 2015. gads; 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. Iekaisuma signalizācija ietekmē trauksmei un depresijai līdzīgu uzvedību un zarnas mikrobiomu sastāvs. Mola psihiatrija. 2016. gads; 21:797–805.

https://doi.org/10.1038/mp.2016.46 PMID:27090302

42. Abildgaard A, Elfving B, Hokland M, Wegener G, Lund S. Probiotikas ārstēšana samazina depresīvu līdzīgu uzvedību žurkām neatkarīgi no uztura. Psihoneuroendokrinoloģija. 2017. gads; 79:40–48. https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2017.02.014 PMID:28259042

43. Berciks 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 u.c. Hronisks kuņģa-zarnu trakta iekaisums izraisa trauksmei līdzīgu uzvedību un maina centrālās nervu sistēmas bioķīmiju pelēm. Gastroenteroloģija. 2010. gads; 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. Bagātināti metabolīti, kas potenciāli veicina ar vecumu saistītas slimības pacientiem ar vecāka gadagājuma zarnu mikrobiotu. Zarnu mikrobi. 2021. gads; 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 u.c. Plazmas metabolīti, kas saistīti ar biomarķieru pierādījumiem par neirodeģenerāciju kognitīvi normāliem gados vecākiem pieaugušajiem. J Neurochem. 2020. [Epub pirms drukāšanas]. 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. Disregulation of multiple metabolic networks kas saistīti ar smadzeņu transmetilāciju un poliamīna ceļiem Alcheimera slimībā: mērķtiecīgs metabolomikas un transkriptomijas pētījums. PLoS Med. 2020. gads; 17:e1003012. https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1003012 PMID:31978055

47.Duerkop BA, Vaishnava S, Hooper LV. Imūnās atbildes reakcijas uz mikrobiotu zarnu gļotādas virsmā. Imunitāte. 2009. gads; 31:368–76. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2009.08.009 PMID:19766080

48. Forsythe P, Bienenstock J. Immunomodulation by Commensal and probiotic baktērijas. Immunol Invest. 2010. gads; 39:429–48. https://doi.org/10.3109/08820131003667978 PMID:20450286

49. Šternbergs EM. Iedzimtas imunitātes neironu regulēšana: koordinēta nespecifiska saimnieka reakcija uz patogēniem. Nat Rev Immunol. 2006. gads; 6:318–28. https://doi.org/10.1038/nri1810 PMID:16557263

50.Colonna M, Butovsky O. Microglia funkcija centrālajā nervu sistēmā veselības un neirodeģenerācijas laikā. Annu Rev Immunol. 2017. gads; 35:441–68. https://doi.org/10.1146/annurev-immunol-051116- 052358 PMID:28226226

51. El Khoury J. Neirodeģenerācija un neiroimūnā sistēma. Nat Med. 2010. gads; 16:1369–70. https://doi.org/10.1038/nm1210-1369 PMID:21135838

52. Fu W, Vukojevic V, Patel A, Soudy R, MacTavish D, Westaway D, Kaur K, Goncharuk V, Jhamandas J. Role of microglial amylin receptors in mediating beta amiloid (A)-induced iekaisumu. J Neiroiekaisums. 2017. gads; 14:199. https://doi.org/10.1186/s12974-017-0972-9 PMID:28985759

53. Yang X, Zeng Q, Tezel G. Atšķirīgu kaspāzes - 8 funkciju regulēšana tīklenes ganglija šūnās un astroglijā eksperimentālās glaukomas gadījumā. Neurobiol Dis. 2021. gads; 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. Tīklenes deģenerācija un Alcheimera slimība: Evolving Link. Int J Mol Sci. 2020. gads; 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. Learning-related feedforward inhibējoša savienojamības izaugsme, kas nepieciešama atmiņas precizitātei. Daba. 2011. gads; 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. The šūnveida labirints nodrošina jaunu testu, lai pētītu no hipokampu atkarīgo telpisko navigāciju. Daba. 2018. gads; 554:102–05. https://doi.org/10.1038/nature25433