Et ikke-randomiseret forsøg, der undersøger virkningen af ​​brunrisforbrug på tarmmikrobiota, opmærksomhed og kortsigtet arbejdshukommelse hos thailandske skolebørn, del 2

2.4. Kvantitativ analyse af fækal mikrobiota

Fækale prøver blev indsamlet fra børn ved baseline, uge ​​4, 15, 56 og 61 og uge 71 i steriliserede beholdere og blev straks frosset ved -80 ◦C. Mikrobiel DNA-ekstraktion og kvantitativ måling af den absolutte overflod af fækal mikrobiota blev udført som tidligere beskrevet [29].

Forholdet mellem kvantitative mål og hukommelse er et emne, der er værd at studere. For mange problemer i livet er hukommelsesproblemer ofte dem, der generer folk, såsom at være ude af stand til at huske vigtige ting, glemme aftaletider osv. På nuværende tidspunkt kan kvantitative målemetoder hjælpe os med at forstå hukommelsens situation og lave målrettede forbedringer .

Kvantitative målemetoder kan kvantificere folks hukommelse gennem videnskabelige midler. På dette grundlag foreslås nogle specifikke og effektive metoder til at træne hukommelsen. I dagligdagen kan vi også bruge simple metoder til at træne hukommelsen, såsom at huske ord, poesi osv. Det er alle effektive måder at udvikle en god hukommelse på.

Samtidig kan vi også forbedre hukommelsen i alle livets aspekter. Hvis vi for eksempel vil huske et nyt ordforrådsord, kan vi læse det flere gange, skrive det flere gange eller forbinde det med dets betydning, så hukommelsen bliver mere dyb.

I en tid med informationseksplosion føler vi os ofte overvældet af information. Mange gange har vi brug for at huske en masse ting, men vi ved ikke, hvordan vi skal håndtere denne information. På nuværende tidspunkt kan vi bruge kvantitative målemetoder til at bestemme vores hukommelsesstatus og derefter træne og forbedre baseret på specifikke situationer. Gennem rimelige hukommelsesmetoder kan vi effektivt forbedre vores hukommelse og give mere bekvemmelighed for vores liv og arbejde.

Kort sagt er forholdet mellem kvantitativ måling og hukommelse uadskilleligt. Vi er nødt til at bruge videnskabelige metoder til at opdage vores hukommelsesbetingelser og derefter gennemføre effektiv træning baseret på specifikke situationer. Jeg tror på, at så længe vi træner ubønhørligt, vil vi være i stand til at styrke vores hukommelse og forbedre vores livskvalitet. Det kan ses, at vi skal forbedre hukommelsen, og Cistanche deserticola kan forbedre hukommelsen markant, fordi Cistanche deserticola også kan regulere balancen af ​​neurotransmittere, såsom at øge niveauet af acetylcholin og vækstfaktorer. Disse stoffer er meget vigtige for hukommelse og indlæring. Derudover kan Kød også forbedre blodgennemstrømningen og fremme ilttilførsel, hvilket kan sikre, at hjernen får tilstrækkelige næringsstoffer og energi, og derved forbedre hjernens vitalitet og udholdenhed.

Klik på kend kosttilskud for at øge hukommelsen

Kort fortalt blev mikrobielt genomisk DNA ekstraheret fra fækale prøver ved hjælp af innuPREP Stool DNA Kit (Analytik Jena Biometra, Jena, Tyskland), og DNA-koncentration og renhed blev bestemt ved hjælp af Take 3Micro-Volume Plate (Biotek, Winooski, VT, USA).

Den absolutte overflod af microbiota16s rRNA-gener blev derefter kvantificeret gennem qPCR ved hjælp af Real-Time Thermal CyclersCFX96 TouchTM (Bio-Rad, Singapore) baseret på de specifikke primere vist i tabel S1.

qPCR-betingelserne og mikrobiotakopiantalsestimater blev udført efter den tidligere protokol [37]. Log10 af 16S rRNA kopiantallet pr. gram vådvægtafføring er præsenteret i vores supplerende data.

2.5. Statistisk analyse

Datafordelingen blev undersøgt gennem Shapiro–Wilk-testen og Levenes test (stats-pakke version 4.0.3). R-pakken ggplot2 blev brugt til datavisualisering [38]. Benjamini-Hochberg (BH) p-værdikorrektion blev anvendt til multiple testkorrektion (q-værdi). Signifikansen blev bestemt ved q < 0.05. Alle statistiske analyser blev udført i R-softwareversion 4.0.3 [39].

Forskelle i den gennemsnitlige absolutte overflod af tarmmikrobiota mellem interventionsgrupperne for hvert tidspunkt blev bestemt ved t-test eller Wilcoxon rangsum-test i henhold til normaliteten af ​​datafordelingen.

Ændringer i tarmmikrobiota mellem tidspunkterne for hver fase (indenfor forsøgspersoner) blev evalueret ved hjælp af parvise t-tests eller Wilcoxon signerede rangtests efter signifikante resultater fra de envejs-gentagne målinger ANOVA eller Friedman-testen (p < 0.05 ). Ændringer i den absolutte mængde af tarmmikrobiota mellem ugerne blev udtrykt som log2 transformerede foldændringer (Log2FCs).

Forholdet mellem den absolutte mængde af tarmmikrobiota og alderen på skolebørn blev bestemt ved hjælp af Pearsons eller Spearmans rangkorrelationskoefficient.

Sammenhængen mellem tarmmikrobiota og intervention på hvert tidspunkt, justering for demografiske variabler (alder, køn, BMI z-score, leveringstilstand, fødselsjournal og etnicitet), blev vurderet gennem permutationel multivariat variansanalyse (PERMANOVA) ved hjælp af Adonis-funktionen . For at undersøge effekten af ​​intervention på tværs af ugerne i hver fase, blev PERMANOVA udført ved hjælp af deltagere som strata og justering af kovariater. Betingelsen for homogenitet baseret på euklidisk afstand blev målt ved hjælp af betadinfunktionen.

Permutation blev udført ved 999 i R-pakken vegan(2.6-2) [40]. Vi bestemte yderligere virkningen af ​​intervention på tarmmikrobiota ved hjælp af redundansanalyse (RDA), mens vi justerede for kovariater.

Behandlingerne blev brugt som begrænsede forklarende variabler, og de absolutte mængder af tarmmikrobiota blev brugt som responsvariable. Betydningen af ​​begrænsninger blev vurderet ved hjælp af en ANOVA-lignende permutationstest (permutation=999). Et trinvist udvalg af forklarende variabler blev udført ved hjælp af trinfunktionen baseret på AIC-kriterier.

Kognitive resultater mellem interventionsgrupperne for hver uge blev sammenlignet ved hjælp af Welch to-sample t-testen eller Wilcoxon rank sum test. En forskel i kognitiv ydeevne på tværs af ugerne af hver fase (inden for forsøgspersoner) blev bestemt ved hjælp af Wilcoxon signed rank test efter signifikante resultater fra Friedman testen (p < 0.05).

Vi brugte RDA til at bestemme effekten af ​​intervention på den kognitive præstation hos børn i skolealderen, mens vi justerede for alder og køn. Effekten af ​​tidspunkter på mængden af ​​tarmmikrobiota blev også vurderet gennem RDA ved at bruge deltagere som strata.

RDA-tilstanden forløb som beskrevet ovenfor. For at bestemme sammenhængen mellem kognitiv ydeevne og tarmmikrobiota brugte vi Spearmans rangkorrelationskoefficient.

Multipel faktoranalyse (MFA) blev udført for at udforske variationerne i tarmmikrobiota, der kunne forklares af interventions- og værtsvariablerne (alder og køn) ved hjælp af FactoMine R version 2.4 [41] og visualisering med Factoextra version 1.0. 7 [42].

3. Resultater

3.1. Karakteristika for børn i skolealderen

Efter datakvalitetskontrol (figur 1) analyserede vi de resterende 85 og 57 børn i henholdsvis fase I og II. Børn ved baseline var i gennemsnit 7,02 og 10,52 år for henholdsvis WR- og SLR-grupperne.

Baselinekarakteristika for kontrol- og interventionsgrupperne var signifikant forskellige for alder (p < {0}}.0001), vægt (p < 0,0001), højde (p < 0,0001), BMI z- score (p=0.03) og fodringstype (p=0.02) (tabel S2).
Et lignende mønster blev også observeret på tværs af undersøgelsestidspunkterne, bortset fra BMI, som ikke var signifikant forskellig mellem grupperne i uge 71 (Tabel S3-S7).

3.2. Effekt af Sinlek-risintervention på tarmmikrobiota hos børn i skolealderen

I betragtning af hvert af tidspunkterne var der ingen signifikante forskelle i den absolutte mængde af tarmmikrobiota mellem kontrol (WR) og Sinlek intervention (SLR) grupper i den første fase af interventionen (Fase I; baseline, uge ​​4 og uge 15 ).

Multivariate sammenligninger ved hjælp af PERMANOVA (med margin) viste også, at interventionen i fase I ikke havde nogen signifikant effekt på ændringer i tarmmikrobiota efter justering for demografiske variabler (Supplerende fil S1).

Vi bestemte yderligere en sammenhæng mellem mængden af ​​tarmmikrobiota og alder og fandt ud af, at Lactobacillus var negativt korreleret med alderen ved baseline (Pearsons korrelation; R {{0}} −0.24, p {{ 3}}.026) og uge 4 (Pearsons korrelation; R=−0.3, p=0.002) (Figur 2b,d). For anden fase af interventionen (fase II) blev ændringer i mikrobielle mængder imidlertid markeret ved uge 61 og 71. Overflod af totale bakterier (q=0.032) og Firmicutes (q=0.032 ) blev signifikant øget, hvorimod niveauet af Gammaproteobacteria (q < 0,0001) var signifikant faldet efter SLR-interventionen i uge 61 (figur 2e-g).

Disse bakterier var også signifikant associeret med alder, hvor mængden af ​​samlede bakterier (Pearsons korrelation; R {{0}} −0.32, p=0.0 15) og Firmicutes (Pearsons korrelation; R=−0.32, p=0.014, figur 2h) faldt efterhånden som alderen steg, mens den absolutte mængde af Gammaproteobacteria var positivt korreleret med alderen (Pearsons korrelation; R { {11}}.62, p < 0,0001, figur 2i).

I uge 71 var niveauet af Bacteroidetes signifikant reduceret i SLR-gruppen (q < 0.0001)(Figur 2j), og dens overflod var positivt korreleret med alder (Spearmans rangkorrelation;R { {4}}.57, p < 0,0001, figur 2l).

I betragtning af ændringerne i mængden af ​​tarmmikrobiota på tværs af ugerne (indenfor forsøgspersoner) i kontrol- og interventionsgrupperne, observerede vi lignende mønstre i de to grupper af deltagere. Gammaproteobakterier så ud til at svinge meget efter intervention: dens overflod var signifikant reduceret ved uge 4 og uge 61 (figur 3a, b, S1c og S2c, Supplerende fil S2).

Niveauer af disse bakterier så ud til at vende tilbage, dog ved endepunktet af hver fase (uge 15 og uge 71). Desuden var forekomsten af ​​Bacteroidetes for SLR-gruppen lavere ved uge 71 sammenlignet med uge 56 og 61 (figur 3a og S2e). Et gradvist fald i mængden af ​​to mikrobielle taxaer, nemlig Ruminococcus og Bacteroides, blev også observeret under fase II, hvor deres abundance var den laveste ved forsøgets endepunkt (uge 71) (figur 3b og S2f,g), uanset indgrebet.

Desuden vurderede vi, om der var forskelle i mængden af ​​tarmmikrobiota mellem behandlinger og på tværs af ugerne ved hjælp af deltagere som strata. PERMANOVA indikerede, at tilstedeværelsen af ​​behandling og/eller forsøgstidspunktet (ugen) i begge faser havde signifikante marginale effekter på overflod af tarmmikrobiota (p < 0.05).

Spredningerne (varianserne) mellem grupper og en model, der tager højde for demografiske variabler med statistisk signifikans, er opsummeret i Supplerende fil S3. Vi undersøgte yderligere styrken af ​​association og variation af tarmmikrobiota forklaret af interventionen ved hjælp af RDA. Signifikante forskelle blev kun fundet i fase II.

Overfloden af ​​Gammaproteobakterier var mere beriget i kontrolgruppen (WR) end i SLR-gruppen, mens højere antal bakterier, Firmicutes og Bacteroidetes var forbundet med SLR-interventionen i uge 61 (RDA1 forklarede 30,58 % af den totale varians, R2adj {{5} }.29,p=0.001, figur 3c). I uge 71 var forekomsten af ​​Bacteroidetes højere i kontrolgruppen end i SLR-gruppen (RDA1 forklarede 8,18 % af den samlede varians, R2adj=0.06,p=0.005, figur 3d) .

Vi fortsatte derefter med en trinvis udvælgelse af forklarende variabler (intervention og demografiske variabler) baseret på AIC. Modellen afslørede, at kun interventionen signifikant forklarede variationerne i tarmmikrobiotaprofilerne hos børn i skolealderen (q=0.035).

3.3. Kognitiv præstation mellem kontrol- og interventionsgrupperne

I fase I fandt vi signifikante forskelle mellem kontrol- og interventionsgrupperne i de kognitive resultater. SLR-gruppen viste signifikant højere score på Corsi-blok-tapping-testen (kaldet MMG, memory matching-spil) og overordnet præstation (OVP) på den psykomotoriske årvågenhedstest (PVT-B), mens reaktionstider (RT) og udløb var lavere end kontrollen gruppe (figur 4).

I fase II forblev mønstrene for kognitive præstationer uændrede. Vi sammenlignede også kognitiv præstation (inden for forsøgspersoner) på tværs af ugerne af hver fase og fandt ud af, at kontrolgruppen (fase I) klarede sig bedre omkring udfald i uge 15 sammenlignet med baseline og uge 4 (q=0.02) (figur S3). RT var højere i uge 15 sammenlignet med uge 4 (q=0.008), hvorimod der ikke blev påvist signifikante forskelle i MMG eller OVP. MMG var det eneste kognitive resultat, der var signifikant højere for SLR-gruppen (fase I) i uge 15 sammenlignet med baseline (q=0.003) og uge 4 (q=0.03) (figur S4) .

I fase II var der ingen signifikante forskelle på tværs af ugerne i nogen af ​​de kognitive præstationsmålinger i hverken kontrol- eller SLR-gruppen. Ydermere var alder og køn også inkluderet i RDA, og resultaterne viste ingen interventionseffekt på børns kognitive præstationer i begge grupper på et hvilket som helst tidspunkt i løbet af forsøgets 71 uger.

Alder viste sig imidlertid at beskrive variationen af ​​de kognitive resultater ved baseline (p=0.008), uge ​​4 (p=0.005) og uge 15 (p=0) .028) (figur 5), for hvilken alder var positivt korreleret med MMG og OVP. Ingen signifikante effekter forårsaget af interventionen, alder eller køn på kognitiv ydeevne blev fundet i uge 56, uge ​​61 eller uge 71.

Når man overvejer kognitive profiler på tværs af ugerne af hver behandling i hver fase, beskrev både uge (p=0.001) og køn (p=0.001) signifikant variationer i kontrolgruppens kognitive ydeevne (fase I) , hvor det kvindelige køn og uge 15 var positivt korreleret med MMG og OVP (figur S5a).

Børn klarede sig bedre ved MMG i uge 15 i SLR-gruppen (fase I), mens det kvindelige køn var positivt korreleret med bortfald og RT (Figur S5b). Effekten af ​​behandlingen, der justerede for alder og køn, blev også vurderet for hver fase, mens der blev kontrolleret for ugen (tidspunkter). RDA viste, at alder havde et stærkt forhold til OVP og MMG i fase I (Figur S6a), hvorimod ydeevnen om RT og bortfald i fase II var værre i SLR-gruppen end i kontrolgruppen (Figur S6b).
Overordnet set var alder og tidspunkter mere forbundet med den kognitive præstation hos børn i skolealderen end interventionen, og interventionens effekt blev kun observeret, når prøver blev begrænset inden for hver uge af fase II efter justering for alder og køn.

3.4. Sammenhæng mellem tarmmikrobiota og kognitiv præstation hos børn i skolealderen

Vi fandt svage korrelationer mellem tarmmikrobiota og kognitive resultater på alle tidspunkter af interventionen baseret på Spearmans korrelationskoefficienter. Adskillige tilknytninger var signifikante (p < {0}}.05), men kun én association, detekteret i uge 4 for SLR-gruppen (Roseburia vs. Lapses, rho=−0,40, q {{6 }}.04), forblev signifikant efter justering for flere sammenligninger (figur S7).

Nogle få associationer, der nærmede sig signifikans, blev fundet i uge 56 og uge 71. Associationerne identificeret i SLR-gruppen i uge 56 inkluderede Faecalibacterium–RT (rho=0.62, q=0.07 ), Prevotella–OVP(rho=−0.55, q {{10}}.08), Gammaproteobacteria–OVP (rho=−0.58, q=0.07) og Faecalibacterium–OVP (rho=-0.64, q=0.05). I uge 71 var Faecalibacterium positivt korreleret med RT i kontrolgruppen (rho=0.62, q=0.07).

Med hensyn til alder og køn blev yderligere analyse af sammenhængen mellem tarmmikrobiota og kognitiv ydeevne på hvert tidspunkt udført ved hjælp af en MFA for at afsløre variationer mellem de individuelle profiler af behandlingsgrupperne (Supplerende fil S4).

Selvom individuel variation blev forklaret af overfloden af ​​tarmmikrobiota i Dim 1 i begge faser (p < 0.0001), blev der noteret en stærk adskillelse mellem kontrol- og SLR-grupperne i Dim 2 (fig. 6 og 7). Kontrastprofilen mellem disse to grupper var påvirket af alder og OVP, som var positivt korreleret med Dim 2 (p < 0,0001), hvorimod både RT og bortfald var negativt korreleret (p < 0,0001).

Gammaproteobacteria var dog den mest indflydelsesrige til at beskrive individuel variation i denne dimension i uge 61 (p < 0.0001). Niveauet af denne bakterie var lavere i SLR-gruppen (koordinat=-1,35, p < 0,0001).

På trods af ulige prøvestørrelser indikerede MFA, at forskellen i profilerne for børn i skolealderen i dette ikke-randomiserede kliniske forsøg var mere påvirket af alder og kognitiv ydeevne end af tarmmikrobiota, hvilket tyder på mindre bidrag fra interventionen til individuel variation i denne undersøgelse.

4. Diskussion

Vores undersøgelse observerede ingen signifikante ændringer i den absolutte overflod af tarmmikrobiota efter den første fase af Sinlek-risinterventionen hos børn i skolealderen. Signifikante forskelle mellem grupperne blev dog noteret i fase II (uge 61 og 71) for totalbakterier, Firmicutes, Bacteroidetes og Gammaproteobacteria.

Vi observerede også signifikante forskelle i kognitiv præstation mellem kontrol- og interventionsgrupperne i begge faser. Vi fandt ikke en stærk sammenhæng mellem tarmmikrobiota og kognitiv ydeevne på noget tidspunkt.

Yderligere analyser antydede, at Sinlek-risintervention i denne kohorte ikke bidrog til variationer i tarmmikrobiota og kognitive profiler hos børn i skolealderen, da resultaterne primært var påvirket af alder.

For more information:1950477648nn@gmail.com