Cistanche Deserticola-polysaccharider afhjælper kognitivt fald i aldrende modelmus ved at genoprette tarmmikrobiota-hjerneaksen

Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail: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

ABSTRAKT

Nylige beviser tyder på, at ændringer i tarmmikrobiota-hjerneaksen kan føre til kognitiv svækkelse med aldring. I den nuværende undersøgelse observerede vi, at langvarig administration af D-galactose til mus inducerede kognitiv tilbagegang, tarmmikrobiel dysbiose, perifer inflammation og oxidativt stress. I denne model for aldersrelateret kognitiv tilbagegang,Cistanche deserticola polysaccharider(CDPS) forbedret kognitiv funktion i D-galactose-behandlede mus ved at genoprette tarmmikrobiel homeostase, hvorved oxidativ stress og perifer inflammation reduceres. De gavnlige virkninger af CDPS i disse aldrende modelmus blev afskaffet gennem ablation af tarmmikrobiota med antibiotika eller immunsuppression med cyclophosphamid. Serummetabolomisk profilering viste, at niveauer af kreatinin, valin, L-methionin, o-toluidin, N-ethylanilin, urinsyre og prolin alle blev ændret i de aldrende modelmus, men blev genoprettet af CDPS. Disse resultater viste, at CDPS forbedrer kognitiv funktion i en D-galactose-induceret ældningsmodel hos mus ved at genoprette homeostase af tarmmikrobiota-hjerneaksen, som lindrede en aminosyreubalance, perifer inflammation og oxidativt stress. CDPS viser således terapeutisk potentiale for patienter med hukommelses- og indlæringsforstyrrelser, især dem, der er relateret til tarmmikrobiel dysbiose.

Cistanche deserticolapolysaccharider

INTRODUKTION

Langvarig administration af D-galactose (D-gal) og berylliumsalte inducerer aldring i eksperimentelle dyremodeller og in vitro primære cellekulturer og bruges til at identificere mekanismer, der ligger til grund for den naturlige ældningsproces [1-4]. Tidligere undersøgelser viser, at kognitivt fald i D-galactose-induceret aldrende modelmus er relateret til reducerede proteinniveauer for nervevækstfaktor (NGF) og øgede reaktive oxygenarter (ROS) i hjernen, som begge forårsager degeneration af hippocampus neuroner og reducerer neurogenese [3, 4]. Nylige undersøgelser har også vist, at sammensætningen og antallet af menneskets tarmmikrobiota ændres væsentligt under ældningsprocessen [5].

Cistanche deserticolaer en urt, der hovedsageligt vokser i den nordvestlige ørkenregion i Kina og bruges i traditionel kinesisk medicin. Det er almindeligt kendt som "ørkenens ginseng." Cistanche deserticola-ekstrakter indeholder flere farmakologisk aktive forbindelser, herunder phenylethanoidglycosider, iridoider, lignose, oligosaccharider, polysaccharider og aminosyrer; disse forbindelser er forbundet med antiinflammatoriske, antioxidative, anti-ældende, neurobeskyttende og immunmodulerende egenskaber [6, 7]. For eksempel er polysaccharider udvundet fra Cistanche deserticola blevet brugt i traditionel kinesisk medicin til behandling af tyktarmskræft [8]. En bred vifte af svagt giftige polysaccharider med nyttige bioaktiviteter er blevet isoleret fra flere organismer, såsom Chuanqiong polysaccharid, Ganoderma lucidum polysaccharide og Lycium barbarum polysaccharide [9-11]. CDA-

0.05 er en galactoglucan isoleret fra Cistanche deserticola, der fremmer væksten af ​​flere gavnlige tarmbakterier, herunder flere arter af Bacteroides og Lactobacillus [12].

De underliggende mekanismer i den normale ældningsproces er også impliceret i adskillige menneskelige sygdomme, såsom neurodegenerative lidelser, koronar aterosklerose, type 2-diabetes (T2DM) og hypertension [13, 14]. Nylige undersøgelser har vist, at ændringer i tarmfloraen spiller en væsentlig rolle i menneskets aldring [15]. Adskillige undersøgelser har vist, at langvarig administration af D-galactose i eksperimentelle mus og rotter efterligner den normale ældningsproces og er en nyttig model til at studere aldringsrelaterede fænotyper såsom kognitionsfald [16]. Desuden viser D-galactose-inducerede aldrende modelmus ændringer i sammensætningen af ​​tarmmikrobiota [17]. Derfor antog vi, at ændringer i tarmmikrobiotasammensætningen kan forårsage kognitivt fald i de D-galactose-inducerede aldrende modelmus, og undersøgte, om Cistanche deserticola polysaccharides (CDPS) kan lindre kognitiv tilbagegang ved at genoprette tarmmikrobiota dysbiose.

Cistanche deserticola

RESULTATER

D-galactose-induceret aldrende modelmus viser kognitiv tilbagegang og tarmmikrobiel dysbiose

Vi analyserede den adfærdsmæssige ydeevne af vildtype (WT) mus og dem, der blev behandlet med 150 mg D-gal pr. kg kropsvægt i 2 måneder (model eller Mod) ved hjælp af ny objektgenkendelse og Morris water maze (MWM) test. De foretrukne indeksværdier i den nye objektgenkendelsestest blev signifikant reduceret i Mod-gruppemusene sammenlignet med WT-gruppemusene (figur 1A, 1B). MWM-testresultater viste, at escape-latenstiden efter sjette dag var signifikant øget i Mod-gruppen sammenlignet med WT-gruppen (figur 1C, 1D). Desuden blev målplatformkrydsninger og svømmetider inden for målkvadranten signifikant reduceret i Mod-gruppen sammenlignet med WT-gruppen (Figur 1E, 1F). Disse resultater viste et signifikant fald i indlærings- og hukommelsesevnerne hos de D-gal-inducerede aldrende modelmus.

Vi analyserede derefter forskellene i mængden og sammensætningen af ​​tarmmikrobielle phyla, slægter og arter i de fækale prøver af Mod- og WT-grupperne af mus ved hjælp af 16S ribosomalt RNA (rRNA) sekventeringsdata fra fækale prøver. Den dominerende tarmflora i WT- og Mod-gruppemusene var Firmicutes og Bacteroides. Imidlertid var overfloden af ​​Bacteroides signifikant reduceret, og forekomsten af ​​Firmicutes var signifikant øget i Mod-gruppen sammenlignet med WT-gruppen (figur 2A). Dernæst udførte vi lineær diskriminantanalyse (LDA) for at bestemme LDA-effektstørrelse (LEfSe)-score efterfulgt af Kruskal-Wallis og Wilcoxon-test for at evaluere den relative overflod af forskellige taxa i WT- og Mod-gruppemusene. LDA-resultaterne er vist i figur 2B. Desuden konstruerede vi cladogrammer, der viser differentiel berigelse af forskellige slægter og arter, der tilhører Bacteriodes og Firmicutes phyla i WT og modelgrupper (figur 2C). Samlet set viste vores resultater nedsat kognitiv evne og tarmmikrobiel dysbiose i de D-galactose-inducerede aldringsmodelmus.

CDPS-behandling forbedrer den kognitive evne hos de D-gal-inducerede aldrende modelmus

Vi analyserede, om CDPS-behandling lindrer kognitivt fald i D-gal-inducerede aldrende modelmus. Under

2 måneders administration blev kropsvægten målt hver anden dag. Kropsvægtene af modellen og CDPS-grupperne af mus var ens (figur 3A). Udfør adfærdseksperimenter efter den sidste dosis. Ny objektgenkendelse og Morris-vandlabyrint-testresultater viste, at korttidshukommelsen var signifikant højere i CDPS-grupperne af mus sammenlignet med modelgruppen af ​​mus; langtidshukommelsen i CDPS-gruppen af ​​mus var højere, men statistisk insignifikant sammenlignet med modelgruppen af ​​mus (figur 3B, 3C). Dette antydede, at CDPS-behandling ophævede tab af kortsigtet objektgenkendelseshukommelse hos D-gal-behandlede mus.

Den rumlige indlæring og hukommelse af disse mus blev evalueret ved Morris vandlabyrint-test, og resultaterne viste, at undslippstiden for CDPS-gruppen af ​​mus var sammenlignelig med WT-gruppen af ​​mus og signifikant kortere end Mod-gruppemusene (figur 3D) ). Endvidere var escape-latenstider signifikant lavere på den sjette dag efter CDPS-administration sammenlignet med modelgruppen (figur 3E). Svømmetiden inden for målkvadranten var signifikant højere i CH- og CM-grupperne sammenlignet med modelgruppen. CL-gruppen er højere end modelgruppen, men ingen statistisk signifikans (figur 3F). Desuden var antallet af platformkrydsninger signifikant højere i CM- og CL-grupperne sammenlignet med modelgruppen. CH-gruppen er dog højere end modelgruppen og ingen statistisk signifikans (figur 3G). Disse resultater viste, at CDPS-behandling forbedrede rumlig indlæring og hukommelse i de D-gal-inducerede aldringsmodelmus.

CDPS-behandling genopretter homeostase af tarmmikrobiotasammensætningen i D-galactose-aldrende modelmus

Monosaccharider og polysaccharider er de essentielle næringsstoffer, der er nødvendige for væksten af ​​bakterier [18-21]. Det er også rapporteret, at CDPS regulerer sammensætningen af ​​tarmmikrobiota [22]. Derfor analyserede vi, om CDPS-behandlinger lindrede tarmmikrobielle dysbiose i modelgruppemusene ved at evaluere16S rRNA-sekventeringsdata fra afføringsprøver fra WT-, model- og CDPS-grupper af mus.

Først beregnede vi alfa-diversitetsindekser for at evaluere den samlede fækale mikrobiota-rigdom og strukturelle forskel mellem disse grupper. Vi analyserede alfa-diversitetsindekser (-diversitet) såsom observerede arter, Shannon, Chao 1, ACE og Simpson indeksværdier for at bestemme ændringer i sammensætningen af ​​forskellige bakteriearter i fæcesprøverne fra forskellige murine grupper. Indekserne for -diversitet (observerede arter, Shannon, Chao 1, ACE og Simpson indekser) var højere i WT- og CDPS-grupperne af mus sammenlignet med modelgruppen, men statistisk signifikans blev kun observeret for Chao 1-indeksværdierne mellem CM gruppe og mod gruppe. Det indikerede, at administration med CDPS øger mikrobiom-rigdommen (figur 4A-4E). Dernæst analyserede vi -diversitetsindekser for at identificere forskelle i tarmmikrobielle arter mellem WT-, model- og CDPS-grupperne af mus ved hjælp af ikke-metrisk multidimensionel skalering (NMDS), Principal Coordinates Analysis (PCoA) og Principal Component Analysis ( PCA). PCA viste variationer i den tarmmikrobielle sammensætning af modelgruppemusene under ældningsprocessen, herunder dimensionsreduktion og vedligeholdelse af mønstre og tendenser (figur 4F). Forskellene i den fækale mikrobiota mellem WT-, model- og CDPS-grupperne blev identificeret baseret på PCoA af de uvægtede UniFrac-afstande for 16S rRNA-generne (figur 4G). Klyngeanalyse viste signifikante forskelle i NMDS mellem modelgruppen og WT- og CDPS-grupperne (figur 4H).

Vi evaluerede top 10 phyla af tarmmikrobiotaen og fandt ud af, at overfloden af ​​Bacteroides phyla var signifikant højere i CH-, CM- og CL-gruppen sammenlignet med modelgruppen (Figur 4I). Dette antydede, at CDPS genoprettede homeostasen af ​​tarmmikrobiotaen i D-gal-behandlede mus. Kladogrammerne viste differentiel berigelse af forskellige slægter og arter, der tilhører Bacteriodes og Firmicutes phyla i WT-modellen og CDPS-grupperne (figur 4J). Som vist i varmekortene reducerede CDPS-behandlinger den relative forekomst af Thermoplasmata, Bacilli, uidentificerede Actinobacteria, Fusobacteriia og uidentificerede Elusimicrobia og øgede den relative forekomst af Methanobacteria, Spirochaetia, Deltaproteobacteria, uidentificerede_Deferribacteria, Nieroline, , Erysipelotrichia og uidentificerede_cyanobakterier sammenlignet med modelgruppen (figur 4K). Disse resultater viste, at CDPS-behandling signifikant genoprettede homeostase af tarmmikrobiotaen i de D-gal-inducerede aldringsmodelmus.

CDPS-behandling lindrer neurodegeneration i de D-gal-inducerede aldringsmodelmus ved at reducere oxidativt stress

Vi analyserede derefter virkningerne af CDPS på inflammation ved at analysere serumniveauerne af pro-inflammatoriske cytokiner (IL-2 og TNF-) og antiinflammatoriske cytokiner (IL-4 og IL-10 ) i forskellige grupper af mus. Serumniveauerne af IL-2 og TNF- var signifikant lavere, og serumniveauerne af IL-4 og IL-10 var signifikant højere i CH-, CM- og CL-gruppen sammenlignet med modellen gruppe. Det er vist, at CDPS har antiinflammatoriske virkninger (figur 5A-5D).

Oxidativ stress er forårsaget af den øgede produktion af reaktive oxygenarter (ROS) og er en af ​​de vigtigste faktorer, der fremmer aldring [23]. Derfor analyserede vi virkningerne af CDPS på oxidativ stress i den D-gal-inducerede aldrende musemodel ved at evaluere serumniveauer af antioxidantenzymet, SOD, og ​​lipidperoxidationsproduktet, malondialdehyd (MDA). Serumniveauerne af MDA var signifikant højere, og serumniveauerne af SOD var signifikant reduceret i Mod-gruppen sammenlignet med WT-gruppen, men CDPS-behandling vendte disse virkninger (figur 5E, 5F). Disse resultater viste, at oxidativ stress var forhøjet i de D-gal-inducerede aldringsmodelmus, men blev reduceret ved CDPS-behandling.

Desuden vurderede vi niveauet af oxidativt stress i hjernevævet ved at analysere niveauerne af det avancerede oxiderede proteinprodukt (AOPP), direkte lipidperoxidation (LPO) og MDA samt aktiviteter af antioxidantenzymer såsom glutathionperoxidase (GSH-Px) ) og superoxiddismutase (SOD) i hjernevævshomogenater. Hjernerne fra Mod-gruppemus viste signifikant reducerede aktiviteter af SOD og GSH-PX og signifikant øgede niveauer af AOPP, LPO og MDA sammenlignet med WT-gruppen, men disse effekter blev vendt i CH-, CM- og CL-gruppen (Figur 6A- 6E).

Desuden udførte vi histologisk farvning af hjernesektionen med H&E- og Nissl-farvninger for at vurdere de beskyttende virkninger af CDPS på hjernerne af D-gal-inducerede aldrende modelmus. Mod-gruppens mus viste en signifikant reduktion i det neuronale antal og volumen, øget kløft mellem neuroner, uregelmæssig arrangement af neuroner og nuklear pyknose i hippocampus CA1-regionen sammenlignet med WT-gruppen, men disse patologiske ændringer blev signifikant reduceret ved CDPS-behandlinger ( figur 6F). Disse resultater viste, at CDPS-behandlinger signifikant reducerede oxidativt stress og hjernepatologi i de D-gal-inducerede aldringsmodelmus.

CDPS-behandling reducerer perifer inflammation og oxidativt stress ved at opretholde tarmmikrobiel homeostase i D-gal-inducerede modelmus

Dernæst analyserede vi, om ændringerne i sammensætningen af ​​tarmmikrobiotaen var forbundet med øget perifer inflammation og oxidativt stress under aldring. Til dette brugte vi en triple-antibiotisk cocktail (ABX-gruppe) eller cyclophosphamid (Cy-gruppe; se også Materialer og metoder) til at fjerne tarmmikrobiotaen eller inducere immunsuppression i de CDPS-behandlede aldrende modelmus. Antibiotikabehandlingen ophævede de gavnlige virkninger af CDPS-behandling i de aldrende modelmus. Vi observerede svækket indlæring og hukommelse (figur 7A) og ændringer i sammensætningen af ​​tarmmikrobiota (figur 7B, 7C) i ABX-gruppemusene sammenlignet med den CDPS-behandlede gruppe. Ovenstående resultater indikerer, at selv administrationen af ​​CDPS ikke kan øge indlærings- og hukommelsesevnen hos mus efter ændring af tarmfloraen. Desuden observerede vi øgede niveauer af pro-inflammatoriske cytokiner i hjernen og serum fra ABX-gruppemus sammenlignet med CDPS-gruppen (figur 7D-7N). Resultaterne af ABX-gruppen og CY-gruppen viste, at efter at tarmfloraen og immunfunktionen var blevet ødelagt, kunne selv administration af CDPS ikke forbedre indlærings- og hukommelsesevnen hos mus. Disse resultater antydede, at CDPS-behandling reducerede perifer inflammation, oxidativt stress og kognitivt fald i de D-gal-inducerede aldringsmodelmus ved at forhindre tarmdysbiose.

Vi brugte derefter det immunsuppressive lægemiddel, cyclophosphamid [24] til at bestemme inflammationens rolle i de gavnlige virkninger af CDPS. Cyclophosphamid-behandlede CDPS-mus (Cy-gruppe) viste nedsat indlærings- og hukommelsesevne, ændringer i tarmmikrobiotaens sammensætning og afvigende niveauer af pro- og anti-inflammatoriske cytokiner i hjernen og serum sammenlignet med vildtype- og CDPS-gruppemusene. Der er dog ingen betydning at sammenligne med model og ABX-gruppe. (Figur 7A– 7N). Disse data viser, at ændringer i sammensætningen af ​​tarmmikrobiotaen øger perifer inflammation i de D-gal-inducerede aldringsmodelmus.

CDPS forhindrer D-gal-induceret aldring ved at regulere aminosyremetabolismen

Værtens immunsystem er påvirket af metabolitter genereret af tarmmikrobiotaen [25]. De fækale metabolitter repræsenterer en funktionel aflæsning af tarmens mikrobielle metabolisme og tarmens mikrobielle sammensætning [26]. Desuden kommer metabolitter af tarmmikrobiotaen ind i blodcirkulationen og påvirker værtens metabolisme og sundhed [26, 27]. I alt 1058 metabolitter blev identificeret i serumprøver fra fWT-, Mod- og CDPS-mus. Derefter analyserede vi disse metabolitter ved hjælp af BioCyc, Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) og Human Metabolome Database (HMDB) og fandt ud af, at 65 metabolitter blev differentielt udtrykt i Mod-gruppen sammenlignet med WT-gruppen. Desuden fandt vi, at niveauerne af 8 metabolitter (kreatinin, valin, L-(-)-Methionin, o-Toluidin, N- Ethylanilin, urinsyre, prolin og phenylalanin) var signifikant forskellige blandt WT-, Mod- og CDPS-grupperne . Pathway berigelse analyse af disse 8 metabolitter ved hjælp af MetaboAnalyst [28, 29] viste, at disse metabolitter var relateret til arginin, histidin, arginin, prolin og purin metabolisme (figur 8A, 8B). 7 forskellige metabolitter af MOD-gruppen og CDPS-gruppen i WT-gruppen.

Vi analyserede derefter, om ændringer i aminosyremetabolismen var relateret til ændringer i sammensætningen af ​​tarmmikrobiotaen. Vi observerede, at 7 forskellige metabolitter af WT-, Mod- og CDPS-grupper (kreatinin, valin, L-(-)-Methionin, o-Toluidin, N-Ethylanilin, urinsyre og prolin) var signifikant nedsat i ABX, Cy, og Mod-grupper sammenlignet med WT- og CDPS-grupperne. Desuden er der ingen betydning mellem ABX- og Cy-grupper (figur 8C). Endelig, for at udforske, er der en sammenhæng mellem differentiel metabolisme og andre aldringsrelaterede sygdomme. Vi analyserede korrelationen mellem disse syv differentielt udtrykte metabolitter og humane sygdomme ved hjælp af MetaboAnalyst-databasen og fandt ud af, at disse metabolitter var forbundet med Alzheimers sygdom (p=0.00173; figur 8D, 8E). Samlet set tydede disse data på, at CDPS beskytter mod D-gal-induceret aldring ved at regulere aminosyremetabolismen.

DISKUSSION

Et progressivt fald i kognitiv funktion er et karakteristisk træk ved aldring. Tidligere undersøgelser viste, at CDPS-behandling signifikant forbedrede indlæring og hukommelse hos de aldrende modelmus [30-33]. I denne undersøgelse viste vi, at CDPS-behandling forbedrede kognitiv funktion ved at hæmme perifer inflammation og oxidativ stress gennem genoprettelse af tarmmikrobiel homeostase i de D-gal-inducerede aldringsmodelmus (figur 9). Sprague-Dawley-rotter fodret med Cistanche-polysaccharider viste øget vækst af gavnlige tarmbakterier og forbedret tarmmikrobiel diversitet [34]. CDA-0.05, et Cistanche-neutralt polysaccharid, forbedrede væksten af ​​probiotiske Lactobaciller [22]. Disse data antydede, at Cistanche-polysaccharider forbedrede homeostasen af ​​tarmbakterier.

I denne undersøgelse viste vi, at CDPS har anti-inflammatoriske virkninger og forbedrer den kognitive evne hos de aldrende modelmus ved at modulere overfloden af ​​tarmbakterieslægter såsom Bacteroidetes, Firmicutes og Proteobacteria. Derfor kan CDP'er være terapeutisk gavnlige for aldringsrelaterede sygdomme ved at omforme sammensætningen af ​​tarmmikrobiotaen [35, 36]. Desuden har tidligere undersøgelser vist, at niveauerne af inflammatoriske cytokiner i serum og tyktarm er forbundet med den relative overflod af bakterieslægter såsom Bacteroidetes, Firmicutes og Proteobacteria [37, 38]. Ydermere regulerer tarmens mikrobielle sammensætning hjernens funktion ved at modulere cirkulerende niveauer af flere cytokiner [39-43]. Vores resultater viste, at CDPS-behandling reducerede den relative forekomst af Thermoplasmata, Baciller, uidentificerede Actinobacteria, Fusobacteriia og uidentificerede Elusimicrobia, og øgede den relative overflod af Methanobacteria, Spirochaetia, Deltaproteobacteria, uidentificerede_Deferribacteres, Nitrosiosphat, Nistro, Mollicutes. Erysipelotrichia og uidentificerede_cyanobakterier.

Tarmmikrobielle metabolitter frigives til blodbanen og regulerer værtens sundhed og metabolisme [26, 27]. De mikrobielle tarmmetabolitter kan estimeres ved at evaluere fækal metabolitsammensætning, som ændres med ændringer i sammensætningen af ​​tarmmikroberne [44]. Nylige undersøgelser har vist, at plasmaniveauer af citrullin, prolin, arginin, asparagin, phenylalanin og threonin er forbundet med neurodegenerative lidelser, herunder Alzheimers sygdom [45, 46]. Vores undersøgelse viste, at serumniveauer af kreatinin, valin, L-methionin, o-toluidin, N-ethylanilin, urinsyre og prolin var forbundet med D-gal-induceret aldring hos mus.

Immunsystemets medfødte og adaptive arme spiller en væsentlig rolle i at opretholde værtsmikrobiel homeostase i den intestinale luminale overflade [47]. Tarmmikrobiotaen spiller også en væsentlig rolle i reguleringen af ​​centralnervesystemet (CNS) og immuniteten ved at frigive cytokiner og metabolitter til blodbanen [48, 49]. De pro-inflammatoriske cytokiner spiller en nøglerolle i flere neurodegenerative sygdomme [50-52]. For eksempel er aldersrelateret makuladegeneration (AMD) og glaukom forbundet med ekstracellulær akkumulering af amyloid (A) og intracellulær aflejring af hyperfosforyleret tau (p-tau) og jern i retinale ganglieceller (RGC) [44]. Desuden spiller betændelse en væsentlig rolle i patogenese forbundet med glaukom [53]. Synsforstyrrelser er et tidligt symptom på Alzheimers sygdom (AD) og manifesteres før begyndelsen af ​​kognitiv tilbagegang [54]. Vores undersøgelse viste, at CDPS beskytter mod kognitiv tilbagegang og perifer inflammation ved at opretholde homeostasen af ​​tarmmikrobiotaen.

Der er flere begrænsninger for denne undersøgelse. For det første er forholdet mellem aminosyremetabolisme og sammensætningen af ​​tarmmikrobiotaen ikke velkendt. For det andet er sammensætningen og den molekylære struktur af CDPS ikke kendt. Derfor er fremtidige undersøgelser nødvendige for yderligere at udforske CDPS's regulerende rolle i at lindre AD gennem tarmmikrobiota-hjerne-signalaksen.

Som konklusion viste vores undersøgelse, at CDPS forbedrede kognitive evner hos D-gal-inducerede aldringsmodelmus ved at genoprette homeostasen af ​​tarmmikrobiota og derved genoprette aminosyreubalance, perifer inflammation og oxidativt stress. Disse resultater tyder på, at CDPS er et potentielt terapeutisk middel til patienter med indlærings- og hukommelsesforstyrrelser, især dem, der er forbundet med tarmdysbiose.

MATERIALER OG METODER

Udarbejdelse af CDPS

Ca. 1.0 kg renset Cistanche deserticola blev lufttørret i ovnen ved 40 grader C og pulveriseret til råt pulver. Pulveret blev ekstraheret i varm ethanol i 3 timer. Remanensen blev filtreret gennem gaze for at fjerne filtratet og derefter fortyndet med vand (8X) og tilbagesvalet sekventielt i 2 timer, 1,5 timer og 1 time ved 90 grader C. På hvert tidspunkt blev opløsningen centrifugeret for at adskille supernatanten fra og kombineret med det brunrøde filtrat. Derefter blev filtratet koncentreret under reduceret tryk, afkølet til stuetemperatur, tilsat langsomt til 95 procent ethanol (3X) og fik lov til at stå ved 4 grader C i 24 timer. Derefter blev opløsningen centrifugeret ved 6000 r/min i 20 minutter ved 4 grader C. Bundfaldet blev opsamlet efter gentagelse af vandekstraktion og alkoholudfældning tre gange. Bundfaldet blev rekonstitueret i vand, deproteiniseret, dialyseret og frysetørret for at få råt Cistanche deserticola polysaccharid (CDP'er). Polysaccharidindholdet var mere end 90 procent som vurderet ved ultraviolet spektrofotometri.

Dyregruppering og behandlinger

Otte uger gamle Kunming-hanmus (SCXK-licensnr. 2019-0010) blev købt fra SPF Biotechnology Co. Ltd (Beijing, Kina), anbragt i et lys- og temperaturkontrolleret rum og fodret med mad og vand. Alle dyreforsøg blev udført i overensstemmelse med protokoller godkendt af Institutional Animal Care and Use Committee of Inner Mongolia Medical University. Forsøgene blev udført i henhold til National Institutes of Health (NIH) Guide for the Care and Use of Laboratory Animals.

Efter 1 uges tilpasning til de nye omgivelser blev 120 mus opdelt i følgende 7 grupper: (1) vildtypekontrol (WT); modelgruppe (150 mg/kg/dag 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-gruppe: antibiotika plus D-gal plus 50 mg/kg CDPS; (7) Cy-gruppe: cyclophosphamid plus D-gal plus 50 mg/kg CDPS.

Musene fra model-, ABX-, Cy- og CDPS-grupperne modtog subkutane injektioner af saltvandsopløst

150 mg/kg D-gal hver dag i 2 måneder. WT-gruppen blev subkutant injiceret med samme volumen saltvand i 2 måneder. CDPS-gruppemusene blev også administreret dagligt med intragastriske injektioner indeholdende 1{{10}}0 mg/kg, 50 mg/kg eller 25 mg/kg CDPS i 2 måneder . ABX-gruppens mus modtog drikkevand med 0,1 mg/ml ampicillin og 0,5 mg/ml streptomycin i 2 måneder foruden D-gal- og CDPS-injektioner. Før indgivelse af D-gal modtog musene injektioner indeholdende 0,1 mg/ml ampicillin, 0,5 mg/ml streptomycin og 0,1 mg/ml colistin i 7 dage i ABX-gruppen. Cy-gruppemusene modtog intraperitoneale injektioner af 20 mg/kg cyclophosphamid hver anden dag (qod) i 2 måneder foruden daglige injektioner af D-gal og CDPS.

Ny objektgenkendelsestest

Udfør adfærdseksperimenter efter den sidste dosis. Objektgenkendelsestesten involverede familiarisering, træning og teststadier. Under familiariseringsstadiet blev mus tilvænnet i et tomt testkammer i 10 minutter i to dage. Derefter, på den tredje dag (træningsdag), blev to genstande af samme størrelse, form og farve (A1 og A2) placeret på modsatte ender af kammeret. Hver mus fik derefter 10 minutter til at udforske de to lignende objekter. Efter 1-time (på den tredje dag) og 24-time (på den fjerde dag) træning-til-test-intervaller, blev et af de lignende objekter (A1 eller A2) erstattet med et B eller C genstand, der er forskellig i størrelse, farve og form på testdagen. Under teststadiet blev hver mus testet i 5 minutter, og det foretrukne indeks blev beregnet for at bestemme hukommelsen for genkendelse af et nyt objekt (B eller C) ved hjælp af følgende formel: Præferenceindeks=Tid på objekt B eller C/( Tid på objekt B eller C plus Tid på objekt A)×100 procent .

Morris vandlabyrint test

Morris vandlabyrint-test blev udført i en rund pool, der var 45 cm i dybden og 90 cm i diameter. Protokollen beskrevet af Ruediger S, et al. (2011) [55] og Wood RA, et al. (2018) [56] var ansat her. Vanddybden i bassinet var 30 cm, og vandets temperatur var 20±1 grad C. Platformen var 6 cm i diameter og 1 cm under vandet. Tiden til træning og test var 60 s hver. Til træning gennemførte vi fire forsøg på hver 60 s med en skjult platform hver dag i fem sammenhængende dage. Hvis platformen ikke blev opdaget af musene i 60 s, blev de ført til platformen og placeret på platformen i 5 s. Under teststadiet blev forsinkelsen til at nå den skjulte platform i trænings- og sondeforsøgssessioner, antallet af krydsninger over den fjernede platformsplacering og tiden brugt i mål(platform)kvadranten registreret og analyseret

ELISA-assays

Serumniveauerne af pro-inflammatoriske cytokiner såsom IL-2(), IL-4, IL-10 og TNF- blev analyseret for hver gruppe mus ved hjælp af ELISA-sæt købt fra Shanghai Yi Li Biological Technology Co., Ltd. (Shanghai, Kina) i henhold til producentens anvisninger. Aktiviteten af ​​et antioxidantenzym, superoxiddismutase (SOD) og niveauer af lipidperoxidationsprodukt, malondialdehyd (MDA), i serumet fra hver gruppe mus blev analyseret med assaysæt købt fra Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute (Nanjing, Kina) . Niveauerne af avancerede oxidationsproteinprodukter (AOPP) i de murine hippocampusprøver blev estimeret ved hjælp af ELISA-kit fra Shanghai Yi Li Biological Technology Co. Ltd. (Shanghai, Kina) i henhold til producentens instruktioner.

Estimering af oxidativ stress i murine hjerner

Vi homogeniserede 100 mg hippocampusvæv med 0,9 ml iskold saltvand, og homogenatet blev centrifugeret ved 12000 rpm i 30 minutter ved 4 grader C. Proteinindholdet i supernatanten blev analyseret ved hjælp af BCA Protein Assay Kit ( Beyotime Biotechnology, Shanghai, Kina). Niveauerne af lipidperoxidation (LPO) og malondialdehyd (MDA) og aktiviteterne af GSH-Px og SOD i hippocampusprøverne blev analyseret ved kolorimetri ved brug af kits fra Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute (Nanjing, Kina) i henhold til producentens instruktioner.

Tarmmikrobiotasammensætning

Fækale prøver blev indsamlet fra alle mus og straks opbevaret ved -80 grad C. V3 plus V4-regionen af ​​16S rRNA-genet blev sekventeret ved hjælp af Illumina MiSeq (Beijing Novogene Co. Ltd., Beijing, Kina) og analyseret ved hjælp af QIIME åben platform til at bestemme tarmmikrobiotaprofilerne.

LC/MS analyse af serummetabolitter

Serumprøver blev inkuberet i 10 minutter med forkølet methanol i et forhold på 1:3 for at præcipitere proteinerne. Prøverne blev centrifugeret ved 12000 r/min i 15 minutter ved 4 grader C. Supernatanterne blev analyseret ved Thermo Scientific Dionex UltiMate3000 Rapid Resolution Liquid Chromatography og QExactive massespektrum. De kromatografiske betingelser er vist i tabel 1. Analytterne blev separeret i en XBridge BEH Amide kromatografisøjle (2,1×100 mm; Waters Co., Milford, MA, USA) under anvendelse af 0,1 procent myresyre og acetonitril som mobile faser A og B, henholdsvis. Strømningshastigheden blev indstillet til 0,4 ml/min., injektionsvolumen var 5 µl, og søjletemperaturen blev indstillet til 25 grader C (tabel 1). Massespektrumsignalerne blev opnået under anvendelse af positive og negative ion-scanningstilstande. Ionsprayspændingen og andre specifikke MS-parametre er vist i tabel 2.

Statistisk analyse

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 og s< 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="">

REFERENCER

1. Coates SS, Lehnert BE, Sharma S, Kindell SM, Gary RK. Beryllium inducerer for tidlig alderdom i humane fibroblaster. 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. Rolle af D-galactose-induceret hjernealdring og dets potentiale brugt til terapeutiske indgreb. 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. Etablering af den mimetiske ældningseffekt hos mus forårsaget af D-galactose. Biogerontologi. 2003; 4:15–18. https://doi.org/10.1023/a:1022417102206 PMID:12652185

4.Sang X, Bao M, Li D, Li YM. Avanceret glykering i D-galactose-induceret museældningsmodel. Mek 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. Tarmbakteriearter påvirker markant værtspurinmetabolitter under aldring i Drosophila. iScience. 2020; 23:101477. https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101477 PMID:32916085

6. Chinese Pharmacopoeia Commission, Pharmacopeia of the People's Republic of China Ver. 2015. China Medical Science and Technology Press, Beijing, Kina. 2015.

7. Wang N, Ji S, Zhang H, Mei S, Qiao L, Jin X.Herba Cistanches: Anti aldring. 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: En oversigt over dets kemi, farmakologi og farmakokinetiske egenskaber. 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. Fysisk-kemiske egenskaber af polysaccharider fra Ligusticum chuanxiong og analyse af deres anti-tumor potentiale gennem immunregulering. Mad funktion. 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. Antitumoreffekter af forskellige Ganoderma lucidum sporepulver i celle- og zebrafiskbaserede bioassays. 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 polysaccharid dæmper myokardieskade i mikrofoner, der fodres med diæt med højt fedtindhold, ved at manipulere tarmen mikrobiom og fækalt metabolom. Food Res Int. 2020; 138:109778. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109778 PMID:33288164

12. Newgard CB, Sharpless NE. At blive voksen: molekylære drivkræfter bag aldring og terapeutiske muligheder. 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. Aldersspecifik og kønsspecifik dødelighed i 187 lande, 1970-2010: en systematisk analyse til Global Burden of Disease Study 2010. Lancet. 2012; 380:2071-94.

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

14. Qabazard B, Stürzenbaum SR. H2S: En ny tilgang til levetidsforbedring og sund aldring? 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. Aldersrelaterede ændringer i tarmens immunitet og mikrobiomet. J Leukoc Biol. 2020. [Epub forud for tryk]. https://doi.org/10.1002/JLB.3RI0620-405RR PMID:33020981

16. Mishra B, Manmode S, Walke G, Chakraborty S, Neralkar M, Hotha S. Syntese af det hyper-forgrenede kerne-tetrasaccharid-motiv af chlorovirus. 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 lindrer oxidativt stress ved at regulere tarmmikrobiota og colonbarrierefunktion i Balb/C-mus med subkutan d-galactose indsprøjtning. Mad funktion. 2021; 12:373-86. https://doi.org/10.1039/d0fo02794d

PMID: 33325942

18. Francisco ÉC, Franco TT, Wagner R, Jacob-Lopes E. Vurdering af forskellige kulhydrater som eksogen kulstofkilde ved dyrkning af cyanobakterier. 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. Glucosamin som kulstofkilde til aminosyreproducerende Corynebacterium glutamicum. 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. Mannosidegenkendelse og nedbrydning af bakterier. 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. Bakterielle ekstracellulære polysaccharider i biofilmdannelse og funktion. 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. En galactoglucan isoleret fra Cistanche deserticola Y.

C. Ma. og dets bioaktivitet på tarmbakteriestammer. Kulhydrat 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. Bloom syndrom DNA-helicase-mangel er forbundet med oxidativt stress og mitokondrielle netværksændringer. 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. Sammenligning af alemtuzumab, anti-thymocyt globulin og post-transplantation cyclophosphamid for graft-versus-host-sygdom og graft-versus-leukæmi i murine modeller. PLoS One. 2021; 16:e0245232. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245232 PMID:33428661

6. Rooks MG, Garrett WS. Tarmmikrobiota, metabolitter og værtsimmunitet. 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. Det fækale metabolom som en funktionel udlæsning af tarmmikrobiom. 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. Blodmetabolom forudsiger tarmmikrobiomdiversitet hos mennesker. Nat Biotechnol. 2019; 37:1217-28.

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

9. Chagoyen M, Pazos F. MBRole: berigelsesanalyse af metabolomiske data. Bioinformatik. 2011; 27:730–31. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btr001 PMID:21208985

10. Xia J, Wishart DS. Brug af MetaboAnalyst 3.0 til omfattende Metabolomics-dataanalyse. Curr Protoc Bioinformatik. 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. Den beskyttende virkning af Cistanche verbascum-glykosider på D-galactose-induceret PC12-nervecelleskade. Chinese Pharmaceutical Journal. 2017; 52:2071-78.

12. Wu Y, Zhang H, Bu R, Ma H, Su M, Li G. Forskning i den beskyttende virkning af Cistanche deserticola polysaccharid på den akutte ældningsmodel induceret af D-galactose. Kinesisk Pharmacol Bulletin. 2017; 33:927-33.

13. Yin R, Li G, Yu T, Ma H, Ma T, Guo M. Den beskyttende virkning af Cistanche cistanche polysaccharider på synaptisk plasticitet hos mus med scopolamin-induceret indlærings- og hukommelsessvækkelse. Kinesisk Pharmacol Bulletin. 2014; 30:801-07.

14. Ma H, Yin R, Guo M, Bao Y, Cui Z, Li G. Virkningen af ​​Cistanche cistanche polysaccharider på ekspressionen af ​​CREB i D-galactose-inducerede aldrende modelmus. Chinese Journal of Experimental E-Traditional Chinese Medicine. 2014; 20:137-41.

15. Fu Z, Han L, Zhang P, Mao H, Zhang H, Wang Y, Gao X, Liu E. Cistanche-polysaccharider øger echinacoside-absorptionen in vivo og påvirker tarmmikrobiotaen. 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. En longitudinel systembiologiske analyse af lactuloseabstinens ved hepatisk encefalopati. 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. Ændring af den fækale mikrobiota hos kinesiske patienter med Parkinsons sygdom. Brain Behav Immun. 2018; 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. Indflydelse af tidlig tarmmikrobiota på modningen af ​​børns slimhinder og systemiske immunresponser. Clin Exp Allergi. 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. Glucosamin som kulstofkilde til aminosyreproducerende Corynebacterium glutamicum. 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. Mannosidegenkendelse og nedbrydning af bakterier. 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. Bakterielle ekstracellulære polysaccharider i biofilmdannelse og funktion. 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. En galactoglucan isoleret fra Cistanche deserticola YC Ma. og dets bioaktivitet på tarmbakteriestammer. Kulhydrat 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. Bloom syndrom DNA-helicase-mangel er forbundet med oxidativt stress og mitokondrielle netværksændringer. 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. Sammenligning af alemtuzumab, anti-thymocyt globulin og post-transplantation cyclophosphamid for graft-versus-host-sygdom og graft-versus-leukæmi i murine modeller. PLoS One. 2021; 16:e0245232. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245232 PMID:33428661

25. Rooks MG, Garrett WS. Tarmmikrobiota, metabolitter og værtsimmunitet. 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. Det fækale metabolom som en funktionel udlæsning af tarmmikrobiom. 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. Blodmetabolom forudsiger tarmmikrobiomdiversitet hos mennesker. Nat Biotechnol. 2019; 37:1217-28.

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

28. Chagoyen M, Pazos F. MBRole: berigelsesanalyse af metabolomiske data. Bioinformatik. 2011; 27:730–31. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btr001 PMID:21208985

29. Xia J, Wishart DS. Brug af MetaboAnalyst 3.0 til omfattende metabolomisk dataanalyse. Curr Protoc Bioinformatik. 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. Den beskyttende virkning af Cistanche verbascum-glykosider på D-galactose-induceret PC12-nervecelleskade. Chinese Pharmaceutical Journal. 2017; 52:2071-78.

31. Wu Y, Zhang H, Bu R, Ma H, Su M, Li G. Forskning i den beskyttende virkning af Cistanche deserticola polysaccharid på den akutte ældningsmodel induceret af D-galactose. Kinesisk Pharmacol Bulletin. 2017; 33:927-33.

32. Yin R, Li G, Yu T, Ma H, Ma T, Guo M. Den beskyttende virkning af Cistanche cistanche polysaccharider på synaptisk plasticitet hos mus med scopolamin-induceret indlærings- og hukommelsessvækkelse. Kinesisk Pharmacol Bulletin. 2014; 30:801-07.

33. Ma H, Yin R, Guo M, Bao Y, Cui Z, Li G. Virkningen af ​​Cistanche cistanche polysaccharider på ekspressionen af ​​CREB i D-galactose-inducerede aldrende modelmus. Chinese Journal of Experimental E-Traditional Chinese Medicine. 2014; 20:137-41.

34. Fu Z, Han L, Zhang P, Mao H, Zhang H, Wang Y, Gao X, Liu E. Cistanche-polysaccharider øger echinacoside-absorptionen in vivo og påvirker tarmmikrobiotaen. 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. En longitudinel systembiologiske analyse af lactuloseabstinens ved hepatisk encefalopati. 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. Ændring af den fækale mikrobiota hos kinesiske patienter med Parkinsons sygdom. Brain Behav Immun. 2018; 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. Indflydelse af tidlig tarmmikrobiota på modningen af ​​børns slimhinder og systemiske immunresponser. Clin Exp Allergi. 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. Graden af ​​colitis korrelerer med mikrobiel sammensætning og cytokinresponser i tyktarm og blindtarm hos G i2-deficiente mus. 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. Dramatiske skift i cirkulerende CD4, men ikke CD8 T-celleundergrupper i mild Alzheimers sygdom. 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. Tarmmikrobiom og medfødte immunresponsmønstre i IgE-associeret eksem. Clin Exp Allergi. 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. Inflammasom signalering påvirker angst- og depressiv-lignende adfærd og tarm mikrobiom sammensætning. Mol Psykiatri. 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. Probiotisk behandling reducerer depressiv-lignende adfærd hos rotter uafhængigt af kosten. Psykoneuroendokrinologi. 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. Kronisk gastrointestinal inflammation fremkalder angstlignende adfærd og ændrer centralnervesystemets biokemi hos mus. Gastroenterologi. 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. Berigede metabolitter, der potentielt fremmer aldersrelaterede sygdomme hos personer med tarmmikrobiota af ældre type. Tarmmikrober. 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. Plasmametabolitter forbundet med biomarkørbeviser for neurodegeneration hos kognitivt normale ældre voksne. J Neurochem. 2020. [Epub forud for tryk]. 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. Dysregulering af flere metaboliske netværk relateret til hjernetransmethylering og polyaminveje i Alzheimers sygdom: En målrettet metabolomisk og transkriptomisk undersøgelse. PLoS Med. 2020; 17:e1003012. https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1003012 PMID:31978055

47.Duerkop BA, Vaishnava S, Hooper LV. Immunreaktioner på mikrobiotaen ved tarmslimhindens overflade. Immunitet. 2009; 31:368-76. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2009.08.009 PMID:19766080

48. Forsythe P, Bienenstock J. Immunmodulering af kommensale og probiotiske bakterier. Immunol Invest. 2010; 39:429-48. https://doi.org/10.3109/08820131003667978 PMID:20450286

49. Sternberg EM. Neural regulering af medfødt immunitet: et koordineret uspecifikt værtsrespons på patogener. Nat Rev Immunol. 2006; 6:318-28. https://doi.org/10.1038/nri1810 PMID:16557263

50. Colonna M, Butovsky O. Microglia Funktion i centralnervesystemet under sundhed og neurodegeneration. Annu Rev Immunol. 2017; 35:441-68. https://doi.org/10.1146/annurev-immunol-051116- 052358 PMID:28226226

51. El Khoury J. Neurodegeneration og neuroimmunsystemet. Nat Med. 2010; 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. Rolle af mikrogliale amylinreceptorer i mediering af beta-amyloid (A)-induceret inflammation. J Neuroinflammation. 2017; 14:199. https://doi.org/10.1186/s12974-017-0972-9 PMID:28985759

53. Yang X, Zeng Q, Tezel G. Regulering af distinkte caspase- 8 funktioner i retinale ganglieceller og astroglia i eksperimentelt glaukom. 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. Retinal Degeneration and Alzheimer's Disease: An Evolving Link. 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. Læringsrelateret feedforward-hæmmende tilslutningsvækst, der kræves for hukommelsespræcision. Natur. 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. Honeycomb-labyrinten giver en ny test til at studere hippocampus-afhængig rumlig navigation. Natur. 2018; 554:102-05. https://doi.org/10.1038/nature25433