Cistanche Deserticola polüsahhariidid leevendavad vananevate mudelhiirte kognitiivset langust, taastades soolestiku mikrobiota-aju telje

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

ABSTRAKTNE

Hiljutised tõendid näitavad, et muutused soolestiku mikrobiota-aju teljel võivad põhjustada vananemisega kaasnevaid kognitiivseid häireid. Käesolevas uuringus täheldasime, et D-galaktoosi pikaajaline manustamine hiirtele kutsus esile kognitiivse languse, soolestiku mikroobse düsbioosi, perifeerse põletiku ja oksüdatiivse stressi. Selles vanusega seotud kognitiivse languse mudelisCistanche deserticola polüsahhariidid(CDPS) parandas D-galaktoosiga ravitud hiirte kognitiivset funktsiooni, taastades soolestiku mikroobide homöostaasi, vähendades seeläbi oksüdatiivset stressi ja perifeerset põletikku. CDPS-i kasulikud mõjud nendel vananevatel mudelhiirtel kaotati soolestiku mikrobiota ablatsiooniga antibiootikumidega või immunosupressiooniga tsüklofosfamiidiga. Seerumi metaboolne profiilide koostamine näitas, et kreatiniini, valiini, L-metioniini, o-toluidiini, N-etüülaniliini, kusihappe ja proliini taset muudeti vananevatel mudelhiirtel, kuid CDPS taastas need. Need leiud näitasid, et CDPS parandab kognitiivset funktsiooni D-galaktoosi poolt indutseeritud vananemismudelis hiirtel, taastades soolestiku mikrobiota-aju telje homöostaasi, mis leevendas aminohapete tasakaalustamatust, perifeerset põletikku ja oksüdatiivset stressi. CDPS näitab seega terapeutilist potentsiaali mälu- ja õppimishäiretega patsientidel, eriti soolestiku mikroobse düsbioosiga seotud patsientidel.

Cistanche deserticolapolüsahhariidid

SISSEJUHATUS

D-galaktoosi (D-gal) ja berülliumi soolade pikaajaline manustamine kutsub eksperimentaalsetes loommudelites ja in vitro primaarsetes rakukultuurides esile vananemise ning seda kasutatakse loomuliku vananemisprotsessi aluseks olevate mehhanismide tuvastamiseks [1–4]. Varasemad uuringud näitavad, et D-galaktoosi poolt indutseeritud vananemise mudelhiirte kognitiivne langus on seotud närvikasvufaktori (NGF) valgu taseme langusega ja ajus suurenenud reaktiivsete hapnikuliikidega (ROS), mis mõlemad põhjustavad hipokampuse neuronite degeneratsiooni ja vähendavad. neurogenees [3, 4]. Hiljutised uuringud on samuti näidanud, et inimese soolestiku mikrobiota koostis ja arv muutuvad vananemisprotsessi käigus oluliselt [5].

Cistanche deserticolaon rohttaim, mis kasvab peamiselt Hiina loodeosas kõrbepiirkonnas ja mida kasutatakse traditsioonilises hiina meditsiinis. Seda tuntakse üldiselt kui "kõrbe ženšenni". Cistanche deserticola ekstraktid sisaldavad mitmeid farmakoloogiliselt aktiivseid ühendeid, sealhulgas fenüületanoidglükosiide, iridoide, lignoosi, oligosahhariide, polüsahhariide ja aminohappeid; neid ühendeid seostatakse põletikuvastaste, antioksüdatiivsete, vananemisvastaste, neuroprotektiivsete ja immunomoduleerivate omadustega [6, 7]. Näiteks on Cistanche deserticolast ekstraheeritud polüsahhariide kasutatud traditsioonilises hiina meditsiinis kolorektaalse vähi raviks [8]. Mitmetest organismidest, nagu Chuanqiongi polüsahhariid, Ganoderma lucidum polüsahhariid ja Lycium barbarum polüsahhariid, on eraldatud lai valik nõrgalt toksilisi kasuliku bioaktiivsusega polüsahhariide [9–11]. CDA-

0.05 on Cistanche deserticola'st eraldatud galaktoglükaan, mis soodustab mitmete kasulike soolebakterite, sealhulgas mitmete Bacteroides'i ja Lactobacilluse liikide [12] kasvu.

Normaalse vananemisprotsessi aluseks olevad mehhanismid on seotud ka mitmete inimeste haigustega, nagu neurodegeneratiivsed häired, koronaarateroskleroos, 2. tüüpi diabeet (T2DM) ja hüpertensioon [13, 14]. Hiljutised uuringud on näidanud, et muutused sooleflooras mängivad inimese vananemisel olulist rolli [15]. Mitmed uuringud on näidanud, et D-galaktoosi pikaajaline manustamine eksperimentaalsetele hiirtele ja rottidele jäljendab normaalset vananemisprotsessi ja on kasulik mudel vananemisega seotud fenotüüpide, näiteks kognitsiooni halvenemise uurimiseks [16]. Lisaks näitavad D-galaktoosi poolt indutseeritud vananemise mudelhiirtel muutusi soolestiku mikrobiota koostises [17]. Seetõttu püstitasime hüpoteesi, et muutused soolestiku mikrobiota koostises võivad põhjustada D-galaktoosi poolt indutseeritud vananemismudeli hiirte kognitiivset langust, ja uurisime, kas Cistanche deserticola polüsahhariidid (CDPS) võivad soolestiku mikrobiota düsbioosi taastamise teel leevendada kognitiivset langust.

Cistanche deserticola

TULEMUSED

D-galaktoosi poolt indutseeritud vananemise mudelhiirtel on kognitiivne langus ja soolestiku mikroobne düsbioosi

Analüüsisime metsikut tüüpi (WT) hiirte ja nende hiirte käitumist, keda raviti 150 mg D-gal-iga kehakaalu kilogrammi kohta 2 kuu jooksul (mudel või Mod), kasutades uudseid objektituvastuse ja Morrise veelabürindi (MWM) teste. Eelisindeksi väärtused uudse objekti äratundmise testis olid Mod-rühma hiirtel oluliselt vähenenud võrreldes WT-rühma hiirtega (joonis 1A, 1B). MWM-testi tulemused näitasid, et põgenemislatentsusaeg pärast kuuendat päeva suurenes Mod-rühmas WT-rühmaga võrreldes oluliselt (joonis 1C, 1D). Veelgi enam, sihtplatvormi ületused ja ujumisajad sihtkvadrandis vähenesid Mod-rühmas WT-rühmaga võrreldes oluliselt (joonis 1E, 1F). Need tulemused näitasid D-gal-indutseeritud vananemismudeli hiirte õppimis- ja mäluvõime olulist langust.

Seejärel analüüsisime Mod- ja WT-rühmade hiirte väljaheiteproovides soolestiku mikroobide sugukonna, perekondade ja liikide arvukuse ja koostise erinevusi, kasutades 16S ribosomaalse RNA (rRNA) sekveneerimisandmeid väljaheiteproovidest. WT- ja Mod-rühma hiirte domineeriv soolefloora oli Firmicutes ja Bacteroides. Kuid Bacteroides'i arvukus vähenes oluliselt ja Firmicutes'i arvukus suurenes oluliselt Mod rühmas võrreldes WT rühmaga (joonis 2A). Järgmisena viisime läbi lineaarse diskrimineeriva analüüsi (LDA), et määrata LDA efekti suuruse (LEfSe) skoorid, millele järgnesid Kruskal-Wallise ja Wilcoxoni testid, et hinnata erinevate taksonite suhtelist arvukust WT ja Mod rühma hiirtel. LDA tulemused on näidatud joonisel 2B. Lisaks koostasime kladogrammid, mis näitavad WT- ja mudelirühmades Bacteriodes ja Firmicutes phyla kuuluvate erinevate perekondade ja liikide erinevat rikastumist (joonis 2C). Üldiselt näitasid meie tulemused kognitiivsete võimete ja soolestiku mikroobide düsbioosi halvenemist D-galaktoosist põhjustatud vananemismudeli hiirtel.

CDPS-ravi parandab D-gal-indutseeritud vananemismudeli hiirte kognitiivseid võimeid

Analüüsisime, kas CDPS-ravi leevendab D-gal-indutseeritud vananemismudeli hiirte kognitiivset langust. Jooksul

2 kuud pärast manustamist mõõdeti kehakaalu ülepäeviti. Hiirte mudeli- ja CDPS-rühmade kehakaal olid sarnased (joonis 3A). Viige läbi käitumiskatsed pärast viimast annust. Uudsete objektide tuvastamise ja Morrise veelabürindi testi tulemused näitasid, et lühiajaline mälu oli hiirte CDPS-rühmas oluliselt kõrgem võrreldes hiirte mudelrühmaga; pikaajaline mälu CDPS hiirte rühmas oli suurem, kuid statistiliselt ebaoluline võrreldes hiirte mudelrühmaga (joonis 3B, 3C). See viitas sellele, et CDPS-ravi tühistas D-gal-ga ravitud hiirtel lühiajalise objektituvastusmälu kaotuse.

Nende hiirte ruumilist õppimist ja mälu hinnati Morrise veelabürindi testiga ning tulemused näitasid, et CDPS-rühma hiirte põgenemise latentsusajad olid võrreldavad WT-rühma hiirtega ja oluliselt lühemad kui Mod-rühma hiirtel (joonis 3D). ). Veelgi enam, põgenemislatentsusajad olid kuuendal päeval pärast CDPS-i manustamist mudelirühmaga võrreldes oluliselt madalamad (joonis 3E). Ujumisaeg sihtkvadrandis oli CH ja CM rühmades mudelirühmaga võrreldes oluliselt pikem. CL-rühm on kõrgem kui mudelrühm, kuid sellel puudub statistiline olulisus (joonis 3F). Veelgi enam, platvormiületuste arv oli CM- ja CL-rühmades mudelirühmaga võrreldes oluliselt suurem. CH-rühm on siiski kõrgem kui mudelrühm ja sellel puudub statistiline olulisus (joonis 3G). Need tulemused näitasid, et CDPS-ravi parandas D-gal-indutseeritud vananemismudeli hiirtel ruumilist õppimist ja mälu.

CDPS-ravi taastab soolestiku mikrobiota koostise homöostaasi D-galaktoosi vananemise mudelhiirtel

Monosahhariidid ja polüsahhariidid on bakterite kasvu jaoks vajalikud toitained [18–21]. Samuti on teatatud, et CDPS reguleerib soolestiku mikrobiota koostist [22]. Seetõttu analüüsisime, kas CDPS-ravi leevendas mudelrühma hiirte soolestiku mikroobset düsbioosi, hinnates hiirte WT-, mudeli- ja CDPS-rühmade väljaheiteproovide16S rRNA sekveneerimise andmeid.

Esiteks arvutasime alfa mitmekesisuse indeksid, et hinnata nende rühmade üldist fekaalse mikrobiota rikkust ja struktuurset erinevust. Analüüsisime alfa-mitmekesisuse (-diversity) indekseid, nagu vaadeldud liigid, Shannoni, Chao 1, ACE ja Simpsoni indeksi väärtused, et määrata kindlaks muutused erinevate bakteriliikide koostises erinevate hiirerühmade väljaheiteproovides. Mitmekesisusindeksid (vaadeldud liigid, Shannoni, Chao 1, ACE ja Simpsoni indeksid) olid hiirte WT ja CDPS rühmades mudelirühmaga võrreldes kõrgemad, kuid statistilist olulisust täheldati ainult Chao 1 indeksi väärtuste puhul CM-i vahel. grupp ja Mod grupp. See näitas, et CDPS-iga manustamine suurendab mikrobioomi rikkust (joonis 4A–4E). Järgmisena analüüsisime mitmekesisuse indekseid, et teha kindlaks erinevused soolestiku mikroobiliikides hiirte WT-, mudel- ja CDPS-rühmade vahel, kasutades mittemeetrilist mitmemõõtmelist skaleerimist (NMDS), põhikoordinaatide analüüsi (PCoA) ja põhikomponentide analüüsi. PCA). PCA näitas mudelrühma hiirte soolestiku mikroobide koostise erinevusi vananemisprotsessi ajal, sealhulgas mõõtmete vähenemist ning mustrite ja suundumuste säilitamist (joonis 4F). Väljaheite mikrobiota erinevused WT, mudeli ja CDPS rühmade vahel tuvastati 16S rRNA geenide kaalumata UniFrac kauguste PCoA põhjal (joonis 4G). Klasterdusanalüüs näitas olulisi erinevusi NMDS-is mudelrühma ning WT- ja CDPS-rühmade vahel (joonis 4H).

Hindasime soolestiku mikrobiota 10 parimat sugukonda ja leidsime, et Bacteroides phyla arvukus oli oluliselt suurem CH, CM ja CL rühmas võrreldes mudelrühmaga (joonis 4I). See viitas sellele, et CDPS taastas D-gal-ravi saanud hiirtel soolestiku mikrobiota homöostaasi. Kladogrammid näitasid Bacteriodes ja Firmicutes phyla kuuluvate erinevate perekondade ja liikide erinevat rikastumist WT-, mudeli- ja CDPS-rühmades (joonis 4J). Nagu on näidatud soojuskaartidel, vähendas CDPS-ravi Thermoplasmata, Bacilli, identifitseerimata aktinobakterite, fusobakterite ja tuvastamata elusimikroobiate suhtelist arvukust ning suurendas metanobakterite, spiroheetia, deltaproteobakterite (identifitseerimata{5}}, nitroliinibatsillide, nitroliinsete bakterite, deferonsobakterite, deferonsobakterite) suhtelist arvukust, nagu on näidatud soojuskaartidel. , Erysipelotrichia ja identifitseerimata_tsüanobakterid võrreldes mudelrühmaga (joonis 4K). Need tulemused näitasid, et CDPS-ravi taastas oluliselt soolestiku mikrobiota homöostaasi D-gal-indutseeritud vananemise mudelhiirtel.

CDPS-ravi leevendab neurodegeneratsiooni D-gal-indutseeritud vananemismudeli hiirtel, vähendades oksüdatiivset stressi

Järgmisena analüüsisime CDPS-i mõju põletikule, analüüsides põletikueelsete tsütokiinide (IL-2 ja TNF-) ning põletikuvastaste tsütokiinide (IL-4 ja IL-10) taset seerumis. ) erinevates hiirerühmades. Seerumi IL-2 ja TNF-tasemed olid mudeliga võrreldes oluliselt madalamad ning IL-4 ja IL-10 seerumitasemed oluliselt kõrgemad CH, CM ja CL rühmas. Grupp. On näidatud, et CDPS-il on põletikuvastane toime (joonis 5A–5D).

Oksüdatiivne stress on põhjustatud reaktiivsete hapnikuliikide (ROS) suurenenud tootmisest ja see on üks peamisi vananemist soodustavaid tegureid [23]. Seetõttu analüüsisime CDPS-i mõju oksüdatiivsele stressile D-gal-indutseeritud vananeva hiiremudelis, hinnates antioksüdantse ensüümi SOD ja lipiidide peroksüdatsiooniprodukti malondialdehüüdi (MDA) seerumitasemeid. MDA seerumitasemed olid oluliselt kõrgemad ja SOD seerumitasemed vähenesid oluliselt Mod-rühmas võrreldes WT-rühmaga, kuid CDPS-ravi muutis need mõjud ümber (joonis 5E, 5F). Need tulemused näitasid, et D-gal-indutseeritud vananemismudeli hiirtel oli oksüdatiivne stress kõrgem, kuid CDPS-ravi vähendas seda.

Lisaks hindasime oksüdatiivse stressi taset ajukoes, analüüsides arenenud oksüdeeritud valguprodukti (AOPP), otsese lipiidide peroksüdatsiooni (LPO) ja MDA taset, samuti antioksüdantsete ensüümide, nagu glutatioonperoksüdaas (GSH-Px) aktiivsust. ) ja superoksiiddismutaas (SOD) ajukoe homogenaatides. Mod-rühma hiirte ajudes oli SOD ja GSH-PX aktiivsus oluliselt vähenenud ning AOPP, LPO ja MDA tase oluliselt suurenenud võrreldes WT rühmaga, kuid CH, CM ja CL rühmas olid need mõjud vastupidised (joonis 6A – 6E).

Lisaks teostasime ajuosa histoloogilise värvimise H&E ja Nissl plekkidega, et hinnata CDPS-i kaitsvat mõju D-gal-indutseeritud vananemismudelhiirte ajudele. Mod-rühma hiirtel vähenes oluliselt neuronite arv ja maht, suurenes lõhe neuronite vahel, neuronite ebaregulaarne paigutus ja tuumapüknoos hipokampuse CA1 piirkonnas võrreldes WT rühmaga, kuid neid patoloogilisi muutusi vähendas oluliselt CDPS-ravi ( Joonis 6F). Need tulemused näitasid, et CDPS-ravi vähendas oluliselt oksüdatiivset stressi ja ajupatoloogiat D-gal-indutseeritud vananemismudeli hiirtel.

CDPS-ravi vähendab perifeerset põletikku ja oksüdatiivset stressi, säilitades soolestiku mikroobide homöostaasi D-gal-indutseeritud mudelhiirtel

Järgmisena analüüsisime, kas muutused soolestiku mikrobiota koostises olid seotud suurenenud perifeerse põletiku ja oksüdatiivse stressiga vananemise ajal. Selleks kasutasime CDPS-ga töödeldud vananemismudeli hiirtel soolestiku mikrobiota eemaldamiseks või immunosupressiooni esilekutsumiseks kolmekordse antibiootikumi kokteili (ABX rühm) või tsüklofosfamiidi (Cy rühm; vt ka materjalid ja meetodid). Antibiootikumravi tühistas CDPS-ravi kasulikud mõjud vananevatel mudelhiirtel. Täheldasime ABX-rühma hiirtel õppimise ja mälu halvenemist (joonis 7A) ja muutusi soolestiku mikrobiota koostises (joonis 7B, 7C) võrreldes CDPS-ga ravitud rühmaga. Ülaltoodud tulemused näitavad, et isegi CDPS-i manustamine ei saa pärast soolefloora muutmist suurendada hiirte õppimis- ja mäluvõimet. Lisaks täheldasime ABX-rühma hiirte ajus ja seerumis põletikueelsete tsütokiinide taseme tõusu võrreldes CDPS-rühmaga (joonis 7D–7N). ABX rühma ja CY rühma tulemused näitasid, et pärast soolefloora ja immuunfunktsiooni hävitamist ei suutnud isegi CDPS-i manustamine parandada hiirte õppimis- ja mäluvõimet. Need tulemused viitasid sellele, et CDPS-ravi vähendas perifeerset põletikku, oksüdatiivset stressi ja kognitiivset langust D-gal-indutseeritud vananemismudeli hiirtel, vältides soolestiku düsbioosi.

Seejärel kasutasime immunosupressiivset ravimit tsüklofosfamiidi [24], et määrata põletiku osa CDPS-i kasulikes mõjudes. Tsüklofosfamiidiga töödeldud CDPS-hiirtel (Cy-rühm) ilmnes vähenenud õppimis- ja mäluvõime, muutused soolestiku mikrobiota koostises ning pro- ja põletikuvastaste tsütokiinide aberrantne tase ajus ja seerumis võrreldes metsikut tüüpi ja CDPS-rühma hiirtega. Mudeli ja ABX grupiga võrreldes pole aga tähtsust. (Joonis 7A–7N). Need andmed näitavad, et muutused soolestiku mikrobiota koostises suurendavad perifeerset põletikku D-gal-indutseeritud vananemismudeli hiirtel.

CDPS hoiab ära D-gal-indutseeritud vananemise, reguleerides aminohapete metabolismi

Peremeesorganismi immuunsüsteemi mõjutavad soolestiku mikrobiota tekitatud metaboliidid [25]. Fekaalsed metaboliidid esindavad soolestiku mikroobide metabolismi ja soolestiku mikroobide koostise funktsionaalset näitu [26]. Lisaks sisenevad soolestiku mikrobiota metaboliidid vereringesse ja mõjutavad peremeesorganismi ainevahetust ja tervist [26, 27]. FWT, Mod ja CDPS hiirte seerumiproovides tuvastati kokku 1058 metaboliiti. Seejärel analüüsisime neid metaboliite BioCyci, Kyoto geenide ja genoomide entsüklopeedia (KEGG) ja inimese ainevahetuse andmebaasi (HMDB) abil ning leidsime, et 65 metaboliiti ekspresseeriti Mod rühmas WT rühmaga võrreldes erinevalt. Lisaks avastasime, et 8 metaboliidi (kreatiniin, valiin, L-(-)-metioniin, o-toluidiin, N-etüülaniliin, kusihape, proliin ja fenüülalaniin) tasemed erinesid oluliselt WT, Mod ja CDPS rühmade vahel. . Nende 8 metaboliidi radade rikastamise analüüs, kasutades MetaboAnalyst [28, 29], näitas, et need metaboliidid olid seotud arginiini, histidiini, arginiini, proliini ja puriini metabolismiga (joonis 8A, 8B). 7 erinevat metaboliiti MOD rühmast ja CDPS rühmast WT rühmas.

Seejärel analüüsisime, kas muutused aminohapete metabolismis olid seotud muutustega soolestiku mikrobiota koostises. Me täheldasime, et 7 erinevat WT, Mod ja CDPS rühmade metaboliiti (kreatiniin, valiin, L-(-)-metioniin, o-toluidiin, N-etüülaniliin, kusihape ja proliin) vähenesid oluliselt ABX, Cy, ja Mod rühmad võrreldes WT ja CDPS rühmadega. Lisaks pole ABX ja Cy rühmade vahel mingit tähtsust (joonis 8C). Lõpuks, selleks, et uurida, on seos diferentseeritud ainevahetuse ja muude vananemisega seotud haiguste vahel. Analüüsisime nende seitsme erinevalt ekspresseeritud metaboliidi ja inimeste haiguste vahelist seost, kasutades MetaboAnalysti andmebaasi ja leidsime, et need metaboliidid olid seotud Alzheimeri tõvega (p=0.00173; joonis 8D, 8E). Üldiselt näitasid need andmed, et CDPS kaitseb D-gal-indutseeritud vananemise eest, reguleerides aminohapete metabolismi.

ARUTELU

Kognitiivse funktsiooni järkjärguline langus on vananemisele iseloomulik tunnus. Varasemad uuringud näitasid, et CDPS-ravi parandas märkimisväärselt vananevate mudelhiirte õppimist ja mälu [30–33]. Selles uuringus näitasime, et CDPS-ravi parandas kognitiivset funktsiooni, pärssides perifeerset põletikku ja oksüdatiivset stressi, taastades soolestiku mikroobide homöostaasi D-gal-indutseeritud vananemismudeli hiirtel (joonis 9). Cistanche polüsahhariididega toidetud Sprague-Dawley rottidel suurenes kasulike soolebakterite kasv ja suurenes soolestiku mikroobide mitmekesisus [34]. CDA-0.05, Cistanche neutraalne polüsahhariid, parandas probiootiliste laktobatsillide kasvu [22]. Need andmed viitasid sellele, et Cistanche polüsahhariidid parandasid soolestiku bakterite homöostaasi.

Selles uuringus näitasime, et CDPS-il on põletikuvastane toime ja see parandab vananevate mudelhiirte kognitiivset võimet, moduleerides soolestiku bakteriperekondade, nagu Bacteroidetes, Firmicutes ja Proteobacteria, arvukust. Seega võivad CDP-d olla terapeutiliselt kasulikud vananemisega seotud haiguste korral, muutes soolestiku mikrobiota koostist [35, 36]. Lisaks on varasemad uuringud näidanud, et põletikuliste tsütokiinide tase seerumis ja käärsooles on seotud bakteriperekondade, nagu Bacteroidetes, Firmicutes ja Proteobacteria, suhtelise arvukusega [37, 38]. Lisaks reguleerib soolestiku mikroobide koostis aju funktsiooni, moduleerides mitmete tsütokiinide ringlevat taset [39–43]. Meie tulemused näitasid, et CDPS-ravi vähendas Thermoplasmata, Bacilli, identifitseerimata Actinobacteria, Fusobacteria ja identifitseerimata Elusimicrobia suhtelist arvukust ning suurendas Methanobacteria, Spirochaetia, Deltaproteobacteria, identifitseerimata{8}}Deferribiphateres,,,, suhtelist arvukust. Erysipelotrichia ja tuvastamata{9}}tsüanobakterid.

Soolestiku mikroobsed metaboliidid vabanevad vereringesse ja reguleerivad peremeesorganismi tervist ja ainevahetust [26, 27]. Soolestiku mikroobide metaboliite saab hinnata, hinnates väljaheite metaboliitide koostist, mis muutub koos soolestiku mikroobide koostise muutumisega [44]. Hiljutised uuringud on näidanud, et tsitrulliini, proliini, arginiini, asparagiini, fenüülalaniini ja treoniini plasmatasemed on seotud neurodegeneratiivsete häiretega, sealhulgas Alzheimeri tõvega [45, 46]. Meie uuring näitas, et seerumi kreatiniini, valiini, L-metioniini, o-toluidiini, N-etüülaniliini, kusihappe ja proliini taset seostati hiirtel D-gal-indutseeritud vananemisega.

Immuunsüsteemi kaasasündinud ja adaptiivsed käed mängivad olulist rolli peremees-mikroobse homöostaasi säilitamisel soolestiku luminaalsel pinnal [47]. Soolestiku mikrobiota mängib olulist rolli ka kesknärvisüsteemi (KNS) ja immuunsuse reguleerimisel, vabastades vereringesse tsütokiine ja metaboliite [48, 49]. Põletikueelsed tsütokiinid mängivad võtmerolli mitmetes neurodegeneratiivsetes haigustes [50–52]. Näiteks on vanusega seotud kollatähni degeneratsioon (AMD) ja glaukoom seotud amüloidi (A) rakuvälise akumuleerumisega ning hüperfosforüülitud tau (p-tau) ja raua rakusisese ladestumisega võrkkesta ganglionrakkudes (RGC) [44]. Lisaks mängib põletik olulist rolli glaukoomiga seotud patogeneesis [53]. Nägemiskahjustus on Alzheimeri tõve (AD) varajane sümptom ja see avaldub enne kognitiivse languse algust [54]. Meie uuring näitas, et CDPS kaitseb kognitiivse languse ja perifeerse põletiku eest, säilitades soolestiku mikrobiota homöostaasi.

Sellel uuringul on mitmeid piiranguid. Esiteks ei ole seos aminohapete metabolismi ja soolestiku mikrobiota koostise vahel hästi teada. Teiseks pole CDPS-i koostis ja molekulaarstruktuur teada. Seetõttu on vaja tulevasi uuringuid, et täiendavalt uurida CDPS-i regulatiivset rolli AD leevendamisel soolestiku mikrobiota-aju signaalitelje kaudu.

Kokkuvõtteks näitas meie uuring, et CDPS parandas D-gal-indutseeritud vananemismudelhiirte kognitiivseid võimeid, taastades soolestiku mikrobiota homöostaasi, taastades seeläbi aminohapete tasakaalustamatuse, perifeerse põletiku ja oksüdatiivse stressi. Need leiud viitavad sellele, et CDPS on potentsiaalne ravimeetod õppimis- ja mäluhäiretega patsientidele, eriti neile, mis on seotud soolestiku düsbioosiga.

MATERJALID JA MEETODID

CDPS-i ettevalmistamine

Umbes 1.0 kg puhastatud Cistanche deserticola kuivatati õhu käes temperatuuril 40 °C ahjus ja pulbristati toorpulbriks. Pulbrit ekstraheeriti kuumas etanoolis 3 tundi. Jääk filtriti filtraadi eemaldamiseks läbi marli, lahjendati seejärel veega (8x) ja keedeti püstjahutiga järjestikku 2 h, 1,5 h ja 1 h temperatuuril 90 °C. Igal ajahetkel lahust tsentrifuugiti, et eraldada supernatant. ja kombineeritakse pruunikaspunase filtraadiga. Seejärel filtraat kontsentreeriti alandatud rõhul, jahutati toatemperatuurini, lisati aeglaselt 95% etanoolile (3x) ja lasti seista temperatuuril 4 °C 24 tundi. Seejärel tsentrifuugiti lahust kiirusel 6000 p/min 20 minutit temperatuuril 4 °C. Sade koguti pärast kolmekordset veega ekstraheerimist ja alkoholiga sadestamist. Sade taastati vees, deproteineeriti, dialüüsiti ja külmkuivatati, et saada toores Cistanche deserticola polüsahhariid (CDP-d). Ultraviolettspektrofotomeetriliselt hinnates oli polüsahhariidide sisaldus üle 90%.

Loomade rühmitamine ja ravi

Kaheksanädalased isased Kunmingi hiired (SCXK litsentsi nr.{1}}) osteti ettevõttelt SPF Biotechnology Co. Ltd (Peking, Hiina), neid hoiti valgusküllases ja kontrollitud temperatuuriga ruumis ning neid toideti toidu ja veega. Kõik loomkatsed viidi läbi vastavalt Sise-Mongoolia Meditsiiniülikooli institutsionaalse loomade hooldamise ja kasutamise komitee poolt heaks kiidetud protokollidele. Katsed viidi läbi vastavalt riiklike tervishoiuinstituutide (NIH) laboriloomade hooldamise ja kasutamise juhendile.

Pärast 1-nädalast kohanemist uue keskkonnaga jagati 120 hiirt 7 rühma: (1) metsiktüüpi kontroll (WT); mudelrühm (150 mg/kg/päevas D-gal; Mod); (3) CH: D-gal pluss 100 mg/kg CDPS; (4) CM: D-gal pluss 50 mg/kg CDPS; (5) CL: D-gal pluss 25 mg/kg CDPS; (6) ABX rühm: antibiootikumid pluss D-gal pluss 50 mg/kg CDPS; (7) Cy-rühm: tsüklofosfamiid pluss D-gal pluss 50 mg/kg CDPS.

Mudeli, ABX, Cy ja CDPS rühmade hiired said subkutaanselt lahustatud soolalahuse süsti

150 mg/kg D-gal iga päev 2 kuu jooksul. WT rühmale süstiti subkutaanselt võrdne kogus soolalahust 2 kuu jooksul. CDPS-rühma hiirtele manustati 2 kuu jooksul ka iga päev intragastraalseid süsteid, mis sisaldasid 1{{10}}0 mg/kg, 50 mg/kg või 25 mg/kg CDPS-i. . ABX rühma hiired said lisaks D-gal ja CDPS süstidele 2 kuu jooksul joogivett 0,1 mg/ml ampitsilliini ja 0,5 mg/ml streptomütsiiniga. Enne D-gal'i manustamist said hiired ABX-rühmas 7 päeva jooksul süstid, mis sisaldasid 0,1 mg/ml ampitsilliini, 0,5 mg/ml streptomütsiini ja 0,1 mg/ml kolistiini. Cy rühma hiired said lisaks igapäevastele D-gal ja CDPS süstidele intraperitoneaalselt 20 mg/kg tsüklofosfamiidi igal teisel päeval (qod) 2 kuu jooksul.

Uudne objekti tuvastamise test

Viige läbi käitumiskatsed pärast viimast annust. Objekti tuvastamise test hõlmas tutvumise, koolituse ja testimise etappe. Tutvumisetapis harjutati hiiri tühjas testimiskambris 10 minutit kahe päeva jooksul. Seejärel asetati kolmandal päeval (koolituspäeval) kaks sama suuruse, kuju ja värvi eset (A1 ja A2) kambri vastaskülgedesse. Seejärel anti igale hiirele 10 minutit aega kahe sarnase objekti uurimiseks. Pärast 1-tunnist (kolmandal päeval) ja 24-tunnist (neljandal päeval) treeningu-testimise intervalli asendati üks sarnastest objektidest (A1 või A2) B või C-ga. objekt, mis on katsepäeval erineva suuruse, värvi ja kujuga. Testimisetapis testiti iga hiirt 5 minutit ja eelisindeks arvutati uudse objekti (B või C) tuvastamise mälu määramiseks järgmise valemi abil: Eelistusindeks=Aeg objektil B või C/( Aeg objektil B või C pluss Aeg objektil A) × 100 protsenti .

Morrise veelabürindi test

Morrise veelabürindi test viidi läbi ümmarguses basseinis, mille sügavus oli 45 cm ja läbimõõt 90 cm. Protokoll, mida on kirjeldanud Ruediger S et al. (2011) [55] ja Wood RA, et al. (2018) [56] töötas siin. Vee sügavus basseinis oli 30 cm ja vee temperatuur 20±1 kraadi C. Platvormi läbimõõt oli 6 cm ja veealune 1 cm. Koolituse ja testimise aeg oli kumbki 60 s. Treeningu jaoks viisime iga päev viie järjestikuse päeva jooksul läbi neli 60-sekundilise peidetud platvormiga katset. Kui hiired 60 sekundi jooksul platvormi ei avastanud, juhatati nad platvormile ja asetati platvormile 5 sekundiks. Testimisetapis registreeriti ja analüüsiti peidetud platvormile jõudmise latentsusaeg treening- ja proovikatsetustes, eemaldatud platvormi asukoha ületamise arv ja sihtkvadrandis (platvormi) veedetud aeg.

ELISA testid

Põletikueelsete tsütokiinide, nagu IL-2(), IL-4, IL-10 ja TNF-tasemeid seerumis analüüsiti iga hiirte rühma puhul, kasutades ettevõttelt Shanghai Yi ostetud ELISA komplekte. Li Biological Technology Co., Ltd. (Shanghai, Hiina) vastavalt tootja juhistele. Antioksüdantse ensüümi, superoksiiddismutaasi (SOD) aktiivsust ja lipiidide peroksüdatsiooniprodukti malondialdehüüdi (MDA) taset iga hiirte rühma seerumis analüüsiti Nanjing Jianchengi bioinstituudist (Nanjing, Hiina) ostetud testikomplektidega. . Hiire hipokampuse proovides hinnati täiustatud oksüdatsioonivalguproduktide (AOPP) tasemeid, kasutades ELISA komplekti ettevõttelt Shanghai Yi Li Biological Technology Co. Ltd. (Shanghai, Hiina) vastavalt tootja juhistele.

Oksüdatiivse stressi hindamine hiire ajus

Homogeniseerisime 100 mg hipokampuse kudet 0,9 ml jääga jahutatud soolalahusega ja homogenaati tsentrifuugiti kiirusel 12000 p/min 30 minutit temperatuuril 4 °C. Supernatandi valgusisaldust analüüsiti BCA Protein Assay Kit abil ( Beyotime Biotechnology, Shanghai, Hiina). Lipiidide peroksüdatsiooni (LPO) ja malondialdehüüdi (MDA) taset ning GSH-Px ja SOD aktiivsust hipokampuse proovides analüüsiti kolorimeetria abil, kasutades Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute (Nanjing, Hiina) komplekte vastavalt tootja juhistele.

Soolestiku mikrobiota koostis

Kõikidelt hiirtelt koguti väljaheiteproovid ja neid säilitati kohe temperatuuril -80 C. 16S rRNA geeni V3 pluss V4 piirkond sekveneeriti Illumina MiSeq (Beijing Novogene Co. Ltd., Peking, Hiina) abil ja analüüsiti QIIME avatud platvorm soolestiku mikrobiota profiilide määramiseks.

Seerumi metaboliitide LC/MS analüüs

Valkude sadestamiseks inkubeeriti seerumiproove 1 0 minutit eeljahutatud metanooliga vahekorras 1:3. Proove tsentrifuugiti kiirusel 12{14}}00 p/min 15 minutit temperatuuril 4 °C. Supernatante analüüsiti Thermo Scientific Dionex UltiMate3000 kiire resolutsiooniga vedelikkromatograafia ja QExactive massispektriga. Kromatograafilised tingimused on näidatud tabelis 1. Analüüdid eraldati XBridge BEH Amide kromatograafilises kolonnis (2,1 × 100 mm; Waters Co., Milford, MA, USA), kasutades liikuvate faasidena A ja B 0,1 protsenti sipelghapet ja atsetonitriili. vastavalt. Voolukiiruseks määrati 0,4 ml/min, süstimismaht oli 5 ui ja kolonni temperatuur määrati 25 °C (tabel 1). Massispektri signaalid saadi positiivsete ja negatiivsete ioonide skaneerimise režiimide abil. Ioonipihustuspinge ja muud spetsiifilised MS parameetrid on näidatud tabelis 2.

Statistiline analüüs

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}} ja lk< 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="">

VIITED

1. Coates SS, Lehnert BE, Sharma S, Kindell SM, Gary RK. Berüllium kutsub esile inimese fibroblastide enneaegse vananemise. 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. D-galaktoosist põhjustatud aju vananemise roll ja selle potentsiaal, mida kasutatakse terapeutilisteks sekkumisteks. Eksp Gerontol. 2018; 101:13–36. https://doi.org/10.1016/j.exger.2017.10.029 PMID:29129736

3. Ho SC, Liu JH, Wu RY. D-galaktoosi poolt põhjustatud mimeetilise vananemisefekti tuvastamine hiirtel. Biogerontoloogia. 2003; 4:15–18. https://doi.org/10.1023/a:1022417102206 PMID:12652185

4. Laul X, Bao M, Li D, Li YM. Täiustatud glükatsioon D-galaktoosi poolt indutseeritud hiire vananemismudelis. Mech Aging Dev. 1999; 108:239–51.

https://doi.org/10.1016/s0047-6374(99)00022-6 PMID:10405984

5. Yamauchi T, Oi A, Kosakamoto H, Akuzawa-Tokita Y, Murakami T, Mori H, Miura M, Obata F. Soolestiku bakteriliigid Distinctively Impact Host Purine Metabolites during Aging in Drosophila. iScience. 2020; 23:101477. https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101477 PMID:32916085

6. Hiina farmakopöa komisjon, Hiina Rahvavabariigi farmakopöa Ver. 2015. Hiina meditsiiniteaduse ja tehnoloogia ajakirjandus, Peking, Hiina. 2015. aasta.

7. Wang N, Ji S, Zhang H, Mei S, Qiao L, Jin X.Herba Cistanches: Vananemisvastane. Vananemine 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: ülevaade selle keemilistest, farmakoloogilistest ja farmakokineetikalistest omadustest. J Etnopharmacol. 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. Ligusticum chuanxiong polüsahhariidide füüsikalis-keemilised omadused ja nende kasvajavastase potentsiaali analüüs immunoregulatsiooni kaudu. Toidu funktsioon. 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. Erinevate Ganoderma lucidum spooripulbrite kasvajavastane toime raku- ja sebrakalapõhistes biotestides. 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 polüsahhariid nõrgendab kõrge rasvasisaldusega dieediga mikrofonis müokardi vigastust, manipuleerides soolestikku mikrobioom ja väljaheidete ainevahetus. Food Res Int. 2020; 138:109778. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109778 PMID:33288164

12. Newgard CB, Sharpless NE. Vananemine: vananemise molekulaarsed tegurid ja ravivõimalused. 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-rektor A, Levitz CE, Lopez AD, Murray CJ. Vanuse- ja soospetsiifiline suremus 187 riigis, 1970-2010: süstemaatiline analüüs ülemaailmse haiguskoormuse uuringu jaoks 2010. Lancet. 2012; 380:2071–94.

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

14. Qabazard B, Stürzenbaum SR. H2S: uus lähenemisviis eluea pikendamisele ja tervena vananemisele? 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. Vanusega seotud muutused soolestiku immuunsuses ja mikrobioomis. J Leukoc Biol. 2020. [Epub enne trükist]. https://doi.org/10.1002/JLB.3RI0620-405RR PMID:33020981

16. Mishra B, Manmode S, Walke G, Chakraborty S, Neralkar M, Hotha S. Kloroviiruste hüperhargnenud tuuma tetrasahhariidmotiivi süntees. 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 leevendab oksüdatiivset stressi, reguleerides soolestiku mikrobiootat ja käärsoole barjääri funktsiooni Balb/C hiirtel subkutaanse d-galaktoosiga süstimine. Toidu funktsioon. 2021; 12:373–86. https://doi.org/10.1039/d0fo02794d

PMID:33325942

18. Francisco ÉC, Franco TT, Wagner R, Jacob-Lopes E. Erinevate süsivesikute hindamine eksogeense süsinikuallikana tsüanobakterite kasvatamisel. Bioprotsess 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. Glucosamine as carbon source for amino acid-producing 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. Mannosiidi äratundmine ja lagunemine bakterite poolt. 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. Bakteriaalsed ekstratsellulaarsed polüsahhariidid biokile moodustumisel ja funktsioneerimisel. Microbiol Spectr. 2015; 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. Cistanche deserticola Y-st eraldatud galaktoglükaan.

C. Ma. ja selle bioaktiivsust soolestiku bakteritüvedele. Süsivesikute polümeer. 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. Bloomi sündroomi DNA helikaasi puudulikkust seostatakse oksüdatiivse stressi ja mitokondriaalse võrgustiku muutustega. 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 jt. Alemtuzumabi, tümotsüütide vastase globuliini ja siirdamisjärgse tsüklofosfamiidi võrdlus transplantaat-peremeeshaiguse ja transplantaat-leukeemia korral hiiremudelites. PLoS One. 2021; 16:e0245232. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245232 PMID:33428661

6. Rooks MG, Garrett WS. Soolestiku mikrobiota, metaboliidid ja peremeesorganismi immuunsus. 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. The fecal metabolome as afunctional readout of the fekaalid soolestiku mikrobioom. 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. Vere ainevahetus ennustab inimestel soolestiku mikrobioomi mitmekesisust. Nat Biotechnol. 2019; 37:1217–28.

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

9. Chagoyen M, Pazos F. MBRole: metaboolsete andmete rikastamise analüüs. Bioinformaatika. 2011; 27:730–31. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btr001 PMID:21208985

10. Xia J, Wishart DS. MetaboAnalyst 3.0 kasutamine metaboloomiliste andmete põhjalikuks analüüsiks. Curr Protoc Bioinformaatika. 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. Cistanche verbascum glükosiidide kaitsev toime D-galaktoosist põhjustatud PC12 närvirakkude kahjustusele. Hiina farmaatsia ajakiri. 2017; 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. Hiina farmakoloogia bülletään. 2017; 33:927–33.

13. Yin R, Li G, Yu T, Ma H, Ma T, Guo M. Cistanche cistanche polüsahhariidide kaitsev toime sünaptilisele plastilisusele skopolamiinist põhjustatud õppimis- ja mäluhäiretega hiirtel. Hiina farmakoloogia bülletään. 2014; 30:801–07.

14. Ma H, Yin R, Guo M, Bao Y, Cui Z, Li G. Cistanche cistanche polüsahhariidide mõju CREB ekspressioonile D-galaktoosist põhjustatud vananemismudeli hiirtel. Hiina eksperimentaalse e-traditsioonilise hiina meditsiini ajakiri. 2014; 20:137–41.

15. Fu Z, Han L, Zhang P, Mao H, Zhang H, Wang Y, Gao X, Liu E. Cistanche polüsahhariidid suurendavad ehhinakosiidide imendumist in vivo ja mõjutavad soolestiku mikrobiootat. 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. Maksa entsefalopaatia laktuloosi ärajätmise pikisuunaline süsteemibioloogiline analüüs. 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. Väljaheite mikrobiota muutused Hiina Parkinsoni tõvega patsientidel. Aju käitumine Immuun. 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. Varajase soolestiku mikrobiota mõju lapsepõlve limaskestade ja süsteemsete immuunvastuste küpsemisele. Clin Exp allergia. 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. Glucosamine as carbon source for amino acid-producing 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. Mannosiidi äratundmine ja lagunemine bakterite poolt. 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. Bakteriaalsed ekstratsellulaarsed polüsahhariidid biokile moodustumisel ja funktsioneerimisel. Microbiol Spectr. 2015; 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. Galaktoglükaan, mis on isoleeritud taimest Cistanche deserticola YC Ma. ja selle bioaktiivsust soolestiku bakteritüvedele. Süsivesikute polümeer. 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. Bloomi sündroomi DNA helikaasi puudulikkust seostatakse oksüdatiivse stressi ja mitokondriaalse võrgustiku muutustega. 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 jt. Alemtuzumabi, tümotsüütide vastase globuliini ja siirdamisjärgse tsüklofosfamiidi võrdlus transplantaat-peremeeshaiguse ja transplantaat-leukeemia korral hiiremudelites. PLoS One. 2021; 16:e0245232. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245232 PMID:33428661

25. Rooks MG, Garrett WS. Soolestiku mikrobiota, metaboliidid ja peremeesorganismi immuunsus. 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. The fecal metabolome as afunctional readout of the soolestiku mikrobioom. 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. Vere ainevahetus ennustab inimestel soolestiku mikrobioomi mitmekesisust. Nat Biotechnol. 2019; 37:1217–28.

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

28. Chagoyen M, Pazos F. MBRole: metaboolsete andmete rikastamise analüüs. Bioinformaatika. 2011; 27:730–31. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btr001 PMID:21208985

29. Xia J, Wishart DS. MetaboAnalyst 3.0 kasutamine metaboloomiliste andmete põhjalikuks analüüsiks. Curr Protoc Bioinformaatika. 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. Cistanche verbascum glükosiidide kaitsev toime D-galaktoosist põhjustatud PC12 närvirakkude kahjustusele. Hiina farmaatsia ajakiri. 2017; 52:2071–78.

31. Wu Y, Zhang H, Bu R, Ma H, Su M, Li G. Cistanche deserticola polüsahhariidi kaitsva toime uurimine D-galaktoosi poolt põhjustatud ägeda vananemismudeli kohta. Hiina farmakoloogia bülletään. 2017; 33:927–33.

32. Yin R, Li G, Yu T, Ma H, Ma T, Guo M. Cistanche cistanche polüsahhariidide kaitsev toime sünaptilisele plastilisusele skopolamiinist põhjustatud õppimis- ja mäluhäiretega hiirtel. Hiina farmakoloogia bülletään. 2014; 30:801–07.

33. Ma H, Yin R, Guo M, Bao Y, Cui Z, Li G. Cistanche cistanche polüsahhariidide mõju CREB ekspressioonile D-galaktoosist põhjustatud vananemismudeli hiirtel. Hiina eksperimentaalse e-traditsioonilise hiina meditsiini ajakiri. 2014; 20:137–41.

34. Fu Z, Han L, Zhang P, Mao H, Zhang H, Wang Y, Gao X, Liu E. Cistanche polüsahhariidid suurendavad ehhinakosiidide imendumist in vivo ja mõjutavad soolestiku mikrobiootat. 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. Maksa entsefalopaatia laktuloosi ärajätmise pikisuunaline süsteemibioloogiline analüüs. 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. Väljaheite mikrobiota muutused Hiina Parkinsoni tõvega patsientidel. Aju käitumine Immuun. 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. Varajase soolestiku mikrobiota mõju lapsepõlve limaskestade ja süsteemsete immuunvastuste küpsemisele. Clin Exp allergia. 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. Koliidi aste korreleerub mikroobse koostise ja tsütokiini vastustega G i2--puudulike hiirte käärsooles ja pimesooles. 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. Dramaatilised nihked tsirkuleerivate CD4, kuid mitte CD8 T-rakkude alarühmades kerge Alzheimeri tõve korral. J Alzheimeri 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. Soolestiku mikrobioom ja kaasasündinud immuunvastuse mustrid IgE-ga seotud ekseemi korral. Clin Exp allergia. 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. Põletikuline signaalimine mõjutab ärevus- ja depressiivset käitumist ja soolestikku mikrobioomi koostis. Moli psühhiaatria. 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. Probiootiline ravi vähendab depressiivset käitumist rottidel sõltumata dieedist. Psühhoneuroendokrinoloogia. 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 jt. Krooniline seedetrakti põletik kutsub esile ärevuselaadse käitumise ja muudab kesknärvisüsteemi biokeemiat hiirtel. Gastroenteroloogia. 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. Rikastatud metaboliidid, mis võivad soodustada vanusega seotud haigusi eakat tüüpi soolestiku mikrobiotaga isikutel. Soolestiku mikroobid. 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 jt. Plasma metaboliidid, mis on seotud biomarkeri tõenditega neurodegeneratsiooni kohta kognitiivselt normaalsetel vanematel täiskasvanutel. J Neurochem. 2020. [Epub enne trükist]. 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. Mitme metaboolse võrgustiku düsregulatsioon seotud aju transmetüleerimise ja polüamiini radadega Alzheimeri tõve korral: sihipärane metaboolne ja transkriptoomiline uuring. PLoS Med. 2020; 17:e1003012. https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1003012 PMID:31978055

47.Duerkop BA, Vaishnava S, Hooper LV. Immuunvastused mikrobiotale soole limaskesta pinnal. Immuunsus. 2009; 31:368–76. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2009.08.009 PMID:19766080

48. Forsythe P, Bienenstock J. Immunomodulatsioon kommensaalsete ja probiootiliste bakterite poolt. Immunol Invest. 2010; 39:429–48. https://doi.org/10.3109/08820131003667978 PMID:20450286

49. Sternberg EM. Kaasasündinud immuunsuse neuraalne regulatsioon: koordineeritud mittespetsiifiline peremeesorganismi vastus patogeenidele. Nat Rev Immunol. 2006; 6:318–28. https://doi.org/10.1038/nri1810 PMID:16557263

50.Colonna M, Butovsky O. Mikrogliia funktsioon kesknärvisüsteemis tervise ja neurodegeneratsiooni ajal. Annu Rev Immunol. 2017; 35:441–68. https://doi.org/10.1146/annurev-immunol-051116- 052358 PMID:28226226

51. El Khoury J. Neurodegeneratsioon ja neuroimmuunsüsteem. 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. Role of microglial amylin receptors in mediating beeta-amyloid (A)-induced põletikud. J Neuropõletik. 2017; 14:199. https://doi.org/10.1186/s12974-017-0972-9 PMID:28985759

53. Yang X, Zeng Q, Tezel G. Erinevate kaspaasi- 8 funktsioonide reguleerimine võrkkesta ganglionrakkudes ja astroglias eksperimentaalse glaukoomi korral. 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. Võrkkesta degeneratsioon ja Alzheimeri tõbi: arenev seos. 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. Learning-related feedforward inhibeeriva ühenduvuse kasv, mis on vajalik mälu täpsuseks. Loodus. 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. Kärgstruktuuri labürint pakub uudset testi hipokampusest sõltuva ruumilise navigatsiooni uurimiseks. Loodus. 2018; 554:102–05. https://doi.org/10.1038/nature25433