C57BL/6J sichqonlarida perflorooktan kislotaning ichak mikrobiotasiga va mikrobial metabolitlarga ta'siriⅢ

3. Natijalar

3.1. PFOAIchak mikrobiotasining tarkibi o'zgartirildi

Bizning tadqiqotimizda 16S rRNK ketma-ketligi aniqlanganidek, jami 78 bakteriya avlodi aniqlandi. Eng ko'p tarqalgan nasllar 1A-rasmda ko'rsatilgan. LEfSe tahlili shuni ko'rsatdiki, PFOA bilan davolash qilingan sichqonlarda besh bakteriya avlodi boyitilgan, ya'ni Alistipes, LachnospiraceaeUCG 004, Clostridiales, Clostridium ASF356 va Incertae sedis (1B-rasm). Shu bilan birga, PFOA bilan davolash qilingan guruhda oltita bakterial nasl kamaygan, ya'ni Tyzzerella, Eubacteriumcoprostanoligenes, Intestinimonas, Clostridium septum, Roseburia va Turicibacter (1B-rasm).

3.2. Ichak mikrobiotasi va najas metabolitlari o'rtasidagi bog'liqlik

Biz MixOmics yordamida ichak mikrobiotasini va najas metabolitlarini integral tahlilini o'tkazdik. Ichak mikrobiotasi va najas metabolitlari o'rtasidagi umumiy bog'liqlik 0,74 edi (2A-rasm). Najas metabolitlari va bakterial nasl uchun PFOA bilan davolash qilingan guruh nazorat guruhidan ajratilgan (2B-rasm, S1 qo'shimcha rasm). Najas metabolitlari va bakteriya avlodlari o'rtasidagi kelishuv 2C-rasmda ko'rsatilgan. Uch bakteriya avlodi sakkizta najas metabolitlari bilan korrelyatsiyani ko'rsatdi (2D-rasm).

3.3. Fekal metabolitlarda PFOA tomonidan qo'zg'atilgan o'zgarishlar

PFOA ta'siridan so'ng jami 12{2}} metabolit p-qiymatini < 0,05 ko'rsatdi, shulardan beshta metabolit noto'g'ri aniqlash tezligini (FDR) < 0,05 ko'rsatdi (3A-rasm). Muhim metabolitlarning ierarxik klasteri 3B-rasmda ko'rsatilgan. Yo'lni boyitish tahlili shuni ko'rsatdiki, sistein va metionin metabolizmi PFOA ta'sirida o'zgargan (3C-rasm). Ta'kidlash joizki, uchta najasli safro kislotasi PFOA ta'sirida sezilarli darajada kamaydi, ya'ni glikodeoksixol kislotasi, beta-hiodeoksixol kislotasi va gamma-murixolik kislota (3D-rasm).

3.4. Sarum metabolitlarida PFOA sabab bo'lgan o'zgarishlar

PFOA bilan davolash qilingan guruh va nazorat guruhi PLS-DA uchastkasida yaxshi ajratilgan (4A-rasm). Jami 59 ta zardob metabolitlari p-qiymatini ko'rsatdi < 0.05, shulardan 10 ta metabolit FDR < 0,05 ni ko'rsatdi (4B-rasm). Yo'lni boyitish tahlili shuni ko'rsatdiki, nikotin va nikotinamid metabolizmi va histidin metabolizmi PFOA ta'sirida o'zgargan (4C-rasm). Ikki safro kislotasi, tauroxolik kislota va deoksixol kislotasi PFOA bilan davolash qilingan guruhda TMAO ning kamayishi va PFOA ta'siridan kelib chiqqan xolinning ko'payishiga mos ravishda sezilarli darajada kamaydi (4D-rasm).

Qabziyatni davolash uchun bosing

3.5. Jigar metabolitlarida PFOA sabab bo'lgan o'zgarishlar

Jigar metabolitlarining PLS-DA tahlili PFOA bilan davolash qilingan guruh nazorat guruhidan ajratilganligini ko'rsatdi (5A-rasm). Jami 94 ta jigar metabolitlari PFOA taʼsiridan keyin p-qiymatlarini < 0.05 koʻrsatdi (5B-rasm). Yo'lni boyitish tahlili arginin biosintezi sezilarli darajada o'zgarganligini ko'rsatdi (5C-rasm). Jigar, qon zardobi va najasda uchta metabolit muhim ekanligi aniqlandi, xususan, 1-(1Z-geksadesil)-sn-glisero-3-fosfokolin, dekanoil-L-karnitin va 1- hexadecyl-sn-glycero-3-fosfokolin (5D-rasm). Ikki safro kislotasi, tauroursodeoksixol kislotasi va taurochenodeoksixol kislotasi PFOA ta'sirida, ikkita triptofan metaboliti, 3-indoleakril kislota va3-indolasetik kislotaning kamayishi va taurinning ko'payishi bilan birga kamayadi (5E-rasm).

4. Munozara

Uglerod-ftor aloqasi PFOA ni fotoliz va gidrolizga chidamli qiladi, bu esa PFOA ning atrof-muhitda saqlanishiga olib keladi. Shanxayda (Xitoy) 933 reproduktiv yoshdagi ayollarda plazma PFAS kontsentratsiyasi va chuchuk suv baliqlari, dengiz baliqlari, qisqichbaqalar va qisqichbaqalarning dietasini iste'mol qilish o'rtasida ijobiy korrelyatsiya aniqlandi [32]. PFOA ga erta ta'sir qilish bolalarda sarum kontsentratsiyasining asosiy omilidir [33]. 2005 yildan 2012 yilgacha (n=6652) Milliy salomatlik va ovqatlanish ekspertizasi tadqiqoti (NHANES) doirasida PFAS va surunkali yallig'lanish va oksidlovchi stress belgilari o'rtasidagi munosabatni o'rgangan tadqiqotda PFOA ning foiz o'zgarishi limfotsitlarning foiz o'sishi bilan sezilarli darajada bog'liq edi. qon zardobidagi temir va umumiy bilirubin miqdori [34]. Qon zardobidagi PFOA kontsentratsiyasi [35] 10 ng/ml ko'tarilganda buyrak va moyak saratoni xavfi ortadi.

Bundan tashqari, qon zardobidagi PFOA kontsentratsiyasi C8 Health Project [36] da 47 092 kattalardagi gepatocellular zarar belgisi alanin aminotransferaza (ALT) bilan ijobiy bog'liq edi. Sarum PFOA immunoglobulin, antitsiklik sitrulinlangan peptid antikorlari va revmatoid omillar bilan ham ijobiy bog'liq edi [37]. Jiddiy va keng tarqalgan ekologik muammo sifatida, inson periferik qonidagi limfotsitlarda PFOA bilan bog'liq metabolik o'zgarishlar haqida xabar berilgan [38] va shifokor tomonidan tashxis qo'yilgan alkogolsiz yog'li jigar kasalligi (NAFLD) bo'lgan bolalar [39].

Shu bilan birga, PFOA ta'sirida metabolom va ichak mikrobiotasining buzilishining integral tahlili o'tkazilmagan. Ushbu tadqiqotda biz nafaqat qon zardobidagi metabolitlardagi o'zgarishlarni, balki najas va jigardagi metabolik o'zgarishlarni ham aniqladik. Bundan tashqari, biz najas metabolitlari va ichak mikrobiotasini integral tahlilini o'tkazdik va PFOA ta'siri ostida ular o'rtasidagi bog'liqlikni aniqladik. Najas metabolitlari va ichak mikrobiotalarining profillari PFOA ta'sirida buzilgan.

Roseburia, Tyzzerella, Eubacterium coprostanoligenes va Intestinimonasning nisbiy ko'pligi PFOA ta'sirida kamaydi. Roseburia foydali ichak mikroorganizmlarini tiklashi mumkin bo'lgan yallig'lanishga qarshi xususiyatlarga ega kommensal bakteriya hisoblanadi [40].

Roseburia intestinalis energiya gomeostazini saqlab turishi va ichak yallig'lanishining oldini olishi mumkin [41]. Tyzzerellaning past darajalari o'tkir miokard infarkti bo'lgan bemorlarda va qizilo'ngach saratoni bilan kasallangan bemorlarda topilgan [42,43]. Mozzarella yog 'kislotalarini oziq-ovqat bilan iste'mol qilish bilan bog'liqligi xabar qilingan [44]. Tyzzerella o'sishi brani va yuqori shakarli dietani qo'shish bilan to'xtatildi [45]. E. coprostanoligenes diatsilgliserollar darajasi bilan bog'liq edi [46]. E. coprostanoligenesning kamayishi yuqori yog'li oziqlangan sichqonlarda sarum aspartat transferaza (AST) va ALT darajalari bilan teskari bog'liq edi [47].

Intestinimonas spp. lizin bilan boyitilgan axlat suyultirishlarida aniqlangan va ichaklarga o'xshash bakteriyalar butirat ishlab chiqaruvchilari sifatida tanilgan, ular lizin va nefruktosillizinni sun'iy oziqlantirish bilan oziqlanadigan chaqaloqlar va kattalarda ishlatadi [48]. Ushbu mikroorganizmlarning kamayishi xostning immun reaktsiyasi va metabolik faolligiga ta'sir qilishi mumkin. Alistipes, Clostridium ASF 356, Clostridiales va LachnospiraceaeUCG 004 ning nisbiy ko'pligi PFOA ta'sirida sezilarli darajada boyitilgan. Alistipes shartli patogen bakteriya bo'lib, u yuqori yog'li dietalar va yuqori sukrozli dietalar bilan ko'paygan [49].

Alistipes turli metabolik kasalliklarga chalingan semirib ketgan bemorlarda tarqalgan ichak mikrobiota belgisi hisoblangan [50]. Miya bilan bog'liq turli kasalliklar, jumladan, Altsgeymer kasalligi, diqqat etishmasligi giperaktivligi buzilishi, shizofreniya, autizm spektrining buzilishi, asosiy depressiv buzuqlik, Parkinson kasalligi va bipolyar buzuqlik bilan og'rigan bemorlarda Alistipesning ko'p miqdori aniqlandi [51]. Bundan tashqari, Alistipes qorin va to'g'ri ichak xo'ppozlari bo'lgan bemorlardan ajratilgan va depressiya va kolorektal saraton bilan bog'liq edi [52]. Safroga chidamli mikroorganizm sifatida Alistipes ko'pligi hayvonlarga asoslangan parhez orqali ko'paytirilishi mumkin [53].

Alistipesning boyitishi, shuningdek, polifenol-richberry kamu-kamu tarkibidagi faol birikma bo'lgan kastalaginning dietaga qo'shilishi bilan ham sabab bo'ldi [54]. In vitro tadqiqoti shuni ko'rsatdiki, Clostridium ASF 356 iste'mol qilinadigan medisolösin, valin, alanin, treonin, laktat va boshqa metabolitlar va u o'zaro ovqatlanishda ham ishtirok etgan. Clostridiumning ba'zi turlari patogen, masalan, C. difficile.Ushbu tadqiqotda PFOA ta'sirida safro kislotasi metabolizmi buzilgan. Safro kislotalari jigarda xolesterindan sintezlanadi va o't pufagida saqlanadi va ular ovqatga javoban ichakka chiqariladi va keyin enterohepatik qon aylanish tizimidan o'tadi.

Sekretsiyadan oldin birlamchi o't kislotalari odatda taurin va glitsin bilan konjugatsiyalanadi. Birlamchi o't kislotalari, xolat kislotasi va chenodeoksixol kislotasi o't kislotasi dekonjugasiyasi va 7-alfa gidroksillanishi orqali ikkilamchi o't kislotalariga aylanishi mumkin. Ichak mikrobiotakanlari o't kislotasi metabolizmini yadro retseptorlari farnesoid X retseptorlari (FXR) antagonisti bo'lgan tauro{1}}murixolik kislota darajasini pasaytirish orqali tartibga soladi [55]. Safro kislotalari sintezi FXR faollashuvi orqali jigar va yonbosh ichakda salbiy teskari aloqa nazorati ostida bo'ladi [55]. Sarum o't kislotalari va ikkala sarum PFOA va homila o'sishning so'nggi nuqtalari o'rtasidagi bog'liqlik 313 homilador afro-amerikalik ayollar kogortasida aniqlandi [56].

C57BL/6J sichqonlarida PFOA, PFOS, PFNA, PFHxS va GenX dan iborat beshta PFAS aralashmasi tufayli aylanma safro kislotalarining ko'payishi kuzatildi [57]. Yoshga bog'liq oqadigan ichak yallig'lanishi safro tuzi gidrolaza faolligini oshirish orqali probiyotik kokteyl qo'shilishi bilan yaxshilanishi mumkin, bu esa qattiq birikmalarni rag'batlantiradigan taurinning ko'payishiga olib keladi [58]. Disbioz tufayli kelib chiqqan ikkilamchi safro kislotalarining etishmasligi ichak yallig'lanishiga olib kelishi mumkin. Sichqoncha modellarida ikkilamchi safro kislotalarini qo'shish orqali engillashtirildi [59].

PFOA tomonidan safro kislotasi metabolizmida ishtirok etadigan gen ekspressiyasining buzilishi inson HepaRG gepatoma hujayralarida qayd etilgan. Xususan, safro kislotasi sintezining tezligini cheklovchi bosqichini katalizlovchi asosiy ferment CYP7A1 pasaygan [60].

Safro kislotasi biosintezida ishtirok etadigan tofermentlarga qo'shimcha ravishda, safro kislotasi transporti, Bsep va Mrp2 bilan bog'liq genlarning ifoda darajalari ham PFOA tomonidan 3D asosiy sichqoncha jigarsferoid modelida kamaytirildi [61]. Bundan tashqari, PFOA inson safro kislotasi tashuvchisi Na+/tauroxolatni birgalikda tashuvchi polipeptid bilan o'zaro ta'sir qilishi haqida xabar berilgan [62]. PFOA sichqoncha modelida 1a1, 1a4 va 1b2 polipeptidlarini tashuvchi organik anionning RNK va oqsil ifodasini peroksizoma proliferatori bilan faollashtirilgan retseptor (PPAR) alfa faollashtirish orqali kamaytirdi; Bular o't kislotalarining jigarga so'rilishi uchun mas'ul bo'lgan asosiy tashuvchilardir [63].

Triptofan metabolizmidagi o'zgarishlar odamlarda o'tkazilgan tadqiqotlarda PFAS bilan bog'liq eng ko'p bildirilgan metabolik belgilar edi [64]. Ichak mikroblari triptofanni indol va uning hosilalariga, masalan, 3-indol akril kislotasi va 3-indol sirka kislotasiga aylantira oladi, ularning darajasi ushbu tadqiqotda PFOA ta'sirida kamayadi. Xususan, 3-indolasetik kislota ichak epitelial toʻsiqni funksiyasini ragʻbatlantirishi va yalligʻlanish reaktsiyalarini bostirishi haqida xabar berilgan [65]. Yallig'lanishli ichak kasalligi bilan og'rigan bemorlarda musinlar va triptofanni metabolizatsiya qiluvchi ichak mikroorganizmlarining genetik qobiliyati pasayadi [65].

Sitoplastikretseptor sifatida AhR to'qimalarning gomeostazasi va immunitetining muhim omili bo'lib, immunitet hujayralarining atrof-muhit sharoitlariga moslashishiga imkon beradi [66]. Bundan tashqari, 3-indolatsetik kislota inson ishtirokchilaridan olingan sichqon va najas namunalari koʻrichak tarkibidagi AhRning dominant faollashtiruvchilaridan biri sifatida qayd etilgan [67]. Bundan tashqari, 3-indolasetik kislota ichak toʻsigʻining yaxlitligini ragʻbatlantirishi va AhR transkripsiya omilini faollashtirish orqali yalligʻlanish reaktsiyalarini bostirishi mumkin, bu esa AhRga bogʻliq IL{5}}transkripsiyasini yanada kuchaytiradi [68]; 3-indoleasetik kislota, shuningdek, PXRand Tollga o'xshash retseptor 4 orqali lipopolisakkarid bilan birga IL-35+ B hujayra hosil bo'lishini qo'zg'atuvchi pregnan X retseptorining (PXR) faollashtiruvchisi [69]. Bundan tashqari, 3-indolasetik kislota foydali ta'sirga ega, masalan, ankilozan spondilitni engillashtiradi [70]; 3-indolasetik kislota yuqori yog'li parhez bilan oziqlangan sichqonlarda sezilarli darajada kamaygan [71].

3-indolasetik kislota qo'shilishi yallig'lanish reaktsiyasini, oksidlovchi stressni va jigar lipogenezini susaytirish orqali alkogolsiz yog'li jigar kasalligini engillashtirishi mumkin [72]. Bundan tashqari, 3-indolasetik kislota ikkita mustaqil pankreatikduktal adenokarsinoma kohortalarida oshqozon osti bezi saratoni bilan og'rigan bemorlarda kimyoterapiya samaradorligiga ta'sir ko'rsatdi [73]. Oshqozon osti bezi kanali adenokarsinomasi sichqonchasi modelida najas mikrobiota transplantatsiyasi va 3-indolasetik kislota qo'shilishi ham insoniylashtirilgan gnotobiotik sichqonlarda kimyoterapevtik samaradorlikni oshirishi mumkin [73]. bilan birgaPFOA tomonidan 3-indol akril kislotasi va 3-indol sirka kislotasining kamayishi, bu foydali ta'sirlarning buzilishi mumkin.

Ushbu tadqiqot bir nechta cheklovlarga ega edi. Birinchidan, bu tadqiqotga faqat erkak sichqonlar kiritilgan, urg'ochi sichqonlar esa qo'shilmagan. Erkak va urg'ochi sichqonlarni o'z ichiga olgan gender muvozanatli tadqiqot dizayni ushbu tadqiqot sohasini yaxshilashi mumkin. Ikkinchidan, nazorat sichqonlari olgan ichimlik suvidagi PFOA darajasi aniqlanmadi. PFOA ning keng tarqalishini hisobga olgan holda, nazorat sichqonlari olgan ichimlik suvi PFOA ning past darajasini o'z ichiga olishi ehtimoli bor edi. AQShning Jorjiya shtatida ichimlik suvidagi PFOA darajasi 20 dan 70 ng/l gacha ekanligi xabar qilingan [74]. PFOAon ichak mikrobiota bilan bog'liq metabolitlarning toksik ta'sirini tekshirish uchun ushbu tadqiqotda ta'sir qilish darajasi 1 ppm ga o'rnatildi, bu atrof-muhitga tegishli darajadan yuqori. PFOA ning atrof-muhitga tegishli darajada sog'liqqa ta'sirini o'rganish uchun kelajakdagi tadqiqotlar dozasini kamaytirish kerak.

5. Xulosalar

PFOA yaqinda jiddiy sog'liqni saqlash muammosiga aylandi. Ushbu tadqiqotda PFOA sichqonlarda ichak mikrobiota tarkibini ham, najas, sarum va jigarning metabolik profilini ham buzdi. Ichak mikrobiotasi va turli najasli metabolitlar o'rtasida korrelyatsiya aniqlandi. PFOA ta'siri ichak mikrobiota bilan bog'liq metabolitlarning, jumladan, safro kislotalari va triptofan metabolitlarining 3-indoleakril kislotasi va 3-indoleasetik kislota kabi muhim o'zgarishlariga olib keldi. Bizning topilmalarimiz ichak mikrobiotasi orqali amalga oshirilgan PFOA ning salomatlik ta'sirini tushunishni yaxshilashi mumkin.

Qabziyatni yo'qotish uchun tabiiy o'simlik dori-Cistanche

Cistanche - Orobanchaceae oilasiga mansub parazit oʻsimliklar turkumi. Bu o'simliklar shifobaxsh xususiyatlari bilan mashhur va asrlar davomida an'anaviy xitoy tabobatida (TCM) ishlatilgan. Cistanche turlari asosan Xitoy, Moʻgʻuliston va Markaziy Osiyoning boshqa qismlarida qurgʻoqchil va choʻl hududlarida uchraydi. Cistanche o'simliklari go'shtli, sarg'ish poyalari bilan ajralib turadi va ularning sog'liq uchun foydali foydalari uchun juda qadrlanadi. TCMda Cistanche tonik xususiyatlarga ega ekanligiga ishoniladi va odatda buyrakni oziqlantirish, hayotiylikni oshirish va jinsiy funktsiyani qo'llab-quvvatlash uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, qarish, charchoq va umumiy farovonlik bilan bog'liq muammolarni hal qilish uchun ishlatiladi. Cistanche an'anaviy tibbiyotda uzoq vaqtdan beri qo'llanilgan bo'lsa-da, uning samaradorligi va xavfsizligi bo'yicha ilmiy tadqiqotlar davom etmoqda va cheklangan. Biroq, uning dorivor ta'siriga hissa qo'shishi mumkin bo'lgan feniletanoid glikozidlar, iridoidlar, lignanlar va polisakkaridlar kabi turli xil bioaktiv birikmalar mavjudligi ma'lum.

Wecistanche ningcistanche kukuni, cistanche tabletkalari, cistanche kapsulalari, va boshqa mahsulotlar yordamida ishlab chiqilgancho'lcistanchexom ashyo sifatida, bularning barchasi ich qotishini bartaraf etishga yaxshi ta'sir qiladi. Muayyan mexanizm quyidagicha: Cistanche an'anaviy qo'llanilishi va tarkibidagi ba'zi birikmalar asosida ich qotishidan xalos bo'lish uchun potentsial foyda keltirishi mumkin. Cistanchening konstipatsiyaga ta'siri bo'yicha ilmiy tadqiqotlar cheklangan bo'lsa-da, uning ich qotishidan xalos bo'lish potentsialiga hissa qo'shishi mumkin bo'lgan ko'plab mexanizmlar mavjud deb hisoblanadi. Laksatif ta'siri:Cistancheuzoq vaqtdan beri an'anaviy xitoy tabobatida ich qotishi uchun vosita sifatida ishlatilgan. Uning engil laksatif ta'siri bor, bu ichak harakatini rag'batlantirish va ich qotishini keltirib chiqarishi mumkin. Bu ta'sir Cistanche tarkibidagi turli xil birikmalar, masalan, feniletanoid glikozidlar va polisakkaridlar bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Ichaklarni namlash: An'anaviy foydalanishga asoslanib, Cistanche, ayniqsa, ichaklarga mo'ljallangan namlovchi xususiyatlarga ega. Ichaklarning namlanishi va yog'lanishini rag'batlantirish asboblarni yumshatishga yordam beradi va o'tishni osonlashtiradi va shu bilan ich qotishini engillashtiradi. Yallig'lanishga qarshi ta'sir: ich qotishi ba'zida ovqat hazm qilish tizimidagi yallig'lanish bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Cistanche tarkibida yallig'lanishga qarshi xususiyatlarga ega bo'lgan ma'lum birikmalar, jumladan, feniletanoid glikozidlar va lignanlar mavjud. Ichaklardagi yallig'lanishni kamaytirish orqali u ichak harakatining muntazamligini yaxshilashga va ich qotishidan xalos bo'lishga yordam beradi.