Yuqori tuz iste'moli va uning yovvoyi sichqonlarda tabiiy ichak mikrobiomasiga ta'siri

1. Kirish

Sutemizuvchilarning ichaklari murakkab va xilma-xil bakteriyalar jamoasi tomonidan kolonizatsiyalangan bo'lib, ular uy egasi bilan birgalikda nozik simbiotik munosabatlarni yaratadilar [1,2]. Bu bakterial jamoa xost uchun foydali bo'lgan ko'plab funktsiyalarni bajaradi, jumladan metabolik, immunomodulyatsion va trofik funktsiyalar [3-7] va ichak mikrobiota tarkibi hayot davomida xostning o'ziga xos ehtiyojlari va fiziologiyasiga muvofiq o'zgarishi mumkin [1,8, 9]. Ichak sog'lig'ini rag'batlantiruvchi bakteriyalarning ko'plab foydali funktsiyalari anaerob fermentatsiyadan olingan metabolitlar [10-13] va disbiyotik sharoitlar uy egasining sog'lig'iga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin [2,11,14,15]. Turmush tarzining salomatlikka ta'siri haqidagi ortib borayotgan tashvish ichak mikrobiotasining ishtiroki va uning tarjima oqibatlariga ilmiy qiziqishning ortishiga olib keldi [16,17]. Darhaqiqat, ichak mikrobiotasi tashqi (masalan, turmush tarzi, ovqatlanish va tibbiy muolajalar) va ichki (masalan, mezbon genetikasi, immun va metabolik reglamentlar) omillar bilan shakllanadi [8,18-20]. Umuman olganda, tashqi elementlarning ta'sirchan ta'sir ko'rsatishi e'tirof etilgan, bunda diet ichak mikrobiotasining tarkibi va funktsiyasiga ta'sir qiluvchi asosiy omillardan biri hisoblanadi [1,2,21]. G'arbiy oziq-ovqat tarkibiy qismlari, masalan, tuzni ko'p iste'mol qilish, immunitet tizimiga ta'sir qilish va ichak mikrobiotasini va kasalliklarini o'zgartirish orqali xost gomeostaziga zarar etkazishi ma'lum [18,22-37]. Sichqon ichak mikrobiotasida yuqori tuzli parhez (HSD) qisqa zanjirli yog 'kislotalari (SCFA) ishlab chiqaruvchilari sifatida mashhur bo'lgan Lactobacillus spp., Bifidobacterium, Blautia va Faecalibaculum [28, 29,38-41], Akkermansia ko'pligining ko'payishi bilan bir qatorda, boshqa opportunistik SCFA ishlab chiqaruvchisi, turli model tizimlarida xost immuniteti va kasalliklariga ta'sir ko'rsatishi ko'rsatilgan [42,43]. Sichqoncha hayvonlari modellari ko'pincha parhez omillari ichak mikrobiotasini, immunitet tizimini va kasalliklarni qanday shakllantirishini o'rganish uchun ishlatiladi [29,44-46]. An'anaviy laboratoriya sichqonlaridan (CLM) foydalanish hali ham ko'plab tadqiqotlar uchun to'g'ri variant bo'lsa-da, ba'zida u ichak mikrobiotasiga yo'naltirilgan ilovalarni to'g'ri tarjima qila olmaydi [47-49]. Masalan, yallig'lanishli ichak kasalligi (IBD) va semizlikning sichqon modellarida immunologik va metabolomik tadqiqotlar ichak mikrobiotasini o'rganishning tarjima natijalarini yomon prognoz qilishini ko'rsatdi [50]. Bu turli xil ichak anatomiyasi, genetikasi va fiziologiyasi [16,50] kabi ushbu model tizimlardagi ko'plab o'ziga xos farqlarga bog'liq bo'lishi mumkin. Biroq, mikrobiota-immun o'zaro ta'sirini o'rganish uchun CLM dan foydalanishning yana bir muammosi CLMda ichak bakteriyasi tarkibini xonakilashtirishdir, bu yovvoyi sichqonlarga nisbatan CLM ichak mikrobiotasi murakkabligi va chidamliligini kamaytirishda aks etadi [51]. Sanitatsiyalangan va nazorat qilinadigan muhitga bo'lgan ehtiyoj potentsial patogenlar va parazitlarning kamayishi bilan bog'liq, bu esa yovvoyi sichqonlarga nisbatan CLMda kamroq "ma'lumotli" immunitetga olib keladi [51-53]. Ushbu muammoni hal qilish uchun C57BL/6 sichqonlari embrionlarini yovvoyi sichqonlarga o'tkazish yo'li bilan yovvoyi sichqonchaning modeli yovvoyi ichak mikrobiotasini olish, immunologik-ichak mikrobiotasini o'rganishning tarjima muammosini yengish uchun ishlab chiqilgan [54]. Ushbu sichqoncha modelini o'z ichiga olgan so'nggi tadqiqotlar CLM [54,55] bilan solishtirganda eksperimental immunoterapiyalarning tarjima qiymatini bashorat qilishda yuqori natijalarni ko'rsatdi. Bundan tashqari, yovvoyi ichak mikrobiotasi CLM bilan solishtirganda antibiotiklar bilan davolash va yuqori yog'li dietaga nisbatan chidamliroq va bardoshli edi, bu odamlardagi murakkabroq vaziyat bilan taqqoslangan [54,55]. Biroq, HSD ning ichak mikrobiotasiga, immun tizimiga va CLMda turli xil kasallik modellariga o'rnatilgan ta'siriga qaramasdan, yuqori tuzni iste'mol qilishning tabiiy, yovvoyi tabiatdan olingan ichak mikrobiotasiga ta'siri noma'lum. Ushbu tadqiqotda biz HSD ning turli xil ichak bakterial ekotizim kompozitsiyalariga va CLM ning bashoratli funktsiyalariga ta'sirini yovvoyi sichqonlarga nisbatan baholadik.

2. Materiallar va usullar

2.1. Hayvonlar va parhez

Yovvoyi turdagi C57BL/6 sichqonlari (7–8 haftalik urgʻochilar, n=20) Charlz daryosidan sotib olindi va standartlashtirilgan sharoitlarda Hasselt universitetining hayvonot muassasasiga joylashtirildi. Yovvoyi sichqonlar (C57BL/6 genetik fon, erkaklar n=12 va urg'ochilar n=11) [54] standartlashtirilgan sharoitlarda UHasselt hayvonot muassasasida joylashtirilgan. Hayvonlarni o'rganish Hasselt universiteti (ID201618A4V1, ID202235)dagi Hayvonlar tajribasi bo'yicha axloqiy qo'mita (ECAE) tomonidan tasdiqlangan. Sichqonlar 12:12 soat yorug'lik / qorong'i yorug'lik aylanishi bilan harorat bilan boshqariladigan xonaga (21-23 ◦C) joylashtirildi (4 sichqon / qafas). Quyidagi tozalangan parhezlar Ssniff (Soest, Germaniya) dan sotib olindi: 0,5% NaCl/nazorat dietasi (E15430-04) va 4% NaCl/HSD (E15431-34). HSD uchun hayvonlar E{27}} ga qo'shimcha ravishda ichimlik suvida 1% NaCl bilan oziqlangan [28]. CLM sichqonlari nazorat guruhi (n=10) va HSD (n=10) o'rtasida teng taqsimlangan. Yovvoyi sichqonlar uchun erkak va urg'ochi shaxslar ham nazorat va HSD parhez guruhlarida teng taqsimlangan (nazorat uchun 6 erkak, HSD uchun 6 erkak, nazorat uchun 5 urg'ochi va HSD uchun 6 urg'ochi).

cistanche o'simlik - immunitet tizimini oshiradi

2.2. DNK ekstraktsiyasi

Mikrobial DNK ekstraktsiyasi QIAmp Fast DNK Stool Mini Kit (Qiagen, Hilden, Germaniya) o'zgartirilgan protokoli yordamida [28] da tavsiflanganidek amalga oshirildi. Qisqacha aytganda, najas granulalari 0,5 mm shisha boncuklar va 1,5 ml lizis buferini (ASL) o'z ichiga olgan 2-ml Eppendorfga qo'shildi (Qiagen, Hilden, Germaniya). Peletlarni mexanik homogenlashtirishni amalga oshirish uchun boncuk bilan urish ishlatilgan. To'liq ekstraktsiya ishlab chiqaruvchining protokoliga muvofiq kichik o'zgarishlar bilan amalga oshirildi (proteinaz K inkubatsiya vaqtini 70 ° C da 2 soatgacha uzaytirish). DNK kontsentratsiyasi NanoDrop ND-1000 spektrofotometri (NanoDrop Technologies, Wilmington, DE, AQSh) yordamida baholandi va 16S rRNK genini kuchaytirishdan oldin -20 ◦C da saqlangan.

2.3. 16S rRNK genini kuchaytirish va sekvensiyalash

16S rRNK gen ketma-ketligi V4 mintaqasi uchun xos bo'lgan primer yordamida kuchaytirildi (F515/R806), avvalroq ta'riflangan [56]. Qisqacha aytganda, PCR reaktsiyasi (30 µL) (KAPA HiFi HotStart ReadyMix, Roche, Basel, CH, AQSH) uchun 98 ◦C da 30 soniya davomida dastlabki denatürasyon uchun 25 ng DNK ishlatilgan, keyin esa 25 tsikl (98 ◦ da 10 s) C, 55 ◦C da 20 s va 72 ◦C da 20 s). Reaktsiyalar uch nusxada amalga oshirildi, har bir namuna uchun birlashtirildi va magnit boncuklarga asoslangan tozalash tizimi (Agencourt AMPure XP, Beckman Coulter, Brea, CA, AQSh) tomonidan tozalandi. Kutubxonani tayyorlash Nextera texnologiyasi (Nextera XT Index Kit, Illumina, San-Diego, CA, AQSh) yordamida indekslangan kutubxonani olish uchun cheklangan tsiklli PCR orqali amalga oshirildi, so'ngra ikkinchi AMPure XP magnit boncuklarini tozalash bosqichi amalga oshirildi. Keyin indekslangan namunalar bir xil 4nM konsentratsiyasiga normallashtirildi, birlashtirildi va kompaniya protokoliga (Illumina, Inc., San-Diego, CA, AQSh) muvofiq 2 × 300 bp juftlik protokoli bilan Illumina MiSeq PE300 platformasida ketma-ketlashtirildi.

cistanche tubulosa - immunitet tizimini yaxshilaydi

Cistanche Enhance Immunity mahsulotlarini ko'rish uchun shu yerni bosing

【Batafsil ma'lumot so'rang】 Email:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

2.4. 16S rRNK genini tartiblash ma'lumotlarini qayta ishlash va statistik tahlil qilish

Xom ketma-ketliklar QIIME 2 [57] quvur liniyasi yordamida qayta ishlandi. Uzunlik va sifat filtrlashdan so'ng (standart parametrlar) o'qishlar filtrlandi va DADA2 [58] yordamida operatsion taksonomik birliklarga (OTU) tayinlandi. Taksonomik tayinlash VSEARCH algoritmi (https://github.com/torognes/vsearch; 9-noyabr022-noyabrda kirish) va Silva maʼlumotlar bazasi v128 (https://www.arb-silva.de) tomonidan amalga oshirildi. /; 9-noyabr {{40}22. Keyin ASV jadvali 6.147 chuqurlikda kamayishi bilan normallashtirildi, shunda har bir namuna siyraklanish egri chizig'ining oxirida platoga etib bordi. Alfa xilma-xilligi ikki xil ko'rsatkich yordamida baholandi: OTU boyligi (Kuzatilgan), Chao1, Shannon, Simpson, Inverse Simpson (InvSimpson) ekologik indekslari. Beta-xilma-xillik uchun Bray-Kurtisning o'xshashligi, Jakkard o'xshashligi va Og'irlangan va Og'irlanmagan UniFrac ko'rsatkichlari [59] namunalar orasidagi haqiqiy masofani ko'rish uchun Principle Coordinates Analysis (PCoA) tomonidan hisoblab chiqilgan va chizilgan. OTU hisoblash jadvalini normallashtirish uchun har bir namuna uchun 6305 ketma-ketlik chuqurligida 100 marta nodirlash amalga oshirildi. OTU taksonomiyasi topshirig'idan olingan natijalar taksonomiya jadvali sifatida normallashtirilgan OTU jadvalini L2 (Filum), L5 (Oila) va L6 (Genus) taksonomiya darajalari uchun jadvallarga yig'ish uchun ishlatilgan. Statistik tahlillar R (https://www.R-project.org/; 25-noyabr, 2022; Versiya 4.2.0 da kirish) yordamida amalga oshirildi. "Vegan" R paketi (2-versiya.6-4) [60] guruhlarning tarkibiy farqlarini PCoA yoki asosiy komponentlar tahlili (PCA) orqali solishtirish uchun beta-xilma-xillik ko'rsatkichlarini yaratish uchun ishlatilgan. Paketlar va ma'lumotlarni ajratish psevdo-F nisbatlari bilan permutatsiya testi bilan sinovdan o'tkazildi ("vegan" da "Adonis" funktsiyasi). Guruhlar orasidagi beta xilma-xilligi nuqtai nazaridan ajratish masofali matritsalar yordamida permutatsion ko'p o'zgaruvchan dispersiya tahlili (PERMANOVA, "vegan" da "Adonis" funktsiyasi), guruh ichidagi dispersiya uchun farqlar esa guruhlar dispersiyasining ko'p o'lchovli bir xilligi testi (PERMDISP) bilan sinovdan o'tkazildi. , "vegan" da "betadisper" funktsiyasi). Kamida 4 ta namunada mavjud bo'lmagan taksonlar tahlildan chiqarildi. Taksonlarning nisbiy ko'pligi bo'yicha farqlar birinchi navbatda 4 guruh o'rtasida Kruskal-Uollisning dastlabki testi bilan baholandi va keyin quyidagi taqqoslash juftliklari o'rtasida Wilcoxon testi bilan baholandi: CLM Control va CLM HSD, wildling Control vs. wildling HSD, CLM Control. kabilar wildling Control, CLM HSD va boshqalar wildling HSD. Wildling va CLM o'rtasidagi taksonomik farqlarni baholash uchun asosiy xususiyatlarni jins darajasida ajratish uchun Linear Diskriminant Analysis Effect Size (LEfSe: https://huttenhower.sph.harvard.edu/galaxy/; 2022-yil 25-noyabrda kirish) ishlatilgan [ 61]. Keyin LEfSe natijalari chiziqli diskriminant tahlili (LDA) ball chegarasi 1,0 dan yuqori bo'lgan chiziqli grafik sifatida ko'rsatildi. Zarur bo'lganda, bir nechta taqqoslashlarning p-qiymatlari Benjamini-Xochberg usuli bilan o'zgartirildi. Noto'g'ri aniqlash darajasi (FDR) 0,05 dan kam yoki unga teng statistik ahamiyatga ega deb hisoblandi: * p 0,05 dan kam yoki teng; ** p 0,01 dan kam yoki teng; *** p 0,001 dan kam yoki unga teng. Oziq-ovqat tarkibidagi turli xil NaCl tarkibidagi mikrobiomalar (0,5% va 4% NaCl oziq-ovqat tarkibi) o'rtasidagi funktsional farqlar PICRUSt2, bioinformatika dasturiy ta'minot to'plami tomonidan 16s rDNK genini ketma-ketlik ma'lumotlaridan metagenom funktsional tarkibini bashorat qilish uchun tahlil qilindi (https://huttenhower.sph. harvard.edu/picrust/; 2022-yil 29-noyabrda PICRUSt2 2.4.1) [62]. PICRUSt2 quvur liniyasi standart parametrlar (https://github.com/ picrust/picrust2/wiki/Full-pipeline-script; 2022-yil 29-noyabrda kirilgan) yordamida DADA2 dan vakillik ketma-ketliklari va ularning koʻplik jadvaliga qoʻllanildi. Quvur liniyasining to'liq chiqishidan KEGG Orthology va MetaCyc yo'llari uchun metagenomik bashorat jadvallar shaklida tuzilgan, bashorat qilish funktsiyalari qatorlar va namunalar ustunlar sifatida yaratilgan va HSD rejimida yirtqich va CLMda ichak mikrobiota funktsiyalarini solishtirish uchun ishlatilgan. Birinchi (PC1), ikkinchi (PC2) va uchinchi asosiy komponent (PC3) tomonidan yovvoyi hayvonlar va CLM o'rtasidagi o'zgarishlarga eng ko'p hissa qo'shgan mikrobial hamjamiyatning bashorat qilish funktsiyalari ikkita modelda HSD iste'molini keyingi tahlil qilish uchun tanlangan. Keyin bashorat qiluvchi funktsiya ko'pligi bilan matritsa normallashtirildi, markazlashtirilgan log nisbati (CLR) qiymatlariga o'zgartirildi va wildling va CLM uchun log2 o'rtacha nisbati (HSD/Control) hisoblandi. Nihoyat, log2 o'rtacha nisbatlar guruhlar o'rtasida Wilcoxon testi orqali taqqoslandi va mixxatli chizma sifatida chizildi. Guruhlar orasidagi farqlar R dasturiy ta'minotida Wilcoxon-test va Kruskal-Wallis test funktsiyalari va Holm yoki Benjamini-Hochberg usuli bilan sozlangan p qiymatlari yordamida statistik taqqoslangan.

3. Natijalar

3.1. HSD CLM va Wildling Gut Microbiota xilma-xilligi va tarkibiga ta'sir qiladi

HSD ning sichqonlarda yovvoyi tabiatdan olingan ichak mikrobial ekotizimiga ta'sirini o'rganish uchun biz yovvoyi sichqonlar va CLMga HSD yoki nazorat dietasi bilan oziqlantirdik. Sichqonlar ikki hafta davomida parhez rejimida ushlab turildi va najas ichak mikrobiota tarkibi keyinchalik 14-kuni to'plangan najas granulalaridan 16S RNK geni ketma-ketligi bilan o'rganildi (1A-rasm). Oldingi hisobotga ko'ra, CLM va yovvoyi sichqonlarning nazorat va HSD guruhlari o'rtasida tana vaznlari bo'yicha kuchli farqlar aniqlanmadi [29]. Ikki model CLM va yovvoyi sichqonlar o'rtasidagi turli xil ichak mikrobiotasini baholash uchun biz alfa xilma-xilligini (Kuzatilgan yoki Richness, Chao1, Shannon, Simpson va Inverse Simpson indekslari), beta xilma-xilligini (Bray-Kurtisning o'xshashligi) va asosiysini baholadik. taksonomik farqlar. Oldingi tadqiqotlarga [54] muvofiq, yovvoyi ichak mikrobiotasi ko'proq mikrobial boylik (1B-rasm, barcha alfa xilma-xillik indekslari), shuningdek, CLMga qaraganda aniqroq va ko'proq heterojen mikrob tarkibi bilan tavsiflangan (1C-rasm, PERMANOVA p {{9} }.001 & PERMDISP p=0.0009, wildling va CLM va shakl S1); Mikrob imzolari nuqtai nazaridan, CLM va yovvoyi sichqonlarning ichak mikrobiotasi turli bakterial taksonlar bilan tavsiflangan (S1-rasm). Rosshart va boshqalarga muvofiq. [54], yovvoyi sichqonlardan bakterial taksonlar Intestinomonas, Desulfovibrio, Tuzzerella, Oscillobacter, Orodibakter va patogen Helicobacter jinsiga tegishli bo'lib, bu modelning yovvoyi tabiatdan olingan uy sharoitida bo'lmagan profilini tavsiflaydi (S1-rasm).

1-rasm. CLM (n=10/guruh) va yovvoyi sichqonlarning bakterial tarkibiga HSD ta'siri (yovvoyi Ctrl uchun n=11 va yovvoyi HSD uchun n=12). (A) Eksperimental loyihalash. C57BL/6 CLM yoki yovvoyi sichqonlar 0.5% NaCl (nazorat, Ctrl) yoki yuqori tuzli 4% NaCl (HSD) va 16S rRNK gen amplikon sekvensiyasi bilan tavsiflangan ichak bakteriyasi jamoasi ichaklari bilan oziqlangan. (B) CLM va yirtqich hayvonlarning fekal ichak mikrobiotalarining alfa xilma-xilligi indekslari; chapdan o'ngga quyidagi indekslar ko'rsatilgan: Kuzatilgan (OUT boylik), Chao1, Shannon, Simpson, Simpson (Inverse Simpson). Guruhlar orasidagi farqlar statistik jihatdan Wilcoxon testi orqali baholanadi. (C) Bray-Kurtisning beta xilma-xilligi orinatsiyasining asosiy koordinatali tahlil sxemasi CLM va wildling (yuqorida), CLM nazorati va CLM HSD (pastda chap) va wildling nazorati va wildling HSD (pastki o'ng) o'rtasidagi o'xshashlik ko'rsatkichi; guruhlar orasidagi ajratish va bir xillik PERMANOVA va PERMDISP testlari bilan hisoblab chiqilgan. * p 0 dan kichik yoki unga teng.05; ** p 0 dan kichik yoki teng.01; **** p 0 dan kichik yoki unga teng.0001. 1-rasm. CLM (n=10/guruh) va yovvoyi sichqonlarning bakterial tarkibiga HSD ta'siri (yovvoyi Ctrl uchun n=11 va yovvoyi HSD uchun n=12). (A) Eksperimental loyihalash. C57BL/6 CLM yoki yovvoyi sichqonlar 0,5% NaCl (nazorat, Ctrl) yoki yuqori tuzli 4% NaCl (HSD) va 16S rRNK gen amplikon sekvensiyasi bilan tavsiflangan ichak bakteriyasi jamoasi ichaklari bilan oziqlangan. (B) CLM va yirtqich hayvonlarning fekal ichak mikrobiotalarining alfa xilma-xilligi indekslari; chapdan o'ngga quyidagi indekslar ko'rsatilgan: Kuzatilgan (OUT boylik), Chao1, Shannon, Simpson, Simpson (Inverse Simpson). Guruhlar orasidagi farqlar statistik jihatdan Wilcoxon testi bilan baholanadi. (C) Bray-Kurtisning beta xilma-xilligi orinatsiyasining asosiy koordinatali tahlil sxemasi CLM va wildling (yuqorida), CLM nazorati va CLM HSD (pastda chap) va wildling nazorati va wildling HSD (pastki o'ng) o'rtasidagi o'xshashlik ko'rsatkichi; guruhlar orasidagi ajratish va bir xillik PERMANOVA va PERMDISP testlari bilan hisoblab chiqilgan. * p 0,05 dan kam yoki teng; ** p 0,01 dan kam yoki teng; **** p 0,0001 dan kam yoki unga teng.

HSD bakterial xilma-xillikning sezilarli kamayishiga olib keldi (1B-rasm, barcha alfa xilma-xillik indekslari), shuningdek CLM tarkibida sezilarli mikrobial o'zgarish (1C-rasm, PERMANOVA p=0.001, PERMDISP p=0 .1, CLM Ctrl va CLM HSD). Bundan farqli o'laroq, yovvoyi sichqonlarning ichak mikrobiotasi HSD bo'yicha yuqori xilma-xilligi bilan ajralib turardi (1B-rasm, Kuzatilgan va Chao1 indekslari), CLM dan farqli o'laroq, shuningdek, ular HSD ga mikrobial tarkibining CLM bilan solishtirganda kamroq sezilarli siljishi bilan tavsiflangan (1C-rasm, PERMANOVA p=0.001, PERMDISP p=0.5, wildling Ctrl va wildling HSD).

3.2. Yovvoyi sichqonlarning ichak mikrobial tarkibi CLMga qaraganda HSD ga chidamliroq

Wildling va CLM o'rtasidagi bakteriya tarkibidagi farqlar yana taksonomik jihatdan tavsiflangan. Filum darajasida nisbiy ko'pligi bo'yicha eng ko'p bo'lgan fila: Firmicutes (CLM: 52 ± 12%, yovvoyi: 32 ± 34%), Bacteroidota (CLM: 24 ± 23%, yovvoyi: 57 ± 19%), Aktinobakteriota (CLM: 1{{10}} ± 7%, yovvoyi: 0,7 ± 1,3%) va Verrucomicrobiota (CLM: 24 ± 23%, yovvoyi: 0%/aniqlanmagan) (2-rasm). Ichak mikrobial profili yovvoyi sichqonlar va CLM o'rtasidagi najas namunalarida aniqlangan barcha fila uchun turli xil ko'plikni ko'rsatdi (2-rasm). Xususan, yadro mikrobiota phyla Firmicutes, Bacteroidota va Verrucomicrobiota ikkala model o'rtasida sezilarli darajada farq qildi (2-rasm). Aniqroq aytganda, oila darajasida, ilgari HSD sezgirligi qayd etilgan bakteriyalarning ko‘pchiligi, jumladan, Lactobacillaceae, Clostridiaceae, Peptostreptococcaceae va Akkermansiaceae uchun CLM ichak mikrobiotasiga nisbatan Wildling va CLM ichak mikrobiotasida boshqacha hissa kuzatildi (3-rasm). Shunga ko'ra, shunga o'xshash tendentsiyalar yuqorida qayd etilgan oilalarning asosiy a'zolari uchun yovvoyi hayvonlar va CLM namunalari o'rtasidagi jins darajasida tasdiqlangan; Ular orasida eng ko'p vakili Lactobacillus, Roseburia, Tuzzerella, Faecalibaculum va Akkermansia edi (S1 va 4-rasmlar). HSD ning CLM va yovvoyi ichak mikrobiota kompozitsiyalariga ta'sirini yanada tavsiflash uchun biz dieta rejimining turli tasniflash darajalarida ta'sirini ham tahlil qildik. Filum darajasida HSD bilan davolash qilingan CLM ichak mikrobiotasi Firmicutesning sezilarli darajada kamayishi va Verrucomicrobiota ning boyitishi bilan tavsiflangan (2-rasm), lekin asosiy filalarning hech biri yovvoyi hayvonlar namunalarida HSD ta'sir qilmagan (2-rasm). Oila darajasida CLM ichak mikrobiotasi Lactobacillaceae kabi sut kislotasini ishlab chiqaruvchi bakteriyalar, shuningdek Peptostreptococcaceae va Clostridiaceae kabi SCFA ishlab chiqaruvchilarning sezilarli darajada kamayishi bilan tavsiflangan (3-rasm). Bundan tashqari, HSD bilan oziqlangan CLMda biz Akkermansiaceae, Sutterellaceae, Defluvitalaceae va Eggerthellaceae o'sishini kuzatdik (3-rasm). Bundan farqli o'laroq, HSD yovvoyi ichak mikrobiotasidagi turli bakterial oilalarga ta'sir ko'rsatdi, ular orasida ikkita juda ko'p tarqalgan Muribaculaceae va Prevotellaceae, ikkalasi ham HSD bilan ko'paygan (3-rasm). CLMda HSD ta'siriga eng ko'p hissa qo'shgan bakterial modulyatsiya Akkermansia, Parasutterella va Enterorhabdus avlodlarining ko'payishi, shuningdek, Lactobacillus, Roseburia, Tuzzerella, (Eubacterium) oxidoreducens guruhi, Muribaculum va Anaerovoraxning kamayishi (4-rasm). Roseburiadan tashqari, yuqorida aytib o'tilgan avlodlarning hech biri yovvoyi ichak mikrobiotasida HSD bilan ta'sirlanmagan, Anaerovorax jinsi esa CLMnikiga qarama-qarshi tendentsiyani ko'rsatdi (4-rasm).

2-rasm. CLM (n=10/guruh) va yovvoyi sichqonlar (n=11 yovvoyi Ctrl uchun va n=12 yovvoyi HSD uchun n=12) ichak mikrobiotasidan bakterial filaga HSD ta'siri. Filaning nisbiy ko'pligi bo'yicha umumiy tarkib har bir alohida (yuqori) bo'yicha shtrixli chizma va ma'lum fila uchun quti (pastki) bo'yicha ko'rsatilgan; statistik taqqoslashlar guruhlar o'rtasida Wilcoxon-test orqali amalga oshirildi. * p 0 dan kichik yoki unga teng.05; ** p {{10}} dan kichik yoki unga teng.01; *** p 0,001 dan kam yoki unga teng; **** p 0,0001 dan kam yoki unga teng.

Shakl 3. Yuqori tuzli oziq-ovqat iste'molining CLM bakterial oilalariga (n=10/guruh) va yovvoyi sichqonlarga ta'siri (yovvoyi Ctrl uchun n=11 va yovvoyi HSD uchun n=12). Oila darajasidagi umumiy tarkib har bir kishi uchun shtrix (yuqorida) va ma'lum oilalar uchun (pastda) bo'laklar bilan ifodalanadi; statistik taqqoslashlar guruhlar o'rtasida Wilcoxon-test orqali amalga oshirildi. * p 0 dan kichik yoki unga teng.05; ** p {{10}} dan kichik yoki unga teng.01; *** p 0,001 dan kam yoki unga teng; **** p 0,0001 dan kam yoki unga teng.

4-rasm. CLM (n=10/guruh) va yovvoyi sichqonlarda (n=11 yovvoyi Ctrl uchun va n=12 yovvoyi HSD uchun) bakterial nasldagi oʻzgarishlar. Jins darajasidagi umumiy nisbiy mo'l-ko'l hissa har bir shaxs uchun aylana chiziqli chiziq (yuqorida) va ma'lum bir avlod uchun quti (pastki) sifatida belgilanadi; statistik taqqoslashlar guruhlar o'rtasida Wilcoxon-test orqali amalga oshirildi. * p 0 dan kichik yoki unga teng.05; ** p 0 dan kichik yoki teng.01; *** p 0,001 dan kam yoki unga teng; **** p 0,0001 dan kam yoki unga teng.

3.3. HSD CLMda prognozli mikrobial funktsiyalarga ta'sir qiladi, ammo yovvoyi sichqonlarda emas

PICRUSt 2 chiqishi KEGG Orthology va MetaCyc yo‘llarining izohlari uchun yovvoyi HSD va davolanmagan yovvoyi sichqonlarning mikrobial hamjamiyat funktsiyalari o‘rtasida sezilarli farqni aniqlamadi, faqat ATP ga bog‘liq helikaz uchun recG genida HSD sabab ortib borayotgan funksiya bundan mustasno. KEGG orfologiyasi (5A-rasm). HSDning CLMga ta'siri KEGG Orthology uchun bashorat qiluvchi funktsiyalarning sezilarli darajada pasayishi bilan tavsiflanadi, jumladan gen spp (saxaroza{4}}fosfataza) va pfkA (fosfofruktokinaz 1), ikkalasi ham kraxmal va saxaroza almashinuvida ishtirok etadi, bu bir qatorda. oldingi topilmalar bilan [28] (5A-rasm). Bundan tashqari, HSD bilan oziqlangan CLM ichak mikrobiotasi membrana transportida ishtirok etadigan genlarning prognozli funktsiyalarining pasayishi bilan tavsiflanadi (temir tashish uchun feoB, AB 2P AB 2 permeaz oqsili, AB 2A AB 2 ATP bog'lovchi oqsil), glutamin biosintezi (glnA) , LacI oilasining transkripsiya regulyatori (lacI, galR) va transketolaza (tktA, tktB) (5A-rasm). MetaCyc yo'llari uchun HSD nitratning kamayishi (denitrifikatsiya yo'li), galaktoza degradatsiyasi (D-galaktarat degradatsiyasi, D-glukarat va D-galaktarat degradatsiyasining super yo'li), fenil-propanoat degradatsiyasi bilan bog'liq prognozli funktsiyalarning CLM ichak mikrobiotasini sezilarli darajada boyitdi. kislotani qutqarish, butanik kislotaga suksinat degradatsiyasi va aminokislotalarning degradatsiyasi (aromatik amin degradatsiyasi, L-leytsin degradatsiyasi) (5B-rasm). Bundan tashqari, oldingi topilmalarga [28] muvofiq, CLMdagi HSD ichak mikrobiotasi aminokislotalar biosintezi (L-alanin biosintezining super yo'li, L-lizin biosintezi), aralash kislota fermentatsiyasi uchun prognozli funktsiyalarni yo'qotdi, qo'shimcha yangi imzo N- kabi yo'qolgan. atsetilglyukozamin/N-asetil-mannosamin/N-asetilneuraminat degradatsiyasi va deoksiribonukleozidlarning parchalanishi (pirimidin va purin degradatsiyasi, inozin5fosfat biosintezi III) (5B-rasm).

5-rasm. Davomi.

Shakl 5. HSD ning CLM (n=10/guruh) va wildling (n=11 yovvoyi Ctrl uchun va n=12 yovvoyi HSD uchun) ichak mikrobiotasidagi ichak prognozli metagenomik funktsiyalariga ta'siri. PICRUSt2 chiqishi KEGG Orthology annotatsiyasi (A) va MetaCyc yoʻllari (B) uchun mixxat chizmasi sifatida chizilgan, HSD va Ctrl namunalari oʻrtasidagi bashorat qiluvchi funksiyalar sonining log2 oʻrtacha nisbati sifatida ifodalangan. Barcha statistik taqqoslashlar Ctrl va HSD guruhlari o'rtasida Wilcoxon-test orqali amalga oshirildi.

4. Munozara

Murakkab va xilma-xil yirtqich ichak mikrobiotasi ma'lum kasallik modellariga [51] va ovqatlanish rejimlariga, masalan, yuqori yog'li iste'molga [54,55] chidamliroq ekanligi ma'lum. Biroq, oldingi hech qanday tadqiqot natriyni yuqori iste'mol qilishning sichqonchaning yovvoyi ichak mikrobiotasiga ta'sirini baholamagan. Bu erda biz birinchi marta HSD CLM bilan solishtirganda yovvoyi ichak mikrobiotasiga qanday ta'sir qilishini tekshirdik. Qizig'i shundaki, bizning natijalarimiz CLM bilan solishtirganda, yovvoyi mikrobioma ham kompozitsion, ham bashoratli funktsional darajalarda HSD buzilishiga ko'proq chidamli ekanligini ko'rsatdi. Ko'p miqdorda tuz iste'mol qilish ichak mikrobiomalari tarkibini va immun gomeostazini o'zgartirish orqali yurak-qon tomir yoki otoimmün kasalliklar kabi turli kasalliklar xavfini kuchaytirishi mumkinligi aniqlangan [25,29,31,34,63-65]. Oldingi hisobotlarga ko'ra, CLMda ichak mikrobiotasida HSD sabab bo'lgan siljishlar mikroblarning xilma-xilligi, tarkibi va bashorat qilish funktsiyalaridagi sezilarli o'zgarishlar bilan tavsiflangan [28]. Peptostreptococcaceae oilasi va Lactobacillus, Roseburia va Tuzzerella avlodlari kabi salomatlikni qo'llab-quvvatlovchi bakteriyalar CLMda nisbiy ko'pligi jihatidan kamaydi, Akkermansia esa HSDfed guruhlarida sezilarli darajada oshdi. Shuningdek, biz Defluvitalaaceae, Enterorhabdus va Parasutterellalarda HSD ning nisbatan yuqori ko'pligini aniqladik. Qizig'i shundaki, Parasutterella jinsi CLM va odamlarning ichak mikrobiotasining asosiy tarkibiy qismi bo'lib, u o'zini asakkarolitik va suksinat ishlab chiqaruvchisi sifatida tutadi [66]. Eggerthellaceae oilasidan Enterorhabdus va Sutterellaceae oilasidan Parasutterella IBD [67,68] bilan og'rigan bemorlarda boyitilganligi ma'lum, bu HSD kasallikning rivojlanishiga qanday ta'sir qilishi mumkinligini ko'rsatadi. Qizig'i shundaki, yirtqich sichqonlar HSD tomonidan qo'zg'atilgan mikrobial siljishlarning o'xshashligini, masalan, CLMni ko'rsatmadi. Shunga qaramay, kuzatilgan OTU va Chao1 ko'rsatkichlari uchun HSDda yovvoyi tabiatning xilma-xilligi sezilarli darajada oshdi va faqat bir nechta taksonlar yovvoyi ichak mikrobiotasining HSD buzilishida ishtirok etdi, ular orasida Anaerovoraxning ko'payishi, Erysipelatoclostridium, Roseburia va Lachnospiraceae ning kamayishi bilan birga. UCG-004 jinsi. Roseburia HSD bilan oziqlangan CLM hali ham HSD bilan oziqlangan yovvoyi sichqonlarga nisbatan bu bakteriyalarning ko'pligi bilan ajralib tursa ham, tegishli nazorat bilan solishtirganda HSD guruhlari o'rtasida keng tarqalgan yagona bakterial imzo edi. Shunisi e'tiborga loyiqki, Roseburia kabi butirat ishlab chiqaruvchi bakteriyalar ülseratif kolit bilan og'rigan bemorlarda nisbiy ko'pligi kamroq ekanligi ko'rsatildi [69] va bu pasayish ham odamlarning IBD genetik xavfi bilan bog'liqligi kuzatildi [70]. Bu Roseburia yoki Lactobacillus kabi bakterial nasldagi siljishlar, ehtimol, G'arb dietasi tomonidan ilgari surilgan gipertenziya xavfi bilan bog'liqligi aniqlangan oldingi topilmalarga mos keladi [71]. Ichakning bakterial tarkibi ham ichak harakati va fiziologiyasi bilan bog'liq [72].

Cistanche erkaklar uchun foydalari-immun tizimini mustahkamlaydi

Anaerovorax jinsi ilgari ichak fiziologiyasi anormal va harakatchanligi pasaygan sichqonlarda kuzatilgan [73]; ammo, yovvoyi sichqonlar uchun HSDda Anaerovoraxning boyitishi bu taksonning ichak gomeostazasi va to'g'ri ishlashi kontekstida boshqacha rol o'ynashiga olib kelishi mumkin. Oldingi topilmalarga muvofiq, biz CLM ning HSD guruhida Akkermansia jinsining ko'payishini kuzatdik [28], shu bilan birga yovvoyi sichqonlarning ichak mikrobiotasi bu jinsdan kamaygan, bu ham ushbu modeldagi oldingi tadqiqotlarga mos keladi [51, 53–55]. Garchi Akkermansia jinsi potentsial probiyotik bo'lib, uning immunologik va metabolik profilini yaxshilashga ijobiy ta'sir ko'rsatadi (masalan, semizlik va 2-toifa diabetda) [42,74-77], bu jinsning roli uning salbiyligi tufayli hali ham noaniq. kolorektal saraton [78], Parkinson kasalligi [79,80] va ko'p sklerozli bemorlarda [81] klinik natijalar bilan korrelyatsiya. MetaCyc yo'llari [28] bilan olingan oldingi natijalarimizga muvofiq, HSD ustidagi CLM KEGG orfologiyasi uchun kraxmal va saxaroza metabolizmi bilan bog'liq prognozli mikrobial funktsiyalarning kamayganligini ko'rsatdi. Biroq, HSD bilan oziqlangan yovvoyi sichqonlarning ichak bakteriyasi tarkibidagi kichik o'zgarishlar bakterial funktsiyani bashorat qilishda sezilarli o'zgarishlarni keltirib chiqara olmadi, bu esa yovvoyi hayvonlardan olingan ichak mikrobiotasi va metabolik/ekologik tarmoqlar ancha barqaror va oson moslashishi mumkinligini ko'rsatadi. CLM ichak ekotizimlari bilan solishtirganda HSD tomonidan qo'zg'atilgan parhez o'zgarishlari, bu qo'shimcha tekshirishni talab qiladi. Bundan tashqari, ichak zamburug'lari jamoasining ichak bakteriyasi tarmog'iga turli xil ovqatlanish rejimlariga ta'sirini ham eslatib o'tish kerak. Ilgari olib borilgan tadqiqotlarda bakteriyalar va zamburug'lar o'rtasidagi potentsial o'zaro ta'sirlar immunitet tizimining gomeostazi va kasallikning rivojlanishiga qanday ta'sir qilishini taklif qilgan edi [82-85]. Shu nuqtai nazardan, CLM yovvoyi sichqonlarga nisbatan pastroq bakterial murakkabligi bilan cheklanadi, bu esa turli xil ichak mikobiotalarining paydo bo'lishiga to'sqinlik qilishi mumkin [54]. Kelajakdagi tadqiqotlar yirtqich modeldan foydalangan holda ichak mikrobiotasi va xost immunitetini sozlashda ichak qo'ziqorin jamoalarining hissasini aniqlashi mumkin. Xulosa qilib aytganda, bizning tadqiqotimiz natriyning yuqori iste'moli CLM ning uy bakteriyasi bilan solishtirganda tabiiy, yovvoyi tabiatdan olingan ichak mikrobial ekotizimiga qanday ta'sir qilishi haqida ma'lumot beradi. Bizning tadqiqotimiz shuni ko'rsatdiki, HSD yirtqich sichqonlarda bakterial taksonlar va ichak mikrobiotasiga xuddi CLM dan uylashtirilgan ichak mikrobiotasiga ta'sir qilmaydi. Yuqori yog'li dietalar [54,55] kabi boshqa parhez rejimlari yoki sharoitlar uchun ilgari aytib o'tilganidek, bu tafovutlar, dietaviy aralashuvlarning yanada murakkab ichak ekotizimlariga ta'sirini takrorlash va baholash uchun tabiiy sichqon model tizimlarida kelajakdagi tadqiqotlar zarurligini ko'rsatadi. odamlarda bo'lgani kabi.

cistanche tubulosa - immunitet tizimini yaxshilaydi