ผลของสารสกัดน้ำ Cistanche Tubulosa ต่อจุลินทรีย์ในลำไส้ของหนูที่มีความผิดปกติของลำไส้

1. บทนำ

จุลินทรีย์ในลำไส้ส่วนใหญ่จะตั้งอาณานิคมในรูเมนของลำไส้และชั้นเยื่อเมือก และรวมตัวกับโฮสต์ผ่านการแลกเปลี่ยนวัสดุและพลังงาน การเปลี่ยนแปลง และกระบวนการอื่นๆ [1] พวกเขากำลังส่งสัญญาณฮับที่รวมข้อความด้านสิ่งแวดล้อม เช่น อาหาร เข้ากับสัญญาณทางพันธุกรรมและภูมิคุ้มกัน ซึ่งส่งผลต่อการเผาผลาญ ภูมิคุ้มกัน ระบบประสาท และการตอบสนองต่อการติดเชื้อของโฮสต์ [2] โดยปกติแล้ว จะมีความสมดุลแบบไดนามิกระหว่างพืชในลำไส้และโฮสต์ อย่างไรก็ตาม โรคลำไส้แปรปรวนอาจส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสมดุลด้านสุขภาพ/โรค ความผิดปกติของระบบภูมิคุ้มกัน และโรคต่างๆ มากมาย [3] การเปลี่ยนแปลงระดับปานกลางในจุลินทรีย์ในลำไส้เป็นที่ยอมรับได้สำหรับโฮสต์ อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ยังสามารถให้โอกาสในการขยายการเปลี่ยนแปลงในปัจจัยที่ทำให้รุนแรงขึ้นอื่นๆ เช่น แบคทีเรียในฟาจ แบคเทอริโอซิน และความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน [4]

CISTANCHE TUBULOSA สำหรับการปรับปรุงจุลินทรีย์ในลำไส้ PHGS75% ECH 30% ACT 12%

การศึกษาก่อนหน้านี้ได้แสดงให้เห็นว่าสารสกัดเอธานอลของ Cistanche tubulosa(CT) ซึ่งเป็นสูตรสมุนไพรจีนโบราณ สามารถควบคุมองค์ประกอบของจุลินทรีย์ในลำไส้ในหนูได้ [5] และไกลโคไซด์ทั้งหมดของ CT จะปรับจุลินทรีย์ในลำไส้ที่ไม่เป็นระเบียบ [6] Cistanche สายพันธุ์ซึ่งส่วนใหญ่เป็นปรสิตบนรากของสายพันธุ์ Tamarix เรียกอีกอย่างว่า "โสมแห่งทะเลทราย" และยาบำรุงที่ประกอบด้วยลำต้นของ Cistanche Deserticola (CD) และ Cistanche tubulosa (CT) ใช้เป็นยาสมุนไพร [7 ]ไทยส่วนประกอบทางเคมีหลักของ CT ฟีนิลเอธานอลไกลโคไซด์ (PHGs) ซึ่งเป็นสารต้านอนุมูลอิสระ [8, 9] พบว่าช่วยปรับปรุงความผิดปกติของระบบสืบพันธุ์ [10] ยับยั้งการกระตุ้นการทำงานของเซลล์สเตเลทในตับ ขัดขวางการนำเส้นทางการส่งสัญญาณใน TGF{{3} }/ SMAD [11] และป้องกันการเกิดพังผืดในตับที่เกิดจากซีรั่มอัลบูมินของวัวในหนู [12] ในบรรดาส่วนประกอบมากกว่า 100 ชนิดใน CT นั้น โพลีแซ็กคาไรด์ก็เป็นหนึ่งในสารสำคัญที่มีปริมาณมาก [13, 14] การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่า C. Deserticola Polysaccharides กระตุ้นให้เกิดการสร้างเมลาโนไซต์ในเซลล์เมลาโนไซต์ ลดความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน [15] บรรเทาความผิดปกติทางการรับรู้โดยการควบคุมสารต้านอนุมูลอิสระและกระบวนการต้านการอักเสบในหนู [16] ปกป้องเซลล์ PC12 จากการบาดเจ็บที่เกิดจาก OGD/RP [17 ],เพิ่มการดูดซึม echinacoside ในร่างกายและส่งผลต่อจุลินทรีย์ในลำไส้ [18]

โปรไบโอติกเป็นจุลินทรีย์ที่ไม่ทำให้เกิดโรคที่มีชีวิตซึ่งมีประโยชน์ต่อสุขภาพและให้สมดุลของจุลินทรีย์ในระบบทางเดินอาหารเมื่อได้รับในปริมาณที่เพียงพอ [19]ไทยey สามารถเพิ่มการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของเซลล์ที่ไม่จำเพาะเจาะจงโดยการกระตุ้นการทำงานของมาโครฟาจ เซลล์นักฆ่าตามธรรมชาติ (NK) และทีลิมโฟไซต์ที่เป็นพิษต่อเซลล์ที่จำเพาะต่อแอนติเจน และการปล่อยไซโตไคน์ต่างๆ ในลักษณะเฉพาะสายพันธุ์และขึ้นอยู่กับขนาดยา [20] สายพันธุ์โปรไบโอติกปรับปรุงคุณสมบัติของเยื่อบุผิวในลำไส้โดยการปรับ TJ และสายพันธุ์โปรไบโอติกที่เฉพาะเจาะจงได้แสดงให้เห็นเพื่อควบคุมการแสดงออกของเมือก ซึ่งส่งผลต่อคุณสมบัติของชั้นเมือกและควบคุมระบบภูมิคุ้มกันของลำไส้ทางอ้อม [21] สายพันธุ์ของแบคทีเรียกรดแลคติก (LAB) และ Bifidobacterium เป็นโปรไบโอติกที่สำคัญที่ใช้ในหลายสาขา [22–26]ไทยประโยชน์ต่อสุขภาพนั้นมีมากมาย โดยความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระเป็นปัจจัยสำคัญในการทำงานที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพ [27] โปรไบโอติกสามารถคีเลตไอออนของโลหะเพื่อป้องกันไม่ให้เร่งปฏิกิริยาออกซิเดชัน [28, 29]; นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มการแสดงออกของเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระ [30, 31] ผลิตสารต่างๆ ที่มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ [32, 33] เป็นสื่อกลางในการส่งสัญญาณเส้นทางการต้านอนุมูลอิสระ [34–36] และควบคุมเอนไซม์ที่สร้างสายพันธุ์ออกซิเจนปฏิกิริยา (ROS) และ การตอบสนองของจุลินทรีย์ในลำไส้ต่อความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น [37]

การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าโพลีแซ็กคาไรด์ของซีดีสามารถทำได้กระตุ้นการเจริญเติบโตของแบคทีเรียกรดแลคติคบางชนิดซึ่งอาจเป็นประโยชน์ต่อสุขภาพของมนุษย์ [38] อย่างไรก็ตาม ปริมาณโพลีแซ็กคาไรด์ในซีดีแตกต่างจากใน CT [7, 39] และความแตกต่างนี้อาจนำไปสู่ผลกระทบที่แตกต่างกันต่อจุลินทรีย์ในลำไส้ นอกจากนี้ แม้ว่าซีดีโพลีแซ็กคาไรด์สามารถลดความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันได้โดยการกระตุ้นวิถี NRF2/HO-1 [15] แต่ผลของโพลีแซ็กคาไรด์เดี่ยวอาจแตกต่างจากผลกระทบโดยรวมขององค์ประกอบหลายรายการใน CTไทยเราจำเป็นต้องกำหนดผลกระทบของสารสกัดน้ำ CT ต่อจุลินทรีย์ในลำไส้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ PHG ยังสามารถต้านทานความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน [40] และระงับการตอบสนองการอักเสบที่เป็นสื่อกลางของไลโปโพลีแซ็กคาไรด์โดยการเปิดใช้งานวิถี Keap1/Nrf2/HO-1 [41]ไทยดังนั้น การพิจารณาผลของสารสกัดน้ำ CT จึงมีคุณค่าอย่างยิ่ง นอกจากนี้ ผลกระทบขององค์ประกอบบางอย่างของสารสกัด CD ในน้ำต่อความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นและพืชในลำไส้แนะนำว่าความต้านทานต่อความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นอาจมีความสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงของพืชในลำไส้

เพื่อเติมเต็มช่องว่างในความรู้ในหัวข้อที่กล่าวถึงข้างต้น เราได้ตรวจสอบผลกระทบของสารสกัดน้ำ CT ต่อจุลินทรีย์ในลำไส้ของหนูที่มีความผิดปกติของพืชในลำไส้ไทยผลลัพธ์เหล่านี้จะให้ข้อมูลอันมีค่าเกี่ยวกับกลไกที่เป็นไปได้ซึ่ง CT เปลี่ยนแปลงพืชในลำไส้และให้ความต้านทานต่อความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของลำไส้

2. วัสดุและวิธีการ

2.1. สัตว์ทดลอง.

หนู C57BL/6J เพศผู้ระดับ SPF จำนวน 18 ตัว น้ำหนัก 18–22 กรัม ถูกซื้อจากศูนย์สัตว์ทดลองของมหาวิทยาลัยแพทย์ซินเจียง พร้อมหมายเลขใบอนุญาต SCXK (ใหม่) 2018-0003ไทยลูกไก่ถูกเลี้ยงในกรงภายใต้สภาวะมาตรฐาน: ช่วงแสงหรือช่วงแสงมืด 12 ชั่วโมง อุณหภูมิ 23 ± 2 องศา และความชื้น 55 ± 5%ไทยสัตว์ต่างๆ ได้รับอาหารเชิงพาณิชย์ (สารสกัดปลอดไนโตรเจน 51%, โปรตีนดิบ 25%, ไขมันดิบ 4.6%, เถ้าดิบ 6.5%, เส้นใยดิบ 4.0% และความชื้น 8.9%) และน้ำประปาไทยสัตว์ ได้รับการรักษาตามคำแนะนำที่อธิบายไว้ในแนวทางการดูแลและการใช้สัตว์ทดลองของสถาบันสุขภาพแห่งชาติ

ถังเก็บน้ำธรรมชาติ TUBULOSA สำหรับการปรับปรุงภูมิคุ้มกัน PHGS75% ECH 30% ACT 12%

2.2. การสกัดสารสกัดแบบน้ำ

ชิ้น C. tubulosa แห้งที่จัดหาโดย Hotan Dichen Pharmaceutical Biotechnology Co., Ltd. ถูกบดเป็นผง และเลือกเม็ดที่มีขนาดอนุภาคระหว่าง 20 ถึง 40 เมชไทยเงื่อนไขการสกัดมีดังนี้ อัตราส่วนของแข็งของเหลว 1:19 อุณหภูมิ 80 องศา เวลาไมโครเวฟ 6 นาที เวลาอัลตราโซนิก 16 นาที พลังงานไมโครเวฟ 400 วัตต์ และพลังงานอัลตราโซนิก 400 วัตต์ไทยเนื้อหาของส่วนประกอบหลักของสารสกัดที่เป็นน้ำถูกวัดโดย HPLC (Agilent 1260 Infinity II, แคลิฟอร์เนีย, สหรัฐอเมริกา) โดยสรุป สารมาตรฐานของเอคินาโคไซด์ (0.2 มก./มล.) และแอกทีโอไซด์ (0.2 มก./มล.) ถูกละลายในเมทานอล 50% เพื่อทำหน้าที่เป็นสารละลายของสารอ้างอิงไทยในทำนองเดียวกัน สารสกัดน้ำ CT 1 กรัมถูกละลายในเมทานอล 50% 100 มล. และปล่อยทิ้งไว้ให้เซ็ตตัวเป็นเวลา 30 นาทีไทยสารละลายสารสกัดอีได้รับการบำบัดด้วยอัลตราซาวนด์ที่ 250 วัตต์ และ 35 กิโลเฮิรตซ์ เป็นเวลา 10 นาที และต่อมาปั่นแยกที่ 12,000 รอบต่อนาที/นาทีไทยส่วนลอยเหนือตะกอน e ถูกกรองโดยเมมเบรนกรองที่มีรูพรุนขนาดเล็ก 0.45 μmไทยจากนั้น HPLC ตรวจพบสารละลายอ้างอิง e และสิ่งกรองในสภาวะต่อไปนี้: ซิลิกาเจลที่ถูกพันธะออกทาเดซิลไซเลนเป็นสารตัวเติม เมทานอลเป็นเฟสเคลื่อนที่ A และกรดฟอร์มิก 0.1% เป็นเฟสเคลื่อนที่ Bไทยe อุณหภูมิของคอลัมน์ตั้งไว้ที่ 30 องศา ความยาวคลื่นการตรวจจับตั้งไว้ที่ 330 นาโนเมตร และปริมาตรการฉีดคือ 10 ไมโครลิตร

2.3. การทดลอง

หลังจากหนึ่งสัปดาห์ของการปรับตัว หนู 18 ตัวถูกสุ่มแบ่งออกเป็นหกกลุ่ม: A (ปกติโดยเติมสารสกัด CT น้ำในขนาดปานกลาง), B (ปกติไม่มีสารสกัดในน้ำ CT), C (แบบจำลองที่ไม่มีสารสกัดในน้ำ), D ( แบบจำลองที่เติมสารสกัดน้ำ CT ขนาดสูง), E (แบบจำลองที่เพิ่มสารสกัดน้ำ CT ขนาดปานกลาง) และ F (แบบจำลองที่เพิ่มสารสกัดน้ำ CT ขนาดต่ำ)ไทยกลุ่ม e ได้รับการรักษาดังต่อไปนี้: กลุ่มปกติเปียกโชกด้วยน้ำเกลือปกติ กลุ่มแบบจำลองเปียกโชกด้วยเซฟิกซิม (30 มก./กก., Shiyao Group Ouyi Pharmaceutical Co., Ltd., ฉือเจียจวง, จีน) และน้ำเกลือปกติ สูง กลุ่มขนาดยาเปียกโชกด้วยเซฟิกซิมและ 221.14 มก./กก. ของสารสกัดในน้ำ CT กลุ่มขนาดยากลางเปียกโชกด้วยเซฟิกซิมและ 165.54 มก./กก. ของสารสกัดน้ำ และกลุ่มขนาดต่ำเปียกโชกด้วยเซฟิกซิม 110.57 มก./กก. ของสารสกัดที่เป็นน้ำไทยe กลุ่มหนึ่งถูกทำให้ชุ่มด้วยสารสกัดที่เป็นน้ำ 165.54 มก./กก. และไม่มีการเติมเซฟิกซิม ให้เซฟิกซิมทุกวันเวลาเที่ยง และสารอื่นๆ ให้ทุกวันเวลา 15:00 ชั่วโมง ในระหว่างการทดลอง กลุ่ม C, D, E และ F จะถูกเก็บไว้ในสภาวะจำลองความผิดปกติของลำไส้ไทยเก็บอุจจาระทุก ๆ เจ็ดวันบนโต๊ะปลอดเชื้อและเก็บไว้ที่ -20 องศา

2.4. การสังเกตทางจุลพยาธิวิทยาของลำไส้ใหญ่ของหนู

ในตอนท้ายของการทดลอง หนูถูกฆ่าเนื่องจากการเคลื่อนของปากมดลูก และปริมาณลำไส้ใหญ่ของพวกมันถูกรวบรวมไว้บนโต๊ะปฏิบัติการที่ปลอดเชื้อ และเก็บไว้ที่อุณหภูมิ −80 องศา C; ในเวลาเดียวกัน ตัวอย่างเนื้อเยื่อลำไส้ได้รับการแก้ไขในฟอร์มาลินที่เป็นกลาง 10%ไทยen, ตัวอย่างถูกทำให้แห้งโดยใช้ความเข้มข้นของเกรเดียนต์ของเอธานอล, ไฮยาลิไนซ์โดยใช้ไซลีน, ฝังในพาราฟิน, แบ่งส่วนและย้อมด้วยฮีมาทอกซิลิน-อีโอซิน สังเกตการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของเยื่อบุลำไส้และเปรียบเทียบโดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ความยาวของวิลลัสและความลึกของคริปต์ในโคลอนถูกวัด และอัตราส่วนของความยาวของวิลลัสต่อความลึกของคริปต์ (ค่า V/C) ถูกคำนวณ (51)

2.5. การสกัดดีเอ็นเอและการสร้างห้องสมุด

DNA ถูกสกัดจากอุจจาระโดยใช้ EZNA ®Soil DNA Kit (Omega Bio-Tek, Norcross, GA, USA) ตามระเบียบการของผู้ผลิต ตรวจสอบคุณภาพ DNA โดยใช้ฟลูออโรมิเตอร์ (QuantiFluor™–ST, Promega Corporation, USA) ไพรเมอร์ที่จับคู่กันในภูมิภาค V3- V4 ของ 16s rDNA ได้รับการออกแบบมาเพื่อขยายขอบเขตและสร้างชิ้นส่วน DNA 466 bpไทยอีฟอร์เวิร์ดไพรเมอร์คือ 341F (-5- CCTACGGGNGGCWGCAG-3-) และไพรเมอร์แบบย้อนกลับคือ 806R (-5-GGACTACHVGGGTATCTAAT-3-) ปริมาตร PCR แต่ละรายการคือ 25 μL ซึ่งบรรจุ 2.5 μL ของบัฟเฟอร์ 10 × PCR, dNTP 2 μL, 1 μL ของไพรเมอร์แต่ละตัว และ DNA เทมเพลต 20–30 ngไทยในทำนองเดียวกัน อะแด็ปเตอร์ที่จัดทำดัชนีจะติดอยู่ที่ส่วนท้ายของแอมพลิคอนเพื่อสร้างไลบรารีลำดับไทยห้องสมุดอิเล็กทรอนิกส์ได้รับการตรวจสอบความถูกต้องโดยใช้ฟลูออโรมิเตอร์ QuantiFluor™ และวัดปริมาณเป็น 10 นาโนโมล

2.6. ลำดับยีน 16s rRNA และการวิเคราะห์ชุมชนจุลินทรีย์

ไทยแพลตฟอร์ม e Illumina (Illumina MiSeq) ถูกใช้เพื่อรับข้อมูลคู่ปลาย 2 × 250 bp ได้รับหน่วยอนุกรมวิธานการดำเนินงาน (OTU) โดยใช้ซอฟต์แวร์ Uparse ผ่านการจัดกลุ่มมาตรฐานที่มีความคล้ายคลึงกัน 97%ไทยอัลกอริธึมการมอบหมายแบบเบย์ไร้เดียงสาของตัวแยกประเภท RDP ถูกนำมาใช้เพื่อจัดตำแหน่ง OTUs กับฐานข้อมูล Greengene รุ่น 13.5 และดำเนินการคำอธิบายประกอบของสปีชีส์ไทยความหลากหลายของอัลฟ่าของจุลินทรีย์ในลำไส้คำนวณโดยใช้ดัชนีแชนนอนและซิมป์สัน และความแตกต่างระหว่างกลุ่มถูกวิเคราะห์โดยการวิเคราะห์จำแนกเชิงเส้นขนาดเอฟเฟกต์ (LEfSe)ไทยความหลากหลายของเบต้าได้รับการวิเคราะห์โดยการวิเคราะห์พิกัดหลัก (PCoA) ของความแตกต่างของ Bray – Curtis PICRUSt2 ใช้เพื่อประเมินความสามารถในการเผาผลาญของจุลินทรีย์ของไมโครไบโอมในลำไส้ [42]

2.7. การวิเคราะห์ข้อมูลทางสถิติ

SPSS 20 ใช้สำหรับการวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบทางเดียว และข้อมูลการทดลองแสดงเป็น X ± S; X ระบุค่าเฉลี่ย และ S ระบุค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน

ถังเก็บน้ำธรรมชาติ TUBULOSA สำหรับควบคุมการเปลี่ยนแปลงทางเมตาบอลิซึม PHGS75% ECH 30% ACT 12%

3. ผลลัพธ์

3.1. 8e ผลของสารสกัดน้ำ CT ต่อสัณฐานวิทยาของลำไส้ใหญ่

ไทยสารประกอบตัวแทนอี (เอไคนาโคไซด์และแอคทีโอไซด์) และความเข้มข้นของสารสกัด CT ได้รับการตรวจสอบโดย HPLC (รูปที่ S1) เพื่อตรวจสอบผลกระทบของสารสกัดที่มีน้ำต่อลำไส้ เราได้ตรวจสอบความยาวของวิลลี่ลำไส้ใหญ่และความลึกของส่วนเว้าหลังการรักษาด้วยสารสกัดด้วยน้ำ CTไทยวิลลีลำไส้ใหญ่ในกลุ่มปกติและกลุ่มที่มีขนาดยาสูง (A, B และ D) จะยาวกว่าและมีลักษณะคล้ายนิ้ว ในขณะที่วิลลี่ลำไส้ใหญ่ในแบบจำลองและกลุ่มที่มีขนาดต่ำ (C และ F) จะสั้น และส่วนปลายของลำไส้ใหญ่ วิลลี่แตก (รูปที่ 1) ดังนั้น สารสกัดน้ำ CT ในปริมาณสูงจึงเพิ่มความยาวของวิลลี่ลำไส้ใหญ่อย่างมีนัยสำคัญ และลดความลึกของร่องในหนูที่มีความผิดปกติของลำไส้เมื่อเปรียบเทียบกับหนูในกลุ่มแบบจำลอง (P < 0.01) ในทางตรงกันข้าม ความลึกของร่องไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างกลุ่มที่ได้รับขนาดยาสูงและกลุ่มปกติ (P > 0.05) (ตาราง S1)ไทยผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าสารสกัดน้ำ CT ในปริมาณสูงสามารถปรับปรุงลักษณะทางสัณฐานวิทยาภายในลำไส้ใหญ่ของหนูที่มีความผิดปกติของลำไส้ได้

3.2. 8e ผลของสารสกัดน้ำ CT ต่อความหลากหลายของจุลินทรีย์ในลำไส้

เราทำการจัดลำดับยีน rRNA 16 วินาทีเพื่อตรวจสอบสาเหตุที่เป็นไปได้ของการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาภายในลำไส้ใหญ่ และตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของจุลินทรีย์ในลำไส้หลังการรักษาด้วยสารสกัดน้ำ CT ได้รับแท็กที่มีประสิทธิภาพโดยเฉลี่ย 100,553 แท็ก ตั้งแต่ 77,734 ถึง 125,144 ได้มาจากข้อมูลดิบ (ตาราง S2)ไทยแท็กเหล่านี้ถูกรวมกลุ่มเป็น 4932 OTU (ตาราง S3) จากนั้นเราวิเคราะห์ความหลากหลายของจุลินทรีย์ในลำไส้โดยอาศัย OTU เหล่านี้ไทยดัชนี e Shannon และ Simpson แสดงให้เห็นว่าไม่มีความแตกต่างระหว่างกลุ่ม A (ปกติกับสารสกัด CT aqueous) และกลุ่ม B (ปกติไม่มีสารสกัด CT aqueous) (รูปที่ 2 (a))ไทยมีการชี้ให้เห็นว่า ในหนูที่ไม่ได้รับการรักษาด้วยเซฟิกซิม สารสกัดน้ำ CT อาจไม่ส่งผลที่เป็นประโยชน์หรือเป็นอันตรายเพิ่มเติมต่อความหลากหลายของจุลินทรีย์ในลำไส้ อย่างไรก็ตาม ความหลากหลายในกลุ่มแบบจำลอง (C) มีแนวโน้มลดลงเมื่อเทียบกับกลุ่มปกติไทยหนู e ที่บำบัดด้วยสารสกัดน้ำ CT ขนาดสูงและปานกลางแสดงสัญญาณของการฟื้นตัวของความหลากหลาย ในขณะที่ไม่พบปรากฏการณ์ดังกล่าวในหนูที่ได้รับสารสกัดน้ำ CT ขนาดต่ำ (รูปที่ 2 (a)) ในขณะเดียวกัน PCoA เปิดเผยว่ากลุ่มปกติ (A และ B) และกลุ่มความผิดปกติของลำไส้ที่ได้รับสารสกัดน้ำ CT ขนาดสูง (D) และขนาดกลาง (E) มีแนวโน้มที่จะมีระยะห่างระหว่างตัวอย่างที่สั้นกว่ากลุ่มแบบจำลองและใน กลุ่มอาหารเสริมสารสกัดน้ำ CT ขนาดต่ำ (F) (รูปที่ 2 (b))ไทยผลลัพธ์เหล่านี้บ่งชี้ว่าสารสกัดน้ำ CT สามารถช่วยได้ปรับปรุงความหลากหลายของจุลินทรีย์ในลำไส้ในหนูที่มีความผิดปกติของลำไส้

3.3. การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของจุลินทรีย์ในลำไส้ที่ได้รับการบำบัดด้วยสารสกัดจากน้ำ CT

ไทยเปรียบเทียบโปรไฟล์องค์ประกอบ e microbiota ในกลุ่มต่างๆ ในระดับไฟลัม โปรตีโอแบคทีเรียในกลุ่มแบบจำลองมีความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์สูงกว่าในกลุ่มอื่นๆ (รูปที่ 3(a))ไทยการเพิ่มขึ้นของ Proteobacteria ชี้ให้เห็นว่า microbiome ของหนูแบบจำลองมีการเปลี่ยนแปลงโดย cefixime และสารสกัดน้ำ CT อาจเป็นประโยชน์ต่อ microbiota ในลำไส้เนื่องจากความชุกของ Proteobacteria ที่เพิ่มขึ้นเป็นเครื่องหมายศูนย์กลางของพืชในลำไส้ที่ไม่เป็นระเบียบ [43–45] นอกจากนี้ ในระดับสกุล ความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของแลคโตบาซิลลัสในกลุ่มแบบจำลองลดลงเมื่อเทียบกับกลุ่มปกติและกลุ่มที่ได้รับขนาดสูง อย่างไรก็ตาม มันเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับในกลุ่มขนาดปานกลางและต่ำ (รูปที่ 3(b))ไทยผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าสารสกัดน้ำ CT ในปริมาณสูงอาจส่งเสริมการเจริญเติบโตของแบคทีเรียบางชนิดจากสกุลแลคโตบาซิลลัส

ไมโครไบโอตาดิฟเฟอเรนเชียลระหว่างกลุ่มที่ทำการศึกษาถูกกำหนดเพิ่มเติมตามการวิเคราะห์ LEfSeไทยการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่า หลังจากการรักษาด้วยเซฟิกซิม ปริมาณ Turicibacter, Alphaproteobacteria, Acidobacteria, Betaproteobakterial และ Chloroflexi ในปริมาณสัมพัทธ์เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่ปริมาณสัมพัทธ์ของ Lactobacillus, Eubacterium_nodatum_group, Pseudonocardiales และกลุ่ม Christensenellaceae_R-7_ ลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับกลุ่มปกติ (รูปที่ 4(a)) น่าประหลาดใจที่เมื่อกลุ่มแบบจำลองได้รับการเสริมด้วยสารสกัดน้ำ CT ในปริมาณสูง ความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของ Muribaculaceae, Lactobacillus, Kineosporiaceae, กลุ่ม Eubacterium nodatum และ Pedobacter ก็เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับกลุ่มแบบจำลอง ในขณะเดียวกัน ความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของ Rhodobacter, Ruminococcaceae UCG_013, Roseburya, Ruminiclostridium_9 และ Candidatus Stoquefichus ลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มแบบจำลอง (รูปที่ 4 (b))

3.4. หน้าที่ของไมโครไบโอต้าในลำไส้ที่เกี่ยวข้องกับการบำบัดด้วยสารสกัดจากน้ำ CT

เราใช้ซอฟต์แวร์ PICRUSt2 เพื่อทำนายวิถีทางเมแทบอลิซึมของจุลินทรีย์ในลำไส้ และใช้กลุ่มปกติเป็นข้อมูลอ้างอิงในการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงในกลุ่มอื่นๆ ภายใต้การบำบัดด้วยเซฟิกซิม ความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของการย่อยสลายเอทิลเบนซีน การสังเคราะห์ทางชีวภาพของเปปไทด์ที่ไม่ใช่ไรโบโซมกลุ่ม siderophore และเมแทบอลิซึมของซีโนไบโอติกโดยวิถีทางไซโตโครม P450 เพิ่มขึ้น หลังการบำบัดด้วยสารสกัดน้ำ CT ขนาดสูงและปานกลาง ความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของสารสกัดกลับคืนสู่ระดับปกติ ในขณะเดียวกันความอุดมสมบูรณ์ของเส้นทางเมแทบอลิซึมของกรดไซยาโนอะมิโนลดลงภายใต้การรักษาด้วยเซฟิกซิม อย่างไรก็ตาม เพิ่มขึ้นหลังการรักษาด้วยสารสกัดน้ำ CT ในปริมาณสูง นอกจากนี้ โดยทั่วไปแล้ว การเปลี่ยนแปลงในวิถีทางเมตาบอไลต์ที่แตกต่างกันหลังการรักษาด้วยเซฟิกซิมมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับการเปลี่ยนแปลงในกลุ่มปกติ อย่างไรก็ตามการเติมสารสกัดน้ำ CT ก็สามารถป้องกันการเปลี่ยนแปลงที่มากเกินไปได้ (รูปที่ 5)

4. การอภิปราย

สัณฐานวิทยาของลำไส้ใหญ่สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเจริญเติบโต การย่อยอาหารและการดูดซึม การควบคุมระบบภูมิคุ้มกัน และการซ่อมแซมอาการบาดเจ็บในลำไส้ [46–50]ไทยอัตราส่วน e V/C สามารถสะท้อนสถานะการย่อยอาหารของระบบลำไส้ได้อย่างครอบคลุม และเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความสามารถในการย่อยอาหารและการดูดซึมของระบบทางเดินอาหาร [51, 52] ในการศึกษาปัจจุบัน การตัดชิ้นเนื้อวิลลี่และรอยเว้าและข้อมูลทางสถิติแสดงให้เห็นว่าสารสกัดที่เป็นน้ำในปริมาณสูงสามารถปรับปรุงลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่บกพร่องภายในลำไส้ใหญ่ได้บางส่วน

เพื่อตรวจสอบว่าสารสกัดที่เป็นน้ำเปลี่ยนแปลงสัณฐานวิทยาของลำไส้และส่งผลต่อจุลินทรีย์ในลำไส้อย่างไร เราได้ดำเนินการย้อนกลับจากการเปลี่ยนแปลงของพืชในลำไส้ เราพบว่าปริมาณโปรตีโอแบคทีเรียซึ่งเป็นเครื่องหมายศูนย์กลางของพืชในลำไส้ที่ไม่เป็นระเบียบนั้นมีจำนวนเพิ่มขึ้นภายใต้การรักษาด้วยเซฟิกซิม เมื่อเปรียบเทียบกับที่ไม่ได้รับการรักษาด้วยเซฟิกซิมไทยความอุดมสมบูรณ์ของเครื่องหมายฮับอื่นๆ Bacteroidetes และ Firmicutes ไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่มีนัยสำคัญ แม้ว่าสิ่งเหล่านี้

กลุ่มมีความเด่นในลำไส้ของมนุษย์ พบว่าอัตราส่วนของแบคทีเรียแบคเทอรอยเตต/เฟอร์มิคิวต์ลดลงในคนอ้วนเมื่อเทียบกับคนไม่มีไขมัน และพบว่าอัตราส่วนนี้เพิ่มขึ้นเมื่อมีการลดน้ำหนักในผู้ที่รับประทานอาหารแคลอรี่ต่ำ 2 ประเภท [38, 41, 43–45, 48, 53, 54]. ในขณะเดียวกัน Turicibacter ซึ่งเกี่ยวข้องกับโรคอ้วน [55] ได้รับการยกระดับอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่มแบบจำลองเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มอื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความหลากหลายของจุลินทรีย์ในลำไส้ในหนูทดลองได้รับการปรับปรุงโดยการเติมสารสกัดน้ำ CT เราสังเกตเห็นแบคทีเรียในลำไส้บางชนิดในหนูภายใต้การรักษาที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น แลคโตบาซิลลัส และ Muribaculaceae เป็นแบคทีเรียจำพวกหลักสองสกุลที่เพิ่มขึ้นในกลุ่มที่ได้รับสารสกัดน้ำ CT ขนาดสูง เมื่อเปรียบเทียบกับในกลุ่มแบบจำลอง (รูปที่ 4) การศึกษาล่าสุดระบุว่าโพลีแซ็กคาไรด์ของสารสกัดน้ำ CT มีความสำคัญ

การเจริญเติบโตของแบคทีเรียกรดแลคติคบางชนิดซึ่งอาจเป็นประโยชน์ต่อสุขภาพของโฮสต์ [43] ในลักษณะคู่ขนาน Muribaculaceae เป็นสิ่งมีชีวิตโปรไบโอติกที่เชื่อมโยงกับการมีอายุยืนยาว [57]ไทยese แนะนำว่ากลไกที่สารสกัดน้ำ CT ปรับปรุงจุลินทรีย์ในลำไส้อาจเป็นการส่งเสริมหรือป้องกันการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตโปรไบโอติก แบคทีเรียอีกตัวที่ควรค่าแก่การจดจำคือแบคทีเรีย YE57 แม้ว่าสารสกัดน้ำ CT ในปริมาณสูงจะส่งเสริมความอุดมสมบูรณ์ของแบคทีเรีย YE57 ในการศึกษาปัจจุบัน (รูปที่ 4) การศึกษาก่อนหน้านี้พบว่าความอุดมสมบูรณ์ของมันในลำไส้ปกติสูงกว่าในลำไส้ที่ได้รับการรักษาด้วยชาสมุนไพรที่มีความเข้มข้นสูง [58] และความอุดมสมบูรณ์ของมันลดลงหลังจากการแทรกแซงด้วย Bacillus licheniformis ร่วมกับ XOS (xylooligosaccharides) [59]ไทยเราว่าบทบาทของแบคทีเรียชนิดนี้ในจุลินทรีย์ในลำไส้สมควรได้รับการศึกษาเพิ่มเติม นอกจากนี้ จำนวนตัวอย่างที่ค่อนข้างน้อยในการศึกษานี้อาจทำให้เกิดการวัดผลบวกลวงและผลลบลวง และแนะนำให้ศึกษาตัวอย่างขนาดใหญ่ในอนาคตเพื่อตรวจสอบเครื่องหมายของแบคทีเรียที่ระบุ

องค์ประกอบของสารสกัดในน้ำ CT อาจมีความสำคัญต่อผลกระทบต่อองค์ประกอบและการเปลี่ยนแปลงการทำงานของจุลินทรีย์ในลำไส้ของหนูที่มีความผิดปกติของลำไส้ PHG เป็นส่วนประกอบออกฤทธิ์ทั่วไปที่พบใน CD และ CT และ echinacoside ถูกระบุว่าเป็น PHG ที่สำคัญใน CT [60] ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา เอ็กไคนาโคไซด์แสดงให้เห็นว่ามีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาหลายอย่าง เช่น การต่อต้านวัยและผลในการปกป้องระบบประสาท การปรับปรุงการทำงานของหัวใจ การลดไขมันในเลือดสูงและน้ำตาลในเลือดสูง และการป้องกันโรคเบาหวานที่เกิดจากโรคอ้วนและกลุ่มอาการทางเมตาบอลิซึม [53, 61–65] . เราตรวจพบการเปลี่ยนแปลงในวิถีทางเมแทบอลิซึมของจุลินทรีย์ในลำไส้ไทยการบำบัดด้วยเซฟิกซิมนำไปสู่การเพิ่มคุณค่าของแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับการย่อยสลายเอทิลเบนซีนและการสังเคราะห์ทางชีวภาพของเปปไทด์ที่ไม่ใช่ไรโบโซมกลุ่ม siderophore ในขณะที่การบำบัดด้วยสารสกัดน้ำ CT ขนาดสูงและปานกลางสามารถบรรเทาการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ได้ ซึ่งบ่งชี้ว่าสารสกัดนี้ช่วยกลั่นกรองชุมชนแบคทีเรียที่เกี่ยวข้อง ถึงฟังก์ชันเหล่านี้ นอกจากนี้ การเสริมสมรรถนะของแบคทีเรียที่เพิ่มขึ้นที่เกี่ยวข้องกับวิถีเมตาบอลิซึมของกรดไซยาโนอะมิโนภายใต้การบำบัดด้วยสารสกัดน้ำขนาดสูงและการเสริมสมรรถนะที่ลดลงในหนูทดลองบ่งชี้ว่าสารสกัดน้ำ CT สามารถส่งเสริมการเผาผลาญของกรดไซยาโนอะมิโนได้ไทยการเปลี่ยนแปลงของสารที่เกี่ยวข้องอาจทำให้สารสกัดที่เป็นน้ำนี้มีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา

แม้ว่ากลไกที่สารสกัดน้ำ CT จะเปลี่ยนองค์ประกอบและหน้าที่ของจุลินทรีย์ในลำไส้นั้นซับซ้อน แต่ก็มีเบาะแสบางประการที่ต้องคาดเดาเกี่ยวกับกลไกที่อาจเกิดขึ้น มีรายงานว่าทั้งแบคทีเรียกรดแลคติคและสารสกัดน้ำ CT สามารถต่อต้านความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นได้ ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นที่เกิดขึ้นระหว่างการอักเสบเป็นปัจจัยทั่วไปที่ทำให้ความผิดปกติของลำไส้รุนแรงขึ้นโดยการลดความหลากหลายของจุลินทรีย์ในลำไส้ลงอย่างมากและส่งเสริมการเพิ่มขึ้นของแบคทีเรียที่เฉพาะเจาะจง (4) ในทางตรงกันข้าม สายพันธุ์ออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยายังส่งเสริมการเจริญเติบโตแบบคัดเลือกของกลุ่มแบคทีเรียผ่านการหายใจแบบไนเตรตและเตตร้าไธโอเนต [66–68]; ตัวอย่างเช่น แบคทีเรียจากวงศ์ Enterobacteriaceae สามารถเติบโตได้อย่างรวดเร็วอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของพืชในลำไส้ภายใต้สภาวะออกซิเดชั่นระหว่างการอักเสบ [69, 70] สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่พัฒนาการป้องกันของเอนไซม์ การป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระที่ไม่ใช่เอนไซม์ และกลไกการซ่อมแซมเพื่อกำจัดอนุมูลออกซิเจน [71] อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไประบบต้านอนุมูลอิสระตามธรรมชาติเหล่านี้ไม่เพียงพอที่จะป้องกันความเสียหายจากออกซิเดชันในสิ่งมีชีวิต สารต้านอนุมูลอิสระสังเคราะห์เพิ่มเติมหลายชนิด รวมถึง butylated hydroxyanisole และ butylated hydroxytoluene ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อลดการเกิดออกซิเดชัน แต่ความปลอดภัยของพวกเขาถูกตั้งคำถาม [72, 73] ดังนั้นนักวิจัยจึงหันมาค้นหาสารต้านอนุมูลอิสระจากธรรมชาติที่ปลอดภัยและมากขึ้นจากสารที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ เนื่องจากความสามารถของทั้งโพลีแซ็กคาไรด์และแบคทีเรียกรดแลกติกในการกำจัดความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น การพิจารณากลไกการต้านอนุมูลอิสระที่แม่นยำของสารสกัดน้ำ CT บนไมโครไบโอต้าในลำไส้จึงต้องมีการตรวจสอบเพิ่มเติมในอนาคต

โดยสรุปเราพบว่าสารสกัดน้ำ CT สามารถปรับปรุงจุลินทรีย์ในลำไส้ในหนูที่มีความผิดปกติของลำไส้โดยส่งเสริมความหลากหลายกลั่นกรองการเปลี่ยนแปลงการเผาผลาญและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของจุลินทรีย์ในลำไส้ และผลลัพธ์เหล่านี้อาจเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการพัฒนายาที่เกี่ยวข้องในอนาคต

ถังเก็บน้ำธรรมชาติ TUBULOSA สำหรับการปรับปรุงโครงสร้างของจุลินทรีย์ในลำไส้ PHGS75% ECH 30% ACT 12%