Els polisacàrids de Cistanche Deserticola alleugen la disminució cognitiva dels ratolins model d'envelliment mitjançant la restauració de l'eix microbiota intestinal-cervell

Contacte: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Correu electrònic: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

RESUM

L'evidència recent suggereix que les alteracions en l'eix microbiota intestinal-cervell poden provocar un deteriorament cognitiu amb l'envelliment. En el present estudi, vam observar que l'administració prolongada de D-galactosa a ratolins va induir un declivi cognitiu, disbiosi microbiana intestinal, inflamació perifèrica i estrès oxidatiu. En aquest model de declivi cognitiu relacionat amb l'edat,Polisacàrids de Cistanche deserticola(CDPS) va millorar la funció cognitiva en ratolins tractats amb D-galactosa restaurant l'homeòstasi microbiana intestinal, reduint així l'estrès oxidatiu i la inflamació perifèrica. Els efectes beneficiosos del CDPS en aquests ratolins model d'envelliment es van abolir mitjançant l'ablació de la microbiota intestinal amb antibiòtics o la immunosupressió amb ciclofosfamida. El perfil metabolòmic sèric va mostrar que els nivells de creatinina, valina, L-metionina, o-toluidina, N-etilanilina, àcid úric i prolina estaven alterats en els ratolins model d'envelliment, però van ser restaurats per CDPS. Aquestes troballes van demostrar que el CDPS millora la funció cognitiva en un model d'envelliment induït per D-galactosa en ratolins restaurant l'homeòstasi de l'eix microbiota intestinal-cervell, que va alleujar un desequilibri d'aminoàcids, la inflamació perifèrica i l'estrès oxidatiu. CDPS mostra així un potencial terapèutic per als pacients amb trastorns de memòria i aprenentatge, especialment aquells relacionats amb la disbiosi microbiana intestinal.

Cistanche deserticolapolisacàrids

INTRODUCCIÓ

L'administració prolongada de D-galactosa (D-gal) i sals de beril·li indueix l'envelliment en models animals experimentals i cultius de cèl·lules primàries in vitro i s'utilitza per identificar els mecanismes subjacents al procés d'envelliment natural [1-4]. Estudis anteriors mostren que el declivi cognitiu dels ratolins model d'envelliment induït per la D-galactosa està relacionat amb la reducció dels nivells de proteïnes del factor de creixement nerviós (NGF) i l'augment de les espècies reactives d'oxigen (ROS) al cervell, que causen la degeneració de les neurones de l'hipocamp i redueixen. neurogènesi [3, 4]. Estudis recents també han demostrat que la composició i el nombre de microbiota intestinal humana canvien significativament durant el procés d'envelliment [5].

Cistanche deserticolaés una herba que creix principalment a la regió desèrtica del nord-oest de la Xina i que s'utilitza en la medicina tradicional xinesa. Es coneix comunament com "ginseng del desert". Els extractes de Cistanche deserticola contenen diversos compostos farmacològicament actius, com ara glicòsids feniletanoides, iridoides, lignosa, oligosacàrids, polisacàrids i aminoàcids; aquests compostos estan associats amb propietats antiinflamatòries, antioxidants, antisenescents, neuroprotectores i immunomoduladores [6, 7]. Per exemple, els polisacàrids extrets de Cistanche deserticola s'han utilitzat en la medicina tradicional xinesa per tractar el càncer colorectal [8]. S'ha aïllat una àmplia gamma de polisacàrids feblement tòxics amb bioactivitats útils de diversos organismes, com el polisacàrid de Chuanqiong, el polisacàrid de Ganoderma lucidum i el polisacàrid de Lycium barbarum [9–11]. CDA-

0.05 és un galactoglucà aïllat de Cistanche deserticola que promou el creixement de diversos bacteris intestinals beneficiosos, incloses diverses espècies de Bacteroides i Lactobacillus [12].

Els mecanismes subjacents del procés normal d'envelliment també estan implicats en diverses malalties humanes, com ara trastorns neurodegeneratius, aterosclerosi coronària, diabetis tipus 2 (DM2) i hipertensió [13, 14]. Estudis recents han demostrat que els canvis en la flora intestinal tenen un paper important en l'envelliment humà [15]. Diversos estudis han demostrat que l'administració prolongada de D-galactosa en ratolins i rates experimentals imita el procés d'envelliment normal i és un model útil per estudiar fenotips relacionats amb l'envelliment, com ara la disminució de la cognició [16]. A més, els ratolins model d'envelliment induït per D-galactosa mostren canvis en la composició de la microbiota intestinal [17]. Per tant, vam plantejar la hipòtesi que els canvis en la composició de la microbiota intestinal poden causar un declivi cognitiu en els ratolins model d'envelliment induït per la D-galactosa i vam investigar si els polisacàrids de Cistanche deserticola (CDPS) poden alleujar el declivi cognitiu restaurant la disbiosi de la microbiota intestinal.

Cistanche deserticola

RESULTATS

Els ratolins model d'envelliment induït per la D-galactosa demostren un declivi cognitiu i una disbiosi microbiana intestinal

Es va analitzar el rendiment del comportament dels ratolins de tipus salvatge (WT) i els tractats amb 150 mg de D-gal per Kg de pes corporal durant 2 mesos (model o Mod) mitjançant el reconeixement d'objectes nous i proves de laberint d'aigua de Morris (MWM). Els valors de l'índex preferent a la prova de reconeixement d'objectes es van reduir significativament als ratolins del grup Mod en comparació amb els ratolins del grup WT (figura 1A, 1B). Els resultats de la prova MWM van mostrar que el temps de latència d'escapament després del sisè dia va augmentar significativament al grup Mod en comparació amb el grup WT (figura 1C, 1D). A més, els encreuaments de la plataforma objectiu i els temps de natació dins del quadrant objectiu es van reduir significativament al grup Mod en comparació amb el grup WT (figura 1E, 1F). Aquests resultats van demostrar una disminució significativa de les capacitats d'aprenentatge i memòria dels ratolins model d'envelliment induït per D-gal.

A continuació, es van analitzar les diferències en l'abundància i la composició dels fils, gèneres i espècies microbians intestinals a les mostres fecals dels grups de ratolins Mod i WT mitjançant dades de seqüenciació d'ARN ribosòmic (rRNA) 16S de mostres fecals. La flora intestinal predominant en els ratolins del grup WT i Mod eren Firmicutes i Bacteroides. Tanmateix, l'abundància de Bacteroides es va reduir significativament i l'abundància de Firmicutes va augmentar significativament al grup Mod en comparació amb el grup WT (figura 2A). A continuació, vam realitzar una anàlisi discriminant lineal (LDA) per determinar les puntuacions de la mida de l'efecte LDA (LEfSe) seguides de les proves de Kruskal-Wallis i Wilcoxon per avaluar l'abundància relativa de diferents tàxons als ratolins del grup WT i Mod. Els resultats de l'LDA es mostren a la figura 2B. A més, vam construir cladogrames que mostraven l'enriquiment diferencial de diversos gèneres i espècies pertanyents als phyla Bacteriodes i Firmicutes als grups WT i models (figura 2C). En general, els nostres resultats van demostrar una capacitat cognitiva deteriorada i una disbiosi microbiana intestinal en els ratolins model d'envelliment induït per D-galactosa.

El tractament amb CDPS millora la capacitat cognitiva dels ratolins model d'envelliment induït per D-gal

Hem analitzat si el tractament amb CDPS alleuja el declivi cognitiu en ratolins model d'envelliment induït per D-gal. Durant el

2 mesos d'administració, es va mesurar el pes corporal cada dos dies. Els pesos corporals del model i dels grups de ratolins CDPS eren similars (figura 3A). Realitzar experiments de comportament després de l'última dosi. El reconeixement d'objectes nous i els resultats de la prova del laberint d'aigua de Morris van mostrar que la memòria a curt termini era significativament més alta en els grups de ratolins CDPS en comparació amb el grup de ratolins model; La memòria a llarg termini del grup de ratolins CDPS era més alta, però estadísticament insignificant en comparació amb el grup model de ratolins (figura 3B, 3C). Això va suggerir que el tractament amb CDPS va abrogar la pèrdua de memòria de reconeixement d'objectes a curt termini en ratolins tractats amb D-gal.

L'aprenentatge espacial i la memòria d'aquests ratolins es van avaluar mitjançant la prova del laberint d'aigua de Morris, i els resultats van mostrar que els temps de latència d'escapament del grup de ratolins CDPS eren comparables al grup de ratolins WT i significativament més curts que els ratolins del grup Mod (figura 3D). ). A més, els temps de latència d'escapament van ser significativament més baixos el sisè dia després de l'administració de CDPS en comparació amb el grup model (figura 3E). El temps de natació dins del quadrant objectiu va ser significativament més gran en els grups CH i CM en comparació amb el grup model. El grup CL és superior al grup model, però no té significació estadística (figura 3F). A més, el nombre d'encreuaments de plataformes va ser significativament més gran als grups CM i CL en comparació amb el grup model. Tanmateix, el grup CH és superior al grup model i no té significació estadística (figura 3G). Aquests resultats van demostrar que el tractament amb CDPS va millorar l'aprenentatge i la memòria espacials en els ratolins model d'envelliment induït per D-gal.

El tractament amb CDPS restaura l'homeòstasi de la composició de la microbiota intestinal en els ratolins model d'envelliment de D-galactosa

Els monosacàrids i els polisacàrids són els nutrients essencials necessaris per al creixement dels bacteris [18–21]. També s'informa que CDPS regula la composició de la microbiota intestinal [22]. Per tant, es va analitzar si els tractaments amb CDPS van alleujar la disbiosi microbiana intestinal en els ratolins del grup model mitjançant l'avaluació de les dades de seqüenciació d'ARNr 16S de mostres de femta dels grups de ratolins WT, model i CDPS.

Primer, vam calcular els índexs de diversitat alfa per avaluar la riquesa global de la microbiota fecal i la diferència estructural entre aquests grups. Es van analitzar índexs de diversitat alfa (-diversitat) com les espècies observades, els valors dels índexs Shannon, Chao 1, ACE i Simpson per determinar els canvis en la composició de diverses espècies bacterianes a les mostres de femta de diferents grups murins. Els índexs de diversitat (espècies observades, índexs de Shannon, Chao 1, ACE i Simpson) eren més alts als grups de ratolins WT i CDPS en comparació amb el grup model, però només es va observar significació estadística per als valors de l'índex Chao 1 entre el CM. grup i grup de modificacions. Va indicar que l'administració amb CDPS augmenta la riquesa del microbioma (figura 4A-4E). A continuació, vam analitzar els índexs de diversitat per identificar les diferències en les espècies microbianes intestinals entre els grups de ratolins WT, model i CDPS mitjançant l'escala multidimensional no mètrica (NMDS), l'anàlisi de coordenades principals (PCoA) i l'anàlisi de components principals ( PCA). La PCA va mostrar variacions en la composició microbiana intestinal dels ratolins del grup model durant el procés d'envelliment, inclosa la reducció de la dimensió i el manteniment de patrons i tendències (figura 4F). Les diferències en la microbiota fecal entre els grups WT, model i CDPS es van identificar a partir de la PCoA de les distàncies UniFrac no ponderades per als gens rRNA 16S (figura 4G). L'anàlisi de agrupació va mostrar diferències significatives en NMDS entre el grup model i els grups WT i CDPS (figura 4H).

Vam avaluar els 10 principals phyla de la microbiota intestinal i vam trobar que l'abundància de phyla Bacteroides era significativament més alta al grup CH, CM i CL en comparació amb el grup model (figura 4I). Això va suggerir que CDPS va restaurar l'homeòstasi de la microbiota intestinal en ratolins tractats amb D-gal. Els cladogrames van mostrar un enriquiment diferencial de diversos gèneres i espècies pertanyents als phyla Bacteriodes i Firmicutes en els grups WT, model i CDPS (figura 4J). Com es mostra als mapes de calor, els tractaments amb CDPS van reduir les abundàncies relatives de Thermoplasmata, Bacils, Actinobacteria no identificats, Fusobacteriia i Elusimicrobia no identificats i van augmentar les abundàncies relatives de Methanobacteria, Spirochaetia, Deltaproteobacteria, _Deferribacteres, Nitrolinesosphaeria no identificats, , erisipelotrícia i cianobacteris_no identificats en comparació amb el grup model (figura 4K). Aquests resultats van demostrar que el tractament amb CDPS va restaurar significativament l'homeòstasi de la microbiota intestinal en els ratolins model d'envelliment induït per D-gal.

El tractament amb CDPS alleuja la neurodegeneració en els ratolins model d'envelliment induït per D-gal reduint l'estrès oxidatiu

A continuació, vam analitzar els efectes del CDPS sobre la inflamació mitjançant l'anàlisi dels nivells sèrics de citocines proinflamatòries (IL-2 i TNF-) i de citocines antiinflamatòries (IL-4 i IL{-10). ) en diferents grups de ratolins. Els nivells sèrics d'IL-2 i TNF- eren significativament més baixos i els nivells sèrics d'IL-4 i IL{-10 eren significativament més alts al grup CH, CM i CL en comparació amb el model grup. Es demostra que el CDPS té efectes antiinflamatoris (figura 5A-5D).

L'estrès oxidatiu és causat per l'augment de la producció d'espècies reactives d'oxigen (ROS) i és un dels principals factors que afavoreixen l'envelliment [23]. Per tant, es van analitzar els efectes del CDPS sobre l'estrès oxidatiu en el model de ratolí d'envelliment induït per D-gal avaluant els nivells sèrics de l'enzim antioxidant, SOD, i el producte de peroxidació lipídica, malondialdehid (MDA). Els nivells sèrics de MDA eren significativament més alts i els nivells sèrics de SOD es van reduir significativament al grup Mod en comparació amb el grup WT, però, el tractament amb CDPS va revertir aquests efectes (figura 5E, 5F). Aquests resultats van demostrar que l'estrès oxidatiu va ser elevat en els ratolins model d'envelliment induït per D-gal, però es va reduir amb el tractament amb CDPS.

A més, es van avaluar els nivells d'estrès oxidatiu als teixits cerebrals mitjançant l'anàlisi dels nivells del producte proteic oxidat avançat (AOPP), la peroxidació lipídica directa (LPO) i MDA, així com les activitats d'enzims antioxidants com la glutatió peroxidasa (GSH-Px). ) i la superòxid dismutasa (SOD) en els homogeneïtats del teixit cerebral. Els cervells dels ratolins del grup Mod van mostrar una activitat significativament reduïda de SOD i GSH-PX i un augment significatiu dels nivells d'AOPP, LPO i MDA en comparació amb el grup WT, però aquests efectes es van invertir al grup CH, CM i CL (Figura 6A-). 6E).

A més, vam realitzar una tinció histològica de la secció del cervell amb taques H&E i Nissl per avaluar els efectes protectors de CDPS sobre el cervell de ratolins model d'envelliment induït per D-gal. Els ratolins del grup Mod van mostrar una reducció significativa del nombre i el volum neuronals, augment de la bretxa entre neurones, disposició irregular de les neurones i picnosi nuclear a la regió de l'hipocamp CA1 en comparació amb el grup WT, però aquests canvis patològics es van reduir significativament amb els tractaments CDPS ( Figura 6F). Aquests resultats van demostrar que els tractaments amb CDPS van reduir significativament l'estrès oxidatiu i la patologia cerebral en els ratolins model d'envelliment induït per D-gal.

El tractament amb CDPS redueix la inflamació perifèrica i l'estrès oxidatiu mantenint l'homeòstasi microbiana intestinal en ratolins model induïts per D-gal

A continuació, vam analitzar si els canvis en la composició de la microbiota intestinal estaven associats amb un augment de la inflamació perifèrica i l'estrès oxidatiu durant l'envelliment. Per a això, vam utilitzar un còctel de triple antibiòtic (grup ABX) o ciclofosfamida (grup Cy; vegeu també Materials i mètodes) per extirpar la microbiota intestinal o induir la immunosupressió en els ratolins model d'envelliment tractats amb CDPS. El tractament amb antibiòtics va abrogar els efectes beneficiosos del tractament amb CDPS en els ratolins model d'envelliment. Vam observar un deteriorament de l'aprenentatge i la memòria (figura 7A) i alteracions en la composició de la microbiota intestinal (figura 7B, 7C) en els ratolins del grup ABX en comparació amb el grup tractat amb CDPS. Els resultats anteriors indiquen que fins i tot l'administració de CDPS no pot augmentar la capacitat d'aprenentatge i memòria dels ratolins després de canviar la flora intestinal. A més, vam observar un augment dels nivells de citocines proinflamatòries al cervell i al sèrum de ratolins del grup ABX en comparació amb el grup CDPS (figura 7D-7N). Els resultats del grup ABX i del grup CY van demostrar que després de destruir la flora intestinal i la funció immune, fins i tot l'administració de CDPS no podia millorar la capacitat d'aprenentatge i memòria dels ratolins. Aquests resultats van suggerir que el tractament amb CDPS va disminuir la inflamació perifèrica, l'estrès oxidatiu i el declivi cognitiu en els ratolins model d'envelliment induït per D-gal prevenint la disbiosi intestinal.

Després vam utilitzar el fàrmac immunosupressor, la ciclofosfamida [24] per determinar el paper de la inflamació en els efectes beneficiosos del CDPS. Els ratolins CDPS tractats amb ciclofosfamida (grup Cy) van mostrar alteracions en la capacitat d'aprenentatge i memòria, alteracions en la composició de la microbiota intestinal i nivells aberrants de citocines pro i antiinflamatòries al cervell i al sèrum en comparació amb els ratolins de tipus salvatge i del grup CDPS. No obstant això, no hi ha cap importància en comparació amb el model i el grup ABX. (Figura 7A-7N). Aquestes dades demostren que les alteracions en la composició de la microbiota intestinal augmenten la inflamació perifèrica en els ratolins model d'envelliment induït per D-gal.

CDPS prevé l'envelliment induït per D-gal regulant el metabolisme dels aminoàcids

El sistema immunitari de l'hoste està influenciat pels metabòlits generats per la microbiota intestinal [25]. Els metabòlits fecals representen una lectura funcional del metabolisme microbià intestinal i la composició microbiana intestinal [26]. A més, els metabòlits de la microbiota intestinal entren a la circulació sanguínia i afecten el metabolisme i la salut de l'hoste [26, 27]. Es van identificar un total de 1058 metabòlits en mostres de sèrum de ratolins fWT, Mod i CDPS. A continuació, vam analitzar aquests metabòlits mitjançant BioCyc, Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) i Human Metabolome Database (HMDB) i vam trobar que 65 metabòlits s'expressaven de manera diferent al grup Mod en comparació amb el grup WT. A més, vam trobar que els nivells de 8 metabòlits (creatinina, valina, L-(-)-metionina, o-toluidina, N-etilanilina, àcid úric, prolina i fenilalanina) difereixen significativament entre els grups WT, Mod i CDPS. . L'anàlisi d'enriquiment de la via d'aquests 8 metabòlits mitjançant MetaboAnalyst [28, 29] va demostrar que aquests metabòlits estaven relacionats amb el metabolisme de l'arginina, la histidina, l'arginina, la prolina i la purina (figura 8A, 8B). 7 metabòlits diferents del grup MOD i del grup CDPS al grup WT.

Després vam analitzar si els canvis en el metabolisme dels aminoàcids estaven relacionats amb alteracions en la composició de la microbiota intestinal. Vam observar que 7 metabòlits diferents dels grups WT, Mod i CDPS (creatinina, valina, L-(-)-metionina, o-toluidina, N-etilanilina, àcid úric i prolina) es van reduir significativament a ABX, Cy, i grups Mod en comparació amb els grups WT i CDPS. A més, no hi ha cap importància entre els grups ABX i Cy (figura 8C). Finalment, per explorar hi ha una correlació entre el metabolisme diferencial i altres malalties relacionades amb l'envelliment. Vam analitzar la correlació entre aquests set metabòlits expressats de manera diferent i malalties humanes mitjançant la base de dades MetaboAnalyst i vam trobar que aquests metabòlits estaven associats a la malaltia d'Alzheimer (p=0.00173; Figura 8D, 8E). En general, aquestes dades suggereixen que el CDPS protegeix contra l'envelliment induït per D-gal regulant el metabolisme dels aminoàcids.

DISCUSSIÓ

Un declivi progressiu de la funció cognitiva és un tret característic de l'envelliment. Estudis anteriors van demostrar que el tractament amb CDPS va millorar significativament l'aprenentatge i la memòria en els ratolins model d'envelliment [30–33]. En aquest estudi, vam demostrar que el tractament amb CDPS va millorar la funció cognitiva mitjançant la inhibició de la inflamació perifèrica i l'estrès oxidatiu mitjançant la restauració de l'homeòstasi microbiana intestinal en els ratolins model d'envelliment induït per D-gal (figura 9). Les rates Sprague-Dawley alimentades amb polisacàrids Cistanche van mostrar un creixement més gran de bacteris intestinals beneficiosos i una diversitat microbiana intestinal millorada [34]. CDA-0.05, un polisacàrid neutre de Cistanche, va millorar el creixement dels lactobacils probiòtics [22]. Aquestes dades van suggerir que els polisacàrids de Cistanche van millorar l'homeòstasi dels bacteris intestinals.

En aquest estudi, vam demostrar que el CDPS té efectes antiinflamatoris i millora la capacitat cognitiva dels ratolins model d'envelliment modulant l'abundància de gèneres bacterians intestinals com ara Bacteroidetes, Firmicutes i Proteobacteria. Per tant, els CDP poden ser terapèuticament beneficiosos per a malalties relacionades amb l'envelliment mitjançant la remodelació de la composició de la microbiota intestinal [35, 36]. A més, estudis anteriors han demostrat que els nivells de citocines inflamatòries al sèrum i al còlon estan associats amb l'abundància relativa de gèneres bacterians com Bacteroidetes, Firmicutes i Proteobacteria [37, 38]. A més, la composició microbiana intestinal regula la funció cerebral modulant els nivells circulants de diverses citocines [39–43]. Els nostres resultats van demostrar que el tractament amb CDPS va disminuir l'abundància relativa de Thermoplasmata, Bacils, Actinobacteria no identificats, Fusobacteriia i Elusimicrobia no identificats, i va augmentar l'abundància relativa de Methanobacteria, Spirochaetia, Deltaproteobacteria, Deferribacteres, Mollicutes, Nitrososphaeria, Nitrososphaeria no identificats. Erisipelotríquia i cianobacteris_no identificats.

Els metabòlits microbians intestinals s'alliberen al torrent sanguini i regulen la salut i el metabolisme de l'hoste [26, 27]. Els metabòlits microbians intestinals es poden estimar avaluant la composició dels metabòlits fecals, que canvia amb les alteracions en la composició dels microbis intestinals [44]. Estudis recents han demostrat que els nivells plasmàtics de citrulina, prolina, arginina, asparagina, fenilalanina i treonina s'associen amb trastorns neurodegeneratius, inclosa la malaltia d'Alzheimer [45, 46]. El nostre estudi va demostrar que els nivells sèrics de creatinina, valina, L-metionina, o-toluidina, N-etilanilina, àcid úric i prolina estaven associats amb l'envelliment induït per D-gal en ratolins.

Els braços innats i adaptatius del sistema immunitari tenen un paper important en el manteniment de l'homeòstasi microbiana hoste a la superfície luminal intestinal [47]. La microbiota intestinal també té un paper important en la regulació del sistema nerviós central (SNC) i la immunitat alliberant citocines i metabòlits al torrent sanguini [48, 49]. Les citocines proinflamatòries tenen un paper clau en diverses malalties neurodegeneratives [50–52]. Per exemple, la degeneració macular relacionada amb l'edat (DMAE) i el glaucoma s'associen amb l'acumulació extracel·lular d'amiloide (A) i la deposició intracel·lular de tau hiperfosforilada (p-tau) i ferro a les cèl·lules ganglionars de la retina (RGC) [44]. A més, la inflamació té un paper important en la patogènesi associada al glaucoma [53]. La discapacitat visual és un símptoma primerenc de la malaltia d'Alzheimer (MA) i es manifesta abans de l'inici del declivi cognitiu [54]. El nostre estudi va demostrar que el CDPS protegeix contra el declivi cognitiu i la inflamació perifèrica mantenint l'homeòstasi de la microbiota intestinal.

Aquest estudi té diverses limitacions. En primer lloc, no es coneix bé la relació entre el metabolisme dels aminoàcids i la composició de la microbiota intestinal. En segon lloc, no es coneix la composició i l'estructura molecular del CDPS. Per tant, es requereixen estudis futurs per explorar encara més el paper regulador del CDPS per alleujar l'AD a través de l'eix de senyalització microbiota-cervell intestinal.

En conclusió, el nostre estudi va demostrar que CDPS va millorar la capacitat cognitiva en ratolins model d'envelliment induït per D-gal restaurant l'homeòstasi de la microbiota intestinal, restaurant així el desequilibri d'aminoàcids, la inflamació perifèrica i l'estrès oxidatiu. Aquestes troballes suggereixen que el CDPS és un potencial terapèutic per als pacients amb trastorns de l'aprenentatge i la memòria, especialment els associats a la disbiosi intestinal.

MATERIALS I MÈTODES

Preparació de CDPS

Al voltant d'1,0 kg de Cistanche deserticola netejada es va assecar a l'aire al forn a 40 graus C i es va polveritzar en pols brut. La pols es va extreure en etanol calent durant 3 h. El residu es va filtrar a través de gasa per eliminar el filtrat i després es va diluir amb aigua (8X) i es va refluxar seqüencialment durant 2 h, 1,5 h i 1 h a 90 graus C. En cada moment, la solució es va centrifugar per separar el sobrenedant. i es combina amb el filtrat marró-vermell. A continuació, el filtrat es va concentrar a pressió reduïda, es va refredar a temperatura ambient, es va afegir lentament a etanol al 95 per cent (3X) i es va deixar reposar a 4 graus C durant 24 h. A continuació, es va centrifugar la solució a 6000 r/min durant 20 min a 4 graus C. El precipitat es va recollir després de repetir l'extracció d'aigua i la precipitació amb alcohol tres vegades. El precipitat es va reconstituir en aigua, es va desproteinitzar, es va dialitzar i es va liofilitzar per obtenir el polisacàrid de Cistanche deserticola (CDP) cru. El contingut de polisacàrids va ser superior al 90 per cent avaluat per espectrofotometria ultraviolada.

Agrupaments i tractaments d'animals

Es van comprar ratolins Kunming mascles de vuit setmanes (núm. de llicència SCXK 2019-0010) a SPF Biotechnology Co. Ltd (Beijing, Xina), allotjats en una habitació amb llum i temperatura controlada i alimentats amb menjar i aigua. Tots els experiments amb animals es van dur a terme segons els protocols aprovats pel Comitè Institucional de Cura i Ús d'Animals de la Universitat Mèdica de Mongòlia Interior. Els experiments es van dur a terme segons la Guia per a la cura i l'ús d'animals de laboratori dels Instituts Nacionals de Salut (NIH).

Després d'una setmana d'adaptació al nou entorn, 120 ratolins es van dividir en els 7 grups següents: (1) control de tipus salvatge (WT); grup model (150 mg/Kg/dia D-gal; Mod); (3) CH: D-gal més 100 mg/kg CDPS; (4) CM: D-gal més 50 mg/kg CDPS; (5) CL: D-gal més 25 mg/kg CDPS; (6) Grup ABX: antibiòtics més D-gal més 50 mg/Kg CDPS; (7) Grup Cy: ciclofosfamida més D-gal més 50 mg/kg CDPS.

Els ratolins dels grups model, ABX, Cy i CDPS van rebre injeccions subcutànies de solució salina dissolta.

150 mg/kg D-gal cada dia durant 2 mesos. El grup WT es va injectar per via subcutània amb el mateix volum de solució salina durant 2 mesos. Els ratolins del grup CDPS també es van administrar diàriament amb injeccions intragàstriques que contenien 1{{10}}0 mg/kg, 50 mg/Kg o 25 mg/Kg CDPS durant 2 mesos . Els ratolins del grup ABX van rebre aigua potable amb 0,1 mg/mL d'ampicil·lina i 0,5 mg/mL d'estreptomicina durant 2 mesos, a més de les injeccions de D-gal i CDPS. Abans d'administrar D-gal, els ratolins van rebre injeccions que contenien 0,1 mg/mL d'ampicil·lina, 0,5 mg/mL d'estreptomicina i 0,1 mg/mL de colistina durant 7 dies al grup ABX. Els ratolins del grup Cy van rebre injeccions intraperitoneals de 20 mg/Kg de ciclofosfamida cada dos dies (qod) durant 2 mesos, a més de les injeccions diàries de D-gal i CDPS.

Nova prova de reconeixement d'objectes

Realitzar experiments de comportament després de l'última dosi. La prova de reconeixement d'objectes va implicar etapes de familiarització, formació i prova. Durant l'etapa de familiarització, els ratolins es van habituar a una cambra de proves buida durant 10 minuts durant dos dies. Aleshores, el tercer dia (dia d'entrenament), es van col·locar dos objectes de la mateixa mida, forma i color (A1 i A2) als extrems oposats de la cambra. A continuació, es va donar a cada ratolí 10 minuts per explorar els dos objectes similars. Després d'{4}}hores (al tercer dia) i 24-hores (al quart dia) d'intervals d'entrenament a prova, un dels objectes similars (A1 o A2) es va substituir per un B o C objecte que és diferent en mida, color i forma el dia de la prova. Durant l'etapa de prova, es va provar cada ratolí durant 5 minuts i es va calcular l'índex preferencial per determinar la memòria del reconeixement d'objectes nous (B o C) mitjançant la fórmula següent: Índex preferent=Temps a l'objecte B o C/( Temps a l'objecte B o C més Temps a l'objecte A)×100 per cent.

Prova del laberint d'aigua de Morris

La prova del laberint d'aigua de Morris es va realitzar en una piscina rodona de 45 cm de profunditat i 90 cm de diàmetre. El protocol descrit per Ruediger S, et al. (2011) [55] i Wood RA, et al. (2018) [56] es va emprar aquí. La profunditat de l'aigua a la piscina era de 30 cm i la temperatura de l'aigua era de 20 ± 1 graus C. La plataforma tenia 6 cm de diàmetre i 1 cm sota l'aigua. El temps d'entrenament i de prova va ser de 60 s cadascun. Per a la formació, vam realitzar quatre assaigs de 60 s cadascun amb una plataforma oculta cada dia durant cinc dies continus. Si la plataforma no va ser descoberta pels ratolins en 60 s, es van guiar a la plataforma i es van col·locar a la plataforma durant 5 s. Durant l'etapa de prova, es van registrar i analitzar la latència per arribar a la plataforma oculta en sessions d'entrenament i proves de sondeig, el nombre de creuaments sobre la ubicació de la plataforma eliminada i el temps passat al quadrant objectiu (plataforma).

Assajos ELISA

Es van analitzar els nivells sèrics de citocines proinflamatòries com IL-2(), IL-4, IL{-10 i TNF- per a cada grup de ratolins mitjançant kits ELISA comprats a Shanghai Yi Li Biological Technology Co., Ltd. (Xangai, Xina) segons les instruccions del fabricant. L'activitat d'un enzim antioxidant, la superòxid dismutasa (SOD) i els nivells de producte de peroxidació lipídica, malondialdehid (MDA), en el sèrum de cada grup de ratolins es va analitzar mitjançant kits d'assaig comprats a l'Institut de Bioenginyeria de Nanjing Jiancheng (Nanjing, Xina) . Els nivells de productes proteics d'oxidació avançada (AOPP) a les mostres d'hipocamp murí es van estimar mitjançant el kit ELISA de Shanghai Yi Li Biological Technology Co. Ltd. (Xangai, Xina) segons les instruccions del fabricant.

Estimació de l'estrès oxidatiu en cervells murins

Hem homogeneïtzat 100 mg de teixit d'hipocamp amb 0,9 ml de solució salina refrigerada amb gel i l'homogeneïtat es va centrifugar a 12.000 rpm durant 30 min a 4 graus C. El contingut de proteïnes del sobrenedant es va analitzar mitjançant el kit d'assaig de proteïnes BCA ( Beyotime Biotechnology, Xangai, Xina). Els nivells de peroxidació lipídica (LPO) i malondialdehid (MDA) i les activitats de GSH-Px i SOD a les mostres d'hipocamp es van analitzar mitjançant colorimetria mitjançant kits de l'Institut de Bioenginyeria Nanjing Jiancheng (Nanjing, Xina) segons les instruccions del fabricant.

Composició de la microbiota intestinal

Es van recollir mostres fecals de tots els ratolins i es van emmagatzemar immediatament a -80 graus C. La regió V3 més V4 del gen de l'ARNr 16S es va seqüenciar mitjançant Illumina MiSeq (Beijing Novogene Co. Ltd., Beijing, Xina) i es va analitzar mitjançant el Plataforma oberta QIIME per determinar els perfils de la microbiota intestinal.

Anàlisi LC/MS de metabòlits sèrics

Les mostres de sèrum es van incubar durant 10 minuts amb metanol prèviament refrigerat en una proporció d'1: 3 per precipitar les proteïnes. Les mostres es van centrifugar a 12000r/min durant 15 minuts a 4 graus C. Els sobrenedants es van analitzar mitjançant la cromatografia líquida de resolució ràpida Thermo Scientific Dionex UltiMate3000 i l'espectre de masses QExactive. Les condicions cromatogràfiques es mostren a la taula 1. Els analits es van separar en una columna cromatogràfica XBridge BEH Amide (2,1 × 100 mm; Waters Co., Milford, MA, EUA) utilitzant un 0,1 per cent d'àcid fòrmic i acetonitril com a fases mòbils A i B, respectivament. El cabal es va establir a 0, 4 ml/min, el volum d'injecció era de 5 µl i la temperatura de la columna es va establir a 25 graus C (taula 1). Els senyals de l'espectre de masses es van obtenir mitjançant els modes d'exploració d'ions positius i negatius. A la taula 2 es mostren la tensió de polvorització d'ions i altres paràmetres específics de MS.

Anàlisi estadística

Statistical analysis was performed using the SPSS 13.0 software (SPSS Inc., Chicago, Illinois, USA). The data plots were generated using GraphPad Prism 8.0.1 (GraphPad Software, La Jolla, California, USA). Partial least squares discriminant analysis (OPLS-DA) of SIMCA-P+13.0 (Umetrics, AB, Umeå, Sweden) and Principal Components Analysis (PCA) were used to assess normalized GC-MS spectral data. Variable Influence on Projection (VIP) values were used to identify significant variables with VIP values >1.0 i pàg< 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="">

REFERÈNCIES

1. Coates SS, Lehnert BE, Sharma S, Kindell SM, Gary RK. El beril·li indueix una senescència prematura en fibroblasts humans. 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. Paper de l'envelliment cerebral induït per la D-galactosa i el seu potencial utilitzat per a intervencions terapèutiques. Exp Gerontol. 2018; 101:13–36. https://doi.org/10.1016/j.exger.2017.10.029 PMID:29129736

3. Ho SC, Liu JH, Wu RY. Establiment de l'efecte d'envelliment mimètic en ratolins causat per la D-galactosa. Biogerontologia. 2003; 4:15–18. https://doi.org/10.1023/a:1022417102206 PMID:12652185

4.Cançó X, Bao M, Li D, Li YM. La glicació avançada en el model d'envelliment del ratolí induït per D-galactosa. 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. Les espècies bacterianes intestinals impacten de manera distintiva sobre els metabòlits de la purina hoste durant l'envelliment a Drosophila. iScience. 2020; 23:101477. https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101477 PMID:32916085

6. Comissió de la farmacopea xinesa, Pharmacopeia of the People's Republic of China Ver. 2015. Xina Medical Science and Technology Press, Beijing, Xina. 2015.

7. Wang N, Ji S, Zhang H, Mei S, Qiao L, Jin X.Herba Cistanches: Anti edat. Envelliment 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: una visió general de la seva propietat química, farmacocinètica i farmacocinètica. J Etnofarmacol. 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. Propietats fisicoquímiques dels polisacàrids de Ligusticum chuanxiong i anàlisi del seu potencial antitumoral mitjançant la immunoregulació. Funció Alimentació. 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. Efectes antitumorals de diferents pols d'espores de Ganoderma lucidum en bioassaigs basats en cèl·lules i peixos zebra. 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 polisacàrid atenua la lesió miocàrdica en micròfons alimentats amb dieta alta en greixos mitjançant la manipulació de l'intestí microbioma i metaboloma fecal. Food Res Int. 2020; 138:109778. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109778 PMID:33288164

12. Newgard CB, Sharpless NE. La majoria d'edat: factors moleculars de l'envelliment i oportunitats terapèutiques. J Clin Invest. 2013; 123:946–50. https://doi.org/10.1172/JCI68833 PMID:23454756

13. Wang H, Dwyer-Lindgren L, Lofgren KT, Rajaratnam JK, Marcus JR, Levin-Rector A, Levitz CE, Lopez AD, Murray CJ. Mortalitat específica per edat i sexe a 187 països, 1970-2010: una anàlisi sistemàtica per a l'estudi de la càrrega global de la malaltia 2010. Lancet. 2012; 380:2071–94.

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

14. Qabazard B, Stürzenbaum SR. H2S: un nou enfocament per a la millora de la vida útil i l'envelliment saludable? 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. Canvis relacionats amb l'edat en la immunitat intestinal i el microbioma. J Leukoc Biol. 2020. [Epub abans de la impressió]. https://doi.org/10.1002/JLB.3RI0620-405RR PMID:33020981

16. Mishra B, Manmode S, Walke G, Chakraborty S, Neralkar M, Hotha S. Síntesi del motiu tetrasacàrid de nucli hiperramificat dels clorovirus. 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 alleuja l'estrès oxidatiu mitjançant la regulació de la microbiota intestinal i la funció de barrera colònica en ratolins Balb/C amb d-galactosa subcutània injecció. Funció Alimentació. 2021; 12:373–86. https://doi.org/10.1039/d0fo02794d

PMID: 33325942

18. Francisco ÉC, Franco TT, Wagner R, Jacob-Lopes E. Assessment of different carbohydrates as exogenous carbon source in cultivation of cyanobacteria. Bioprocés 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. La glucosamina com a font de carboni per a Corynebacterium glutamicum productor d'aminoàcids. 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. Mannoside recognition and degradation by bacteria. 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. Polisacàrids extracel·lulars bacterians en la formació i funció del biofilm. Microbiol Spectr. 2015; 3:10.1128. https://doi.org/10.1128/microbiolspec.MB-0011-2014 PMID:26185074

3. Zeng H, Huang L, Zhou L, Wang P, Chen X, Ding K. A galactoglucan isolated from of Cistanche deserticola Y.

C. Ma. i la seva bioactivitat sobre soques de bacteris intestinals. Políma de carbohidrats. 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. La deficiència d'helicasa d'ADN de la síndrome de Bloom s'associa amb l'estrès oxidatiu i els canvis de la xarxa mitocondrial. Ciència Rep. 2021; 11:2157.

https://doi.org/10.1038/s41598-021-81075-0 PMID:33495511

5. Mashima K, Oh I, Fujiwara K, Izawa J, Takayama N, Nakano H, Kawasaki Y, Minakata D, Yamasaki R, Morita K, Ashizawa M, Yamamoto C, Hatano K, et al. Comparació d'alemtuzumab, globulina anti-timocit i ciclofosfamida post-trasplantament per a la malaltia de l'empelt contra l'hoste i la leucèmia d'empelt contra l'empelt en models murins. PLoS One. 2021; 16:e0245232. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245232 PMID:33428661

6. Rooks MG, Garrett WS. Microbiota intestinal, metabòlits i immunitat de l'hoste. 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 a functional readout of the microbioma intestinal. 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. El metaboloma de la sang prediu la diversitat del microbioma intestinal en humans. Nat Biotechnol. 2019; 37:1217–28.

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

9. Chagoyen M, Pazos F. MBRole: anàlisi d'enriquiment de dades metabolòmiques. Bioinformàtica. 2011; 27:730–31. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btr001 PMID:21208985

10. Xia J, Wishart DS. Ús de MetaboAnalyst 3.0 per a l'anàlisi integral de dades de metabolòmica. Curr Protoc Bioinformàtica. 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. L'efecte protector dels glucòsids de Cistanche verbascum sobre la lesió de cèl·lules nervioses PC12 induïda per D-galactosa. Revista farmacèutica xinesa. 2017; 52:2071–78.

12. Wu Y, Zhang H, Bu R, Ma H, Su M, Li G. Investigació sobre l'efecte protector del polisacàrid de Cistanche deserticola sobre el model d'envelliment agut induït per la D-galactosa. Butlletí Chinese Pharmacol. 2017; 33:927–33.

13. Yin R, Li G, Yu T, Ma H, Ma T, Guo M. L'efecte protector dels polisacàrids de Cistanche cistanche sobre la plasticitat sinàptica en ratolins amb deteriorament de la memòria i l'aprenentatge induït per escopolamina. Butlletí Chinese Pharmacol. 2014; 30:801–07.

14. Ma H, Yin R, Guo M, Bao Y, Cui Z, Li G. L'efecte dels polisacàrids de Cistanche cistanche sobre l'expressió de CREB en ratolins model d'envelliment induït per D-galactosa. Revista xinesa de medicina xinesa tradicional electrònica experimental. 2014; 20:137–41.

15. Fu Z, Han L, Zhang P, Mao H, Zhang H, Wang Y, Gao X, Liu E. Els polisacàrids de Cistanche milloren l'absorció d'echinacòsids in vivo i afecten la microbiota intestinal. 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. Una anàlisi longitudinal de la biologia de sistemes de la retirada de lactulosa en l'encefalopatia hepàtica. 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. Alteració de la microbiota fecal en pacients xinesos amb malaltia de Parkinson. Immunitat del comportament cerebral. 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. Influència de la microbiota intestinal primerenca en la maduració de les respostes immunes sistèmiques i mucoses infantils. Clin Exp Al·lèrgia. 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. La glucosamina com a font de carboni per a Corynebacterium glutamicum productor d'aminoàcids. 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. Mannoside recognition and degradation by bacteria. 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. Polisacàrids extracel·lulars bacterians en la formació i funció del biofilm. Microbiol Spectr. 2015; 3:10.1128. https://doi.org/10.1128/microbiolspec.MB-0011-2014 PMID:26185074

22. Zeng H, Huang L, Zhou L, Wang P, Chen X, Ding K. Un galactoglucan aïllat de Cistanche deserticola YC Ma. i la seva bioactivitat sobre soques de bacteris intestinals. Políma de carbohidrats. 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. La deficiència d'helicasa d'ADN de la síndrome de Bloom s'associa amb l'estrès oxidatiu i els canvis de la xarxa mitocondrial. Ciència Rep. 2021; 11:2157.

https://doi.org/10.1038/s41598-021-81075-0 PMID:33495511

24.Mashima K, Oh I, Fujiwara K, Izawa J, Takayama N, Nakano H, Kawasaki Y, Minakata D, Yamasaki R, Morita K, Ashizawa M, Yamamoto C, Hatano K, et al. Comparació d'alemtuzumab, globulina anti-timocit i ciclofosfamida post-trasplantament per a la malaltia de l'empelt contra l'hoste i la leucèmia d'empelt contra l'empelt en models murins. PLoS One. 2021; 16:e0245232. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245232 PMID:33428661

25. Rooks MG, Garrett WS. Microbiota intestinal, metabòlits i immunitat de l'hoste. 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 a functional readout of the microbioma intestinal. 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. El metaboloma de la sang prediu la diversitat del microbioma intestinal en humans. Nat Biotechnol. 2019; 37:1217–28.

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

28. Chagoyen M, Pazos F. MBRole: anàlisi d'enriquiment de dades metabolòmiques. Bioinformàtica. 2011; 27:730–31. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btr001 PMID:21208985

29. Xia J, Wishart DS. Utilitzant MetaboAnalyst 3.0 per a l'anàlisi integral de dades de metabolòmica. Curr Protoc Bioinformàtica. 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. L'efecte protector dels glucòsids de Cistanche verbascum sobre la lesió de cèl·lules nervioses PC12 induïda per D-galactosa. Revista farmacèutica xinesa. 2017; 52:2071–78.

31. Wu Y, Zhang H, Bu R, Ma H, Su M, Li G. Recerca sobre l'efecte protector del polisacàrid de Cistanche deserticola sobre el model d'envelliment agut induït per la D-galactosa. Butlletí Chinese Pharmacol. 2017; 33:927–33.

32. Yin R, Li G, Yu T, Ma H, Ma T, Guo M. L'efecte protector dels polisacàrids de Cistanche cistanche sobre la plasticitat sinàptica en ratolins amb deteriorament de la memòria i l'aprenentatge induït per escopolamina. Butlletí Chinese Pharmacol. 2014; 30:801–07.

33. Ma H, Yin R, Guo M, Bao Y, Cui Z, Li G. L'efecte dels polisacàrids de Cistanche cistanche sobre l'expressió de CREB en ratolins model d'envelliment induït per D-galactosa. Revista xinesa de medicina xinesa tradicional electrònica experimental. 2014; 20:137–41.

34. Fu Z, Han L, Zhang P, Mao H, Zhang H, Wang Y, Gao X, Liu E. Els polisacàrids de Cistanche milloren l'absorció d'echinacòsids in vivo i afecten la microbiota intestinal. 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. Una anàlisi longitudinal de la biologia de sistemes de la retirada de lactulosa en l'encefalopatia hepàtica. 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. Alteració de la microbiota fecal en pacients xinesos amb malaltia de Parkinson. Immunitat del comportament cerebral. 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. Influència de la microbiota intestinal primerenca en la maduració de les respostes immunes sistèmiques i mucoses infantils. Clin Exp Al·lèrgia. 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. El grau de colitis es correlaciona amb la composició microbiana i les respostes de citocines en el còlon i el cec de ratolins amb deficiència de G i2-. 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. Canvis dramàtics en els subconjunts de cèl·lules T CD4 circulants però no CD8 en la malaltia d'Alzheimer lleu. J Alzheimers Dis. 2009; 17:91–103.

https://doi.org/10.3233/JAD-2009-1015 PMID:19494434

40.West CE, Rydén P, Lundin D, Engstrand L, Tulic MK, Prescott SL. Microbioma intestinal i patrons de resposta immune innata en èczema associat a IgE. Clin Exp Al·lèrgia. 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. La senyalització de l'inflamasome afecta el comportament i l'intestí semblants a l'ansietat i la depressió composició del microbioma. Mol Psiquiatria. 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. El tractament amb probiòtics redueix el comportament semblant a la depressió en rates independentment de la dieta. Psiconeuroendocrinologia. 2017; 79:40–48. https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2017.02.014 PMID:28259042

43.Bercik P, Verdu EF, Foster JA, Macri J, Potter M, Huang X, Malinowski P, Jackson W, Blennerhassett P, Neufeld KA, Lu J, Khan WI, Corthesy-Theulaz I, et al. La inflamació gastrointestinal crònica indueix un comportament semblant a l'ansietat i altera la bioquímica del sistema nerviós central en ratolins. Gastroenterologia. 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. Metabòlits enriquits que poden promoure malalties associades a l'edat en subjectes amb microbiota intestinal de tipus ancians. Microbis intestinals. 2021; 13:1–11. https://doi.org/10.1080/19490976.2020.1865705 PMID:33430687

45.Chatterjee P, Cheong YJ, Bhatnagar A, Goozee K, Wu Y, McKay M, Martins IJ, Lim WL, Pedrini S, Tegg M, Villemagne VL, Asih PR, Dave P, et al. Metabòlits plasmàtics associats a proves de biomarcadors de neurodegeneració en adults grans cognitivament normals. J Neurochem. 2020. [Epub abans de la impressió]. 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. Disregulation of multiple metabolic networks relacionat amb la transmetilació cerebral i les vies de poliamines en la malaltia d'Alzheimer: un estudi metabolòmic i transcriptòmic dirigit. PLoS Med. 2020; 17:e1003012. https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1003012 PMID:31978055

47.Duerkop BA, Vaishnava S, Hooper LV. Respostes immunitàries a la microbiota a la superfície de la mucosa intestinal. Immunitat. 2009; 31:368–76. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2009.08.009 PMID:19766080

48. Forsythe P, Bienenstock J. Immunomodulation by comensal and probitic bacteris. Immunol Invest. 2010; 39:429–48. https://doi.org/10.3109/08820131003667978 PMID:20450286

49. Sternberg EM. Regulació neuronal de la immunitat innata: una resposta coordinada de l'hoste no específica als patògens. Nat Rev Immunol. 2006; 6:318–28. https://doi.org/10.1038/nri1810 PMID:16557263

50.Colonna M, Butovsky O. Funció de la microglia al sistema nerviós central durant la salut i la neurodegeneració. Annu Rev Immunol. 2017; 35:441–68. https://doi.org/10.1146/annurev-immunol-051116- 052358 PMID:28226226

51. El Khoury J. Neurodegeneration and the neuroimmune system. 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 beta amiloid (A )-induced inflammation. J Neuroinflamació. 2017; 14:199. https://doi.org/10.1186/s12974-017-0972-9 PMID:28985759

53. Yang X, Zeng Q, Tezel G. Regulació de diferents funcions de caspasa- 8 a les cèl·lules ganglionars de la retina i l'astroglia en el glaucoma experimental. 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. Degeneració de la retina i malaltia d'Alzheimer: un enllaç en evolució. 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. L'aprenentatge relacionat amb el creixement de la connectivitat inhibitòria de l'alimentació necessària per a la precisió de la memòria. Naturalesa. 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. The honeycomb maze proporciona una prova nova per estudiar la navegació espacial dependent de l'hipocamp. Naturalesa. 2018; 554:102–05. https://doi.org/10.1038/nature25433