C57BL/6J चूहों में आंत माइक्रोबायोटा और माइक्रोबियल मेटाबोलाइट्स पर पेरफ्लूरूक्टेनोइक एसिड का प्रभावⅠ

अमूर्त:

पेरफ्लूरूक्टेनोइक एसिड (पीएफओए) पर्यावरण में इसकी निरंतरता और इसके विषाक्त प्रभावों के कारण बढ़ती सार्वजनिक स्वास्थ्य चिंता का प्रतिनिधित्व करता है। आंत माइक्रोबायोटा विभिन्न मेटाबोलाइट्स का उत्पादन करने के लिए जाना जाता है जो मेजबान को मेटाबोलिक होमियोस्टैसिस को बनाए रखने में सहायता करता है।

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हालाँकि, कुछ अध्ययनों ने आंत माइक्रोबायोटा-संबंधित मेटाबोलाइट्स पर पीएफओए के प्रभावों का पता लगाया है। वर्तमान अध्ययन में, पुरुष C57BL/6J चूहों को चार सप्ताह तक पीने के पानी में 1 पीपीएम पीएफओए के संपर्क में रखा गया और पीएफओए के स्वास्थ्य प्रभावों को प्रकट करने के लिए आंत माइक्रोबायोम और मेटाबोलोम का एकीकृत विश्लेषण किया गया। हमारे परिणामों से पता चला कि पीएफओए ने आंत माइक्रोबायोटा दोनों को परेशान किया चूहों में मल, सीरम और यकृत की संरचना और चयापचय प्रोफ़ाइल। लैचनोस्पाइरेसीयूसीजी004, ट्यूरिसीबैक्टर, रुमिनोकोकेसी और विभिन्न फेकल मेटाबोलाइट्स के बीच एक सहसंबंध पाया गया।

पेट के माइक्रोबायोटा-संबंधित मेटाबोलाइट्स में महत्वपूर्ण परिवर्तन पीएफओए एक्सपोज़र से प्रेरित थे, जिनमें पित्त एसिड और ट्रिप्टोफैनमेटाबोलाइट्स जैसे कि 3-इंडोलिएक्रेलिक एसिड और 3-इंडोलएसेटिक एसिड शामिल थे। इस अध्ययन के निष्कर्ष पीएफओए के स्वास्थ्य प्रभावों की समझ को बेहतर बनाने में सहायक हैं, जो आंत माइक्रोबायोटा और इसके संबंधित मेटाबोलाइट्स के माध्यम से मध्यस्थ हो सकते हैं।

1 परिचय

पेरफ्लूरूक्टेनोइक एसिड (पीएफओए) एक निर्मित प्रति- और पॉली-फ्लोरोएल्किल पदार्थ (पीएफएएस) है जिसे बड़े पैमाने पर अग्निशमन फोम, सर्फेक्टेंट, सतह-सुरक्षात्मक सामग्री और अन्य वाणिज्यिक उत्पादों में उपयोग किया जाता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, 100 से अधिक सार्वजनिक जल प्रणालियों में पीएफओए का अस्तित्व पाया गया है [1]। पीएफओए को स्टॉकहोम कन्वेंशन में एक स्थायी कार्बनिक प्रदूषक के रूप में सूचीबद्ध किया गया है, और इसका उत्पादन कई देशों में चरणबद्ध तरीके से बंद कर दिया गया है। हालाँकि, पीएफओए पर्यावरण में अत्यधिक सक्रिय है और अभी भी पर्यावरण और मानव स्वास्थ्य दोनों के लिए खतरा है। मनुष्य पीएफओए के संपर्क में मुख्य रूप से दूषित पेयजल और भोजन के सेवन के बाद त्वचा के अवशोषण और साँस लेने के माध्यम से आते हैं [2]।

738 गर्भवती महिलाओं और उनके बच्चों [3] और प्रतिभागियों में डेनिश माँ-बच्चे के समूह में मानव प्लाज्मा में पीएफओए का पता चला थाअमेरिका में मधुमेह निवारण कार्यक्रम परीक्षण में नामांकित [4]। पीएफओए को औद्योगिक देशों में लगभग सभी लोगों के सीरम में मौजूद माना जाता है [5]। मानव अवलोकन अनुसंधान और नैदानिक ​​​​अध्ययनों के आधार पर मनुष्यों में पीएफओए का आधा जीवन 0.5-1.5 वर्ष प्रस्तावित किया गया है [6]। अक्टूबर 2021 में, अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए) ने मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण को पीएफएएस के खतरों से बचाने के लिए पीएफएएस रणनीतिक रोडमैप जारी किया।

पीएफओए के लिए अमेरिकी ईपीए की आजीवन पेयजल स्वास्थ्य सलाहकार सीमा 0.004 भाग प्रति ट्रिलियन (पीपीटी) है। विभिन्न स्वास्थ्य प्रभावों को पीएफओएएक्सपोजर से जोड़ा गया है। उदाहरण के लिए, पीएफओए ने कोशिका व्यवहार्यता को उत्तेजित किया, मुक्त कण उत्पादन को बाधित किया, और प्रजनन कार्य की संभावित हानि के साथ, सूअर ग्रैनुलोसा कोशिकाओं में रेडॉक्स स्थिति को बाधित किया, जिसके लिए पर्याप्त ऑक्सीडेटिव संतुलन की आवश्यकता होती है [7]। पीएफओए चूहों में आंत माइक्रोबियल डिस्बिओसिस को प्रेरित कर सकता है [8] -10]। आंत माइक्रोबायोटा गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट में रहने वाले सूक्ष्मजीवों से बना है, जो मेजबान का एक अभिन्न अंग है। आंत माइक्रोबायोटा की संरचना गतिशील है और कई कारकों से प्रभावित हो सकती है, जिसमें पर्यावरणीय संदूषक, जैसे कीटनाशक [11,12], हेवीमेटल्स [13,14] और व्यक्तिगत देखभाल उत्पाद [15] शामिल हैं। आंत माइक्रोबायोटा का डिस्बिओसिस विभिन्न रोगों से जुड़ा हुआ है, जैसे अल्सरेटिव कोलाइटिस [16]।

नियंत्रित विषयों की तुलना में अल्सरेटिव कोलाइटिस के रोगियों में पीएफओए का उच्च सीरम स्तर पाया गया है [5]। गुटमाइक्रोबायोटा विभिन्न चयापचयों के उत्पादन या संशोधन के माध्यम से मेजबान के स्वास्थ्य और रोग की स्थिति पर उल्लेखनीय प्रभाव डालता है। गटमाइक्रोबायोटा के मेटाजेनोम में चयापचय प्रक्रियाओं की एक विस्तृत श्रृंखला को पूरा करने की विशाल क्षमता होती है, जैसे शॉर्ट-चेन फैटी एसिड का उत्पादन, ट्रिप्टोफैन डेरिवेटिव का उत्पादन, और प्राथमिक पित्त एसिड का माध्यमिक पित्त एसिड में परिवर्तन।

ये आंत-माइक्रोबायोटा-संबंधित मेटाबोलाइट्स मेजबान के चयापचय होमियोस्टैसिस को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एक आवश्यक अमीनो एसिड के रूप में, ट्रिप्टोफैन को आंत के सूक्ष्मजीवों द्वारा विभिन्न ट्रिप्टोफैन मेटाबोलाइट्स में परिवर्तित किया जा सकता है, जैसे कि 3-इंडोलिएक्रेलिक एसिड और {{3} }इंडोलएसिटिक एसिड। ट्रिप्टोफैन मेटाबोलाइट्स सिग्नलिंग मार्गों को सक्रिय कर सकते हैं और एरिल हाइड्रोकार्बनरिसेप्टर (एएचआर) [17] जैसे प्रतिलेखन कारकों के माध्यम से होमोस्टैसिस और प्रतिरक्षा कोशिकाओं के कार्य को नियंत्रित कर सकते हैं। प्राथमिक पित्त एसिड कोलेस्ट्रॉल से मेजबान हेपेटोसाइट्स में संश्लेषित होते हैं, जो गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट में प्रवेश करते हैं और आंत माइक्रोबायोटा द्वारा माध्यमिक पित्त एसिड में संशोधित होते हैं। पित्त अम्लों को सिग्नलिंग कारकों और चयापचय इंटीग्रेटर्स के रूप में पहचाना जाता है, और वे चयापचय संबंधी विकारों जैसे रोगों के लिए चिकित्सीय लक्ष्य बन गए हैं [18]।

गुटमाइक्रोबायोटा पित्त अम्ल पूल को प्रभावित कर सकता है; इस बीच, पित्त अम्ल पूल आंत माइक्रोबायोटा की सामुदायिक संरचना को नियंत्रित कर सकता है [19]। आंत और आंत माइक्रोबायोटा का यकृत के साथ एक द्विदिश संबंध होता है, जिसे 'आंत-यकृत अक्ष' के रूप में जाना जाता है। आंत से प्राप्त मेटाबोलाइट्स और उत्पादों को पोर्टल शिरा के माध्यम से यकृत तक पहुंचाया जा सकता है। इस बीच, यकृत वसा और वसा में घुलनशील पोषक तत्वों के पाचन को सुविधाजनक बनाने के लिए आंत में पित्त एसिड स्रावित करता है। आंत माइक्रोबायोटा आंत-एल-लिवर अक्ष और पित्त एसिड पूल के होमियोस्टैसिस को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

आंत-माइक्रोबायोटा-व्युत्पन्न मेटाबोलाइट्स भी यकृत रोगों के रोगजनन में महत्वपूर्ण हैं, जैसे सेकेंडरीबाइल एसिड [20] और ट्राइमेथिलैमाइन एन-ऑक्साइड (टीएमएओ) [21]। पीएफओए-प्रेरित यकृत क्षति को लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया या गैस्ट्रोडिन के पूरक द्वारा कम किया जा सकता है [22,23]। आंत माइक्रोबायोटा आंत-माइक्रोबायोटा-संबंधित मेटाबोलाइट्स का उत्पादन करके मेजबान के चयापचय होमियोस्टैसिस को प्रभावित कर सकता है।

हालाँकि, पीएफओए एक्सपोज़र से परेशान आंत माइक्रोबायोटा और मेटाबॉलिज्म का एकीकृत विश्लेषण नहीं किया गया है। इस अध्ययन में, हमने आंत माइक्रोबायोटा और इसके संबंधित मेटाबोलाइट्स पर पीएफओए के प्रभावों को प्रकट करने के लिए पीएफओए-उपचारित सी57बीएल/6जे ​​चूहों से मल, सीरम और यकृत के नमूनों पर विश्लेषण, अलक्षित मेटाबोलॉमिक्स के संयोजन में 16 एस आरआरएनए जीन अनुक्रमण किया। इस अध्ययन के निष्कर्ष पीएफओए के विषाक्त प्रभावों की समझ को बेहतर बनाने में सहायक हैं।

कब्ज-सिस्टैन्च से राहत के लिए प्राकृतिक हर्बल औषधि

सिस्टैंच परजीवी पौधों की एक प्रजाति है जो ओरोबैंचेसी परिवार से संबंधित है। ये पौधे अपने औषधीय गुणों के लिए जाने जाते हैं और सदियों से पारंपरिक चीनी चिकित्सा (टीसीएम) में उपयोग किए जाते रहे हैं। सिस्टैंच प्रजातियाँ मुख्य रूप से चीन, मंगोलिया और मध्य एशिया के अन्य हिस्सों के शुष्क और रेगिस्तानी क्षेत्रों में पाई जाती हैं। सिस्टैंच पौधों की विशेषता उनके मांसल, पीले रंग के तने हैं और उनके संभावित स्वास्थ्य लाभों के लिए उन्हें अत्यधिक महत्व दिया जाता है। टीसीएम में, माना जाता है कि सिस्टैंच में टॉनिक गुण होते हैं और आमतौर पर इसका उपयोग किडनी को पोषण देने, जीवन शक्ति बढ़ाने और यौन क्रिया को समर्थन देने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग उम्र बढ़ने, थकान और समग्र कल्याण से संबंधित मुद्दों के समाधान के लिए भी किया जाता है। जबकि सिस्टैंच का पारंपरिक चिकित्सा में उपयोग का एक लंबा इतिहास है, इसकी प्रभावकारिता और सुरक्षा पर वैज्ञानिक अनुसंधान जारी है और सीमित है। हालाँकि, यह ज्ञात है कि इसमें विभिन्न बायोएक्टिव यौगिक जैसे फेनिलएथेनॉइड ग्लाइकोसाइड्स, इरिडोइड्स, लिग्नान और पॉलीसेकेराइड शामिल हैं, जो इसके औषधीय प्रभावों में योगदान कर सकते हैं।

वेसिस्टैंच कासिस्टैंच पाउडर, सिस्टैंच गोलियाँ, सिस्टैंच कैप्सूल, और अन्य उत्पादों का उपयोग करके विकसित किया जाता हैरेगिस्तानcistancheकच्चे माल के रूप में, ये सभी कब्ज से राहत दिलाने में अच्छा प्रभाव डालते हैं। विशिष्ट तंत्र इस प्रकार है: माना जाता है कि सिस्टैंच के पारंपरिक उपयोग और इसमें मौजूद कुछ यौगिकों के आधार पर कब्ज से राहत के लिए संभावित लाभ हैं। जबकि कब्ज पर सिस्टैंच के प्रभाव पर विशेष रूप से वैज्ञानिक शोध सीमित है, ऐसा माना जाता है कि इसमें कई तंत्र हैं जो कब्ज से राहत देने की क्षमता में योगदान कर सकते हैं। रेचक प्रभाव:Cistancheपारंपरिक चीनी चिकित्सा में कब्ज के इलाज के रूप में लंबे समय से इसका उपयोग किया जाता रहा है। ऐसा माना जाता है कि इसमें हल्का रेचक प्रभाव होता है, जो मल त्याग को बढ़ावा देने और कब्ज पैदा करने में मदद कर सकता है। इस प्रभाव को सिस्टैंच में विभिन्न यौगिकों के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, जैसे कि फेनिलएथेनॉइड ग्लाइकोसाइड और पॉलीसेकेराइड। आंतों को नमी प्रदान करना: पारंपरिक उपयोग के आधार पर, सिस्टैंच को मॉइस्चराइजिंग गुण माना जाता है, जो विशेष रूप से आंतों को लक्षित करता है। आंतों के जलयोजन और स्नेहन को बढ़ावा देने से औजारों को नरम करने और आसान मार्ग को सुविधाजनक बनाने में मदद मिल सकती है, जिससे कब्ज से राहत मिलती है। सूजनरोधी प्रभाव: कब्ज कभी-कभी पाचन तंत्र में सूजन से जुड़ा हो सकता है। सिस्टैंच में फेनिलएथेनॉइड ग्लाइकोसाइड्स और लिग्नांस सहित कुछ यौगिक होते हैं, जिनके बारे में माना जाता है कि इनमें सूजन-रोधी गुण होते हैं। आंतों में सूजन को कम करके, यह मल त्याग की नियमितता में सुधार और कब्ज से राहत दिलाने में मदद कर सकता है।