जंगली चूहों में प्राकृतिक आंत पारिस्थितिकी तंत्र पर उच्च नमक-सेवन का प्रभाव

अमूर्त: स्तनधारी होलोबायंट एक जटिल और अन्योन्याश्रित पारस्परिक आंत जीवाणु समुदाय को आश्रय देता है। इस जीवाणु संघ की संरचना में बदलाव को मेजबान स्वास्थ्य, प्रतिरक्षा और बीमारी में एक प्रमुख तत्व माना जाता है। कई अन्य बातों के अलावा, आहार संबंधी आदतें बैक्टीरिया-मेजबान पारस्परिक संपर्क में संभावित व्यवधान के लिए प्रभावशाली चालक हैं। इस संदर्भ में, हमने पहले दिखाया था कि उच्च नमक वाला आहार (एचएसडी) म्यूरिन गट माइक्रोबायोटा की डिस्बायोटिक स्थिति की ओर ले जाता है, जो प्रसिद्ध स्वास्थ्य-प्रचारक गट बैक्टीरिया की कमी या कमी की विशेषता है। हालाँकि, नियंत्रित और स्वच्छ वातावरण के कारण, पारंपरिक प्रयोगशाला चूहों (सीएलएम) में जंगली चूहों की तुलना में कम विविध आंत माइक्रोबायोटा होता है, जिससे आंत माइक्रोबायोम अध्ययन के लिए खराब अनुवादात्मक परिणाम होते हैं, क्योंकि कम आंत माइक्रोबायोटा विविधता जटिल अन्योन्याश्रित को चित्रित करने में विफल हो सकती है। माइक्रोबायोम के नेटवर्क. यहां, हमने जंगली चूहों की तुलना में सीएलएम में आंत माइक्रोबायोटा पर एचएसडी प्रभाव का मूल्यांकन किया, जो मनुष्यों में स्थिति की अधिक बारीकी से नकल करते हुए एक प्राकृतिक आंत पारिस्थितिकी तंत्र को बरकरार रखता है। चूहों का इलाज या तो नियंत्रण भोजन या एचएसडी के साथ किया गया था और आंत माइक्रोबायोटा को 16 एस राइबोसोमल जीन को लक्षित करने वाले एम्प्लिकॉन-आधारित तरीकों का उपयोग करके प्रोफाइल किया गया था। पिछले निष्कर्षों के अनुरूप, हमारे परिणामों से पता चला कि एचएसडी ने अल्फा विविधता के महत्वपूर्ण नुकसान और सीएलएम में आंत माइक्रोबायोटा संरचना के व्यापक मॉड्यूलेशन को प्रेरित किया, जो कि लैक्टोबैसिलस, रोज़बुरिया, टुज़ेरेला, एनारोवोरैक्स और फर्मिक्यूट्स फ़ाइलम से संभावित लाभकारी बैक्टीरिया में कमी की विशेषता है। अक्करमेंसिया और पैरासुटेरेला में वृद्धि। हालाँकि, एचएसडी-उपचारित जंगली चूहों ने अल्फा विविधता और फर्मिक्यूट्स बैक्टीरिया के नुकसान के संदर्भ में सीएलएम के समान परिवर्तन नहीं दिखाया, और अधिक सामान्यतः, जंगली चूहों ने एचएसडी पर आंत माइक्रोबायोटा संरचना में केवल मामूली बदलाव प्रदर्शित किए। इसके अनुरूप, 16एस-आधारित कार्यात्मक विश्लेषण ने एचएसडी पर जंगली चूहों की तुलना में सीएलएम में आंत माइक्रोबायोटा पारिस्थितिक कार्यों में केवल प्रमुख बदलाव का सुझाव दिया। हमारे निष्कर्षों से संकेत मिलता है कि सीएलएम के आंत माइक्रोबायोटा की तुलना में समृद्ध और जंगली-व्युत्पन्न आंत माइक्रोबायोटा एचएसडी जैसे आहार संबंधी हस्तक्षेपों के प्रति अधिक प्रतिरोधी है, जिसका भविष्य में अनुवाद संबंधी माइक्रोबायोम अनुसंधान के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव हो सकता है।

सिस्टैंच ट्यूबुलोसा-प्रतिरक्षा प्रणाली में सुधार

कीवर्ड: माइक्रोबायोम; उच्च नमक वाला आहार; रोग प्रतिरोधक क्षमता; जंगली जानवर

1 परिचय

स्तनधारियों की आंत एक जटिल और विविध जीवाणु समुदाय द्वारा उपनिवेशित होती है, जो मेजबान के साथ मिलकर एक नाजुक सहजीवी संबंध बनाती है [1,2]। यह जीवाणु समुदाय मेजबान के लिए उपयोगी कई कार्य करता है, जिसमें चयापचय, इम्यूनोमॉड्यूलेटिंग और ट्रॉफिक कार्य शामिल हैं [3-7] और जीवन के दौरान आंत माइक्रोबायोटा संरचना मेजबान की विशिष्ट आवश्यकताओं और शरीर विज्ञान के अनुरूप बदल सकती है [1,8, 9]. आंत के स्वास्थ्य को बढ़ावा देने वाले बैक्टीरिया के कई लाभकारी कार्य एनारोबिक किण्वन-व्युत्पन्न मेटाबोलाइट्स [10-13] द्वारा मध्यस्थ होते हैं और डिस्बायोटिक स्थितियां मेजबान स्वास्थ्य को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकती हैं [2,11,14,15]। स्वास्थ्य पर जीवनशैली के प्रभाव के प्रति बढ़ती चिंता के कारण आंत माइक्रोबायोटा की भागीदारी और इसके अनुवाद संबंधी निहितार्थों में वैज्ञानिक रुचि बढ़ी है [16,17]। दरअसल, आंत माइक्रोबायोटा बाहरी (उदाहरण के लिए, जीवनशैली, आहार और चिकित्सा उपचार) और आंतरिक (उदाहरण के लिए, मेजबान आनुवंशिकी, प्रतिरक्षा और चयापचय विनियमन) दोनों कारकों द्वारा आकार दिया जाता है [8,18-20]। आम तौर पर यह माना जाता है कि बाहरी तत्व प्रभावशाली प्रभाव डाल सकते हैं, आहार आंत माइक्रोबायोटा संरचना और कार्य को प्रभावित करने वाले मुख्य योगदान कारकों में से एक है [1,2,21]। पश्चिमी आहार घटक, जैसे उच्च नमक का सेवन, प्रतिरक्षा प्रणाली को प्रभावित करके और आंत माइक्रोबायोटा और रोग में परिवर्तन करके मेजबान होमियोस्टैसिस को नुकसान पहुंचाने के लिए जाने जाते हैं [18,22-37]। म्यूरिन गट माइक्रोबायोटा में, उच्च नमक वाला आहार (एचएसडी) स्वास्थ्य को बढ़ावा देने वाले बैक्टीरिया की कमी से जुड़ा है, जिन्हें शॉर्ट-चेन फैटी एसिड (एससीएफए) के उत्पादक के रूप में जाना जाता है, जैसे लैक्टोबैसिलस एसपीपी, बिफीडोबैक्टीरियम, ब्लौटिया और फ़ेकैलिबाकुलम [28, 29,38-41], अक्करमेंसिया की प्रचुरता में वृद्धि के साथ, एक और अवसरवादी एससीएफए-निर्माता जिसे विभिन्न मॉडल प्रणालियों में मेजबान प्रतिरक्षा और बीमारी को प्रभावित करने के लिए दिखाया गया है [42,43]। म्यूरिन पशु मॉडल का उपयोग अक्सर यह अध्ययन करने के लिए किया जाता है कि आहार संबंधी कारक आंत माइक्रोबायोटा, प्रतिरक्षा प्रणाली और बीमारी को कैसे आकार दे सकते हैं [29,44-46]। हालाँकि पारंपरिक प्रयोगशाला चूहों (सीएलएम) का उपयोग अभी भी कई अध्ययनों के लिए एक वैध विकल्प है, यह कभी-कभी आंत माइक्रोबायोटा-केंद्रित अनुप्रयोगों का ठीक से अनुवाद करने में विफल रहता है [47-49]। उदाहरण के लिए, सूजन आंत्र रोग (आईबीडी) और मोटापे के म्यूरिन मॉडल में इम्यूनोलॉजिकल और मेटाबोलॉमिक्स अनुसंधान को आंत माइक्रोबायोटा अध्ययन के अनुवाद संबंधी परिणामों की खराब भविष्यवाणी करते हुए दिखाया गया है [50]। यह इन मॉडल प्रणालियों में कई अंतर्निहित अंतरों के कारण हो सकता है, जैसे विभिन्न आंत शरीर रचना, आनुवंशिकी और शरीर विज्ञान [16,50]। हालाँकि, माइक्रोबायोटा-प्रतिरक्षा इंटरैक्शन का अध्ययन करने के लिए सीएलएम का उपयोग करने की एक और समस्या सीएलएम में आंत जीवाणु संरचना का वर्चस्व है, जो जंगली चूहों की तुलना में सीएलएम आंत माइक्रोबायोटा की जटिलता और लचीलेपन में कमी को प्रतिबिंबित करती है [51]। स्वच्छ और नियंत्रित वातावरण की आवश्यकता संभावित रोगजनकों और परजीवियों की कम उपस्थिति का सामना करती है, जिसके परिणामस्वरूप माना जाता है कि जंगली चूहों की तुलना में सीएलएम में कम "शिक्षित" प्रतिरक्षा प्रणाली होती है [51-53]। इस समस्या का समाधान करने के लिए, जंगली-व्युत्पन्न आंत माइक्रोबायोटा प्राप्त करने के लिए जंगली चूहों में C57BL/6 चूहों-व्युत्पन्न भ्रूण स्थानांतरण द्वारा वाइल्डलिंग म्यूरिन मॉडल विकसित किया गया था, ताकि इम्यूनोलॉजिकल-आंत माइक्रोबायोटा अध्ययन के अनुवाद संबंधी मुद्दे को दूर किया जा सके [54]। इस माउस मॉडल से जुड़े हाल के अध्ययनों ने सीएलएम [54,55] की तुलना में प्रयोगात्मक इम्यूनोथेरेपी के अनुवादात्मक मूल्य की भविष्यवाणी करने में बेहतर परिणाम दिखाए हैं। इसके अलावा, सीएलएम की तुलना में वाइल्डलिंग गट माइक्रोबायोटा एंटीबायोटिक उपचार और उच्च वसा वाले आहार के प्रति अधिक प्रतिरोधी और लचीला था, जो मनुष्यों में अधिक जटिल स्थिति के बराबर था [54,55]। हालाँकि, आंत माइक्रोबायोटा, प्रतिरक्षा प्रणाली और सीएलएम में विभिन्न रोग मॉडल पर एचएसडी के स्थापित प्रभावों के बावजूद, प्राकृतिक, जंगली-व्युत्पन्न आंत माइक्रोबायोटा पर उच्च नमक के सेवन के प्रभाव अज्ञात हैं। इस अध्ययन में, हमने जंगली चूहों की तुलना में विभिन्न आंत जीवाणु पारिस्थितिकी तंत्र रचनाओं और सीएलएम के पूर्वानुमान कार्यों पर एचएसडी के प्रभाव का मूल्यांकन किया।

2। सामग्री और विधि

2.1. पशु और आहार

जंगली प्रकार के C57BL/6 चूहों (7-8 सप्ताह की मादा, n=20) को चार्ल्स नदी से खरीदा गया था और मानकीकृत परिस्थितियों में हैसेल्ट विश्वविद्यालय की पशु सुविधा में रखा गया था। जंगली चूहों (C57BL/6 आनुवंशिक पृष्ठभूमि, नर n {{8%) और मादा n=11) [54] को मानकीकृत परिस्थितियों में यूहासेल्ट की पशु सुविधा में रखा गया था। पशु अध्ययन को हैसेल्ट विश्वविद्यालय में पशु प्रयोगों पर नैतिक समिति (ECAE) द्वारा अनुमोदित किया गया था (ID201618A4V1, ID202235)। चूहों को 12:12 घंटे के प्रकाश/अंधेरे प्रकाश चक्र के साथ तापमान-नियंत्रित कमरे (21-23 ◦C) में (4 चूहे/पिंजरे) रखा गया था। निम्नलिखित शुद्ध आहार Ssniff (Soest, जर्मनी) से खरीदे गए थे: 0.5% NaCl/नियंत्रण आहार (E15430-04), और 4% NaCl/HSD (E15431-34)। एचएसडी के लिए, जानवरों को पीने के पानी में ई15431-34 के अलावा 1% NaCl मिलाया गया, जैसा कि [28] में बताया गया है। सीएलएम चूहों को नियंत्रण समूह (एन=10) और एचएसडी (एन=10) के बीच समान रूप से वितरित किया गया था। जंगली चूहों के लिए, नर और मादा व्यक्तियों को भी नियंत्रण और एचएसडी आहार समूहों में समान रूप से वितरित किया गया था (नियंत्रण के लिए 6 नर, एचएसडी के लिए 6 नर, नियंत्रण के लिए 5 मादा और एचएसडी के लिए 6 मादा)।

सिस्टैंच पौधा-बढ़ाने वाली प्रतिरक्षा प्रणाली

2.2. डीएनए निष्कर्षण

QIAmp फास्ट डीएनए स्टूल मिनी किट (क्यूजेन, हिल्डेन, जर्मनी) के एक संशोधित प्रोटोकॉल का उपयोग करके, [28] में वर्णित अनुसार माइक्रोबियल डीएनए निष्कर्षण किया गया था। संक्षेप में, फेकल छर्रों को एक 2-एमएल एप्पेंडॉर्फ में जोड़ा गया था जिसमें 0.5 मिमी ग्लास मोती और 1.5 एमएल लिसीस बफर (एएसएल) (क्यूजेन, हिल्डेन, जर्मनी) शामिल थे। छर्रों का यांत्रिक समरूपीकरण करने के लिए बीड-पिटाई का उपयोग किया गया था। पूर्ण निष्कर्षण निर्माता के प्रोटोकॉल के अनुसार मामूली संशोधनों (70 ◦C पर प्रोटीनएज़ K ऊष्मायन समय को 2 घंटे तक बढ़ाना) के साथ किया गया था। डीएनए सांद्रता का मूल्यांकन नैनोड्रॉप एनडी -1000 स्पेक्ट्रोफोटोमीटर (नैनोड्रॉप टेक्नोलॉजीज, विलमिंगटन, डीई, यूएसए) का उपयोग करके किया गया था और 16एस आरआरएनए जीन प्रवर्धन से पहले -20 ◦C पर संग्रहीत किया गया था।

2.3. 16एस आरआरएनए जीन प्रवर्धन और अनुक्रमण

16एस आरआरएनए जीन अनुक्रम को वी4 क्षेत्र (एफ515/आर806) के लिए विशिष्ट प्राइमर का उपयोग करके बढ़ाया गया था, जैसा कि पहले वर्णित है [56]। संक्षेप में, 98 ◦C पर 30 s के लिए प्रारंभिक विकृतीकरण के प्रति पीसीआर प्रतिक्रिया (30 µL) (KAPA HiFi HotStart ReadyMix, Roche, Basel, CH, USA) में 25 एनजी डीएनए का उपयोग किया गया, इसके बाद 25 चक्र (98 ◦ पर 10 s) का उपयोग किया गया। C, 55 ◦C पर 20 s, और 72 ◦C पर 20 s)। प्रतिक्रियाएं तीन प्रतियों में की गईं, प्रति नमूना एकत्र किया गया, और एक चुंबकीय मनका-आधारित क्लीन-अप सिस्टम (एजेनकोर्ट एएमप्योर एक्सपी, बेकमैन कूल्टर, ब्रे, सीए, यूएसए) द्वारा शुद्ध किया गया। लाइब्रेरी की तैयारी नेक्सटेरा तकनीक (नेक्सटेरा एक्सटी इंडेक्स किट, इलुमिना, सैन डिएगो, सीए, यूएसए) का उपयोग करके अनुक्रमित लाइब्रेरी प्राप्त करने के लिए एक सीमित-चक्र पीसीआर द्वारा की गई थी, इसके बाद दूसरा एएमप्योर एक्सपी चुंबकीय मोतियों की सफाई का कदम उठाया गया। अनुक्रमित नमूनों को कंपनी प्रोटोकॉल (इलुमिना, इंक., सैन डिएगो, सीए, यूएसए) के अनुसार 2 × 300 बीपी युग्मित-अंत प्रोटोकॉल के साथ इलुमिना MiSeq प्लेटफ़ॉर्म PE300 पर 4nM की समान सांद्रता के लिए सामान्यीकृत किया गया, पूल किया गया और अनुक्रमित किया गया।

सिस्टैंच ट्यूबुलोसा-प्रतिरक्षा प्रणाली में सुधार

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2.4. 16एस आरआरएनए जीन अनुक्रमण डेटा का प्रसंस्करण और सांख्यिकीय विश्लेषण

कच्चे अनुक्रमों को QIIME 2 [57] पाइपलाइन का उपयोग करके संसाधित किया गया था। लंबाई और गुणवत्ता फ़िल्टरिंग (डिफ़ॉल्ट पैरामीटर) के बाद, रीड्स को फ़िल्टर किया गया और DADA2 [58] का उपयोग करके परिचालन वर्गीकरण इकाइयों (OTU) को सौंपा गया। टैक्सोनोमिक असाइनमेंट VSEARCH एल्गोरिदम (https://github.com/torognes/vsearch; 9 नवंबर 2 को एक्सेस किया गया) और सिल्वा डेटाबेस v128 (https://www.arb-silva.de) द्वारा किया गया था। /; 9 नवंबर 2 को एक्सेस किया गया {{40}}22)। एएसवी तालिका को फिर 6.147 गहराई पर रेयरफैक्शन द्वारा सामान्यीकृत किया गया ताकि प्रत्येक नमूना रेयरफैक्शन वक्र के अंत में पठार तक पहुंच सके। अल्फा-विविधता का मूल्यांकन दो अलग-अलग मेट्रिक्स का उपयोग करके किया गया था: ओटीयू समृद्धि (अवलोकित), चाओ1, शैनन, सिम्पसन, इनवर्स सिम्पसन (इन्वसिम्पसन) पारिस्थितिक सूचकांक। बीटा-विविधता के लिए, ब्रे-कर्टिस असमानता, जैकार्ड समानता, और भारित और अभारित यूनीफ्रैक मेट्रिक्स [59] की गणना की गई और नमूनों के बीच वास्तविक दूरी की कल्पना करने के लिए सिद्धांत समन्वय विश्लेषण (पीसीओए) द्वारा प्लॉट किया गया। ओटीयू गिनती तालिका को सामान्य करने के लिए, प्रति नमूना 63{44}}5 अनुक्रमों की गहराई पर 1{46}}0 बार रेयरफैक्शन किया गया था। ओटीयू वर्गीकरण असाइनमेंट से प्राप्त आउटपुट, एक वर्गीकरण तालिका के रूप में, सामान्यीकृत ओटीयू तालिका को वर्गीकरण स्तर एल 2 (फाइलम), एल 5 (परिवार), और एल 6 (जीनस) के लिए तालिकाओं में संक्षिप्त करने के लिए उपयोग किया गया था। सांख्यिकीय विश्लेषण आर (https://www.R-project.org/; 25 नवंबर 2 को एक्सेस किया गया) का उपयोग करके किया गया था। आर पैकेज "वेगन" (संस्करण 2.6-4) [60] का उपयोग पीसीओए या प्रमुख घटक विश्लेषण (पीसीए) द्वारा समूहों के संरचनात्मक अंतर की तुलना करने के लिए बीटा-विविधता मेट्रिक्स उत्पन्न करने के लिए किया गया था। पैकेज और डेटा पृथक्करण का परीक्षण छद्म-एफ अनुपात ("शाकाहारी" में फ़ंक्शन "एडोनिस") के साथ क्रमपरिवर्तन परीक्षण द्वारा किया गया था। समूहों के बीच बीटा विविधता के संदर्भ में पृथक्करण का परीक्षण दूरी मैट्रिक्स (परमनोवा, "शाकाहारी" में फ़ंक्शन "एडोनिस") का उपयोग करके भिन्नता के क्रमपरिवर्तनीय बहुभिन्नरूपी विश्लेषण द्वारा किया गया था, जबकि अंतर-समूह फैलाव के लिए अंतर का परीक्षण समूह फैलाव परीक्षण (PERMDISP) की बहुभिन्नरूपी समरूपता द्वारा किया गया था। , "शाकाहारी" में "बीटाडिस्पर" फ़ंक्शन)। टैक्सा जो कम से कम 4 नमूनों में मौजूद नहीं थे, उन्हें विश्लेषण से बाहर रखा गया था। टैक्सा सापेक्ष बहुतायत के संदर्भ में अंतर का मूल्यांकन पहले 4 समूहों के बीच प्रारंभिक क्रुस्कल-वालिस परीक्षण के साथ किया गया था और फिर निम्नलिखित तुलना जोड़ियों के बीच विलकॉक्सन परीक्षण के साथ मूल्यांकन किया गया था: सीएलएम नियंत्रण बनाम सीएलएम एचएसडी, वाइल्डलिंग नियंत्रण बनाम वाइल्डलिंग एचएसडी, सीएलएम नियंत्रण बनाम वाइल्डलिंग नियंत्रण, सीएलएम एचएसडी बनाम वाइल्डलिंग एचएसडी। वाइल्डलिंग और सीएलएम के बीच टैक्सोनॉमिक अंतर के मूल्यांकन के लिए, रैखिक विभेदक विश्लेषण प्रभाव आकार (LEfSe: https://huttenhower.sph.harvard.edu/galaxy/; 25 नवंबर 2022 को एक्सेस किया गया) का उपयोग जीनस स्तर पर मुख्य विशेषताओं को अलग करने के लिए किया गया था [ 61]. तब LEfSe परिणामों को एक बार ग्राफ के रूप में दिखाया गया था, जिसमें लीनियर डिस्क्रिमिनेंट एनालिसिस (LDA) स्कोर सीमा 1.0 से अधिक थी। जब भी आवश्यक हो, कई तुलनाओं के पी-मूल्यों को बेन्जामिनी-होचबर्ग विधि द्वारा समायोजित किया गया था। झूठी खोज दर (एफडीआर) 0.05 से कम या उसके बराबर को सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण माना जाता था: * पी 0.05 से कम या उसके बराबर; ** पी 0.01 से कम या उसके बराबर; *** पी 0.001 से कम या उसके बराबर। भोजन में विभिन्न NaCl सामग्री (0.5% और 4% NaCl खाद्य सामग्री) के माइक्रोबायोम के बीच कार्यात्मक अंतर का विश्लेषण PICRUSt2 द्वारा किया गया था, जो 16s rDNA जीन अनुक्रमण डेटा (https://huttenhower.sph) से मेटाजेनोम कार्यात्मक सामग्री की भविष्यवाणी करने के लिए एक जैव सूचना विज्ञान सॉफ्टवेयर पैकेज है। harvard.edu/picrust/; 29 नवंबर 2022 को एक्सेस किया गया; PICRUSt2 2.4.1) [62]। PICRUSt2 पाइपलाइन को मानक मापदंडों (https://github.com/ picrust/picrust2/wiki/Full-pipeline-script; 29 नवंबर 2022 को एक्सेस किया गया) का उपयोग करके DADA2 से प्रतिनिधि अनुक्रमों और उनकी बहुतायत तालिका पर लागू किया गया था। पूर्ण पाइपलाइन आउटपुट से, केईजीजी ऑर्थोलॉजी और मेटासाइक पाथवे के लिए मेटागेनोमिक भविष्यवाणी को तालिकाओं के रूप में बनाया गया था, जिसमें पंक्तियों के रूप में पूर्वानुमानित कार्य और स्तंभों के रूप में नमूने थे, और एचएसडी शासन पर वाइल्डलिंग और सीएलएम में आंत माइक्रोबायोटा कार्यों की तुलना करने के लिए उपयोग किया जाता था। पहले (पीसी1), दूसरे (पीसी2), और तीसरे प्रमुख घटक (पीसी3) द्वारा वाइल्डलिंग और सीएलएम के बीच भिन्नता में सबसे अधिक योगदान देने वाले माइक्रोबियल समुदाय के पूर्वानुमान कार्यों को दो मॉडलों में एचएसडी खपत पर आगे के विश्लेषण के लिए चुना गया था। पूर्वानुमानित फ़ंक्शन प्रचुरता वाले मैट्रिक्स को फिर सामान्यीकृत किया गया, केंद्रित लॉग अनुपात (सीएलआर) मानों में बदल दिया गया, और वाइल्डलिंग और सीएलएम दोनों के लिए लॉग2मीन अनुपात की गणना (एचएसडी/नियंत्रण) की गई। अंत में, विलकॉक्सन-परीक्षण द्वारा समूहों के बीच लॉग2मीन अनुपात की तुलना की गई और क्यूनिफॉर्म प्लॉट के रूप में प्लॉट किया गया। विलकॉक्सन-परीक्षण और क्रुस्कल-वालिस परीक्षण कार्यों का उपयोग करके आर सॉफ्टवेयर में समूहों के बीच अंतर की सांख्यिकीय रूप से तुलना की गई और होल्म या बेन्जामिनी-होचबर्ग विधि द्वारा समायोजित पी मानों की तुलना की गई।

3। परिणाम

3.1. एचएसडी सीएलएम और वाइल्डलिंग गट माइक्रोबायोटा की विविधता और संरचना को प्रभावित करता है

चूहों में जंगली-व्युत्पन्न आंत माइक्रोबियल पारिस्थितिकी तंत्र पर एचएसडी के प्रभाव की जांच करने के लिए, हमने जंगली चूहों और सीएलएम को एचएसडी या नियंत्रण आहार खिलाया। चूहों को दो सप्ताह तक आहार व्यवस्था पर रखा गया और बाद में 14वें दिन एकत्र किए गए मल छर्रों से 16एस आरएनए जीन अनुक्रमण द्वारा मल आंत माइक्रोबायोटा संरचना की जांच की गई (चित्र 1ए)। पिछली रिपोर्ट के अनुसार, सीएलएम और जंगली चूहों के नियंत्रण और एचएसडी समूहों के बीच शरीर के वजन के संदर्भ में कोई मजबूत अंतर नहीं पाया गया [29]। बेसलाइन पर दो मॉडल सीएलएम और जंगली चूहों के बीच अलग-अलग आंत माइक्रोबायोटा का आकलन करने के लिए, हमने अल्फा विविधता (अवलोकित या समृद्धि, चाओ 1, शैनन, सिम्पसन और इनवर्स सिम्पसन इंडेक्स), बीटा विविधता (ब्रे-कर्टिस असमानता), और मुख्य का अनुमान लगाया। टैक्सोनॉमिक अंतर. पिछले अध्ययनों के अनुरूप [54], वाइल्डलिंग गट माइक्रोबायोटा को अधिक माइक्रोबियल समृद्धि (चित्रा 1 बी, सभी अल्फा विविधता सूचकांक) के साथ-साथ सीएलएम (चित्रा 1 सी, पर्मानोवा पी {{9}) की तुलना में एक विशिष्ट और अधिक विषम माइक्रोबियल संरचना की विशेषता थी। }.001 और PERMDISP पी=0.0009, वाइल्डलिंग बनाम सीएलएम; और चित्र S1)। माइक्रोबियल हस्ताक्षरों के संदर्भ में, सीएलएम और जंगली चूहों के आंत माइक्रोबायोटा को विभिन्न जीवाणु टैक्सा (चित्रा एस 1) द्वारा चित्रित किया गया था। रोशार्ट एट अल के अनुरूप। [54], जंगली चूहों से प्राप्त जीवाणु टैक्सा इंटेस्टिनोमोनस, डेसल्फोविब्रियो, टुज़ेरेला, ओस्सिलोबैक्टर, ओरोडिबैक्टर और रोगजनक जीनस हेलिकोबैक्टर से संबंधित हैं, जो इस मॉडल की जंगली-व्युत्पन्न गैर-पालतू प्रोफ़ाइल की विशेषता रखते हैं (चित्रा एस1)।

चित्र 1. सीएलएम (एन=10/समूह) और वाइल्डलिंग चूहों (एन=11 वाइल्डलिंग के लिए Ctrl और एन=12 वाइल्डलिंग एचएसडी के लिए) की जीवाणु संरचना पर एचएसडी का प्रभाव। (ए) प्रायोगिक डिजाइन। C57BL/6 CLM या जंगली चूहों को 0.5% NaCl (नियंत्रण, Ctrl) या उच्च नमक 4% NaCl (HSD) और 16S rRNA जीन एम्प्लिकॉन अनुक्रमण द्वारा विशेषता आंत जीवाणु समुदाय आंत खिलाया गया। (बी) सीएलएम और वाइल्डलिंग के फेकल आंत माइक्रोबायोटा की अल्फा विविधता के लिए सूचकांक; बाएं से दाएं, निम्नलिखित सूचकांक दिखाए गए हैं: अवलोकन किया गया (समृद्धि से बाहर), चाओ1, शैनन, सिम्पसन, सिम्पसन (इनवर्स सिम्पसन)। विलकॉक्सन-परीक्षण द्वारा समूहों के बीच अंतर का सांख्यिकीय रूप से मूल्यांकन किया जाता है। (सी) सीएलएम बनाम वाइल्डलिंग (शीर्ष), सीएलएम नियंत्रण बनाम सीएलएम एचएसडी (नीचे बाएं), और वाइल्डलिंग नियंत्रण बनाम वाइल्डलिंग एचएसडी (नीचे दाएं) के बीच ब्रे-कर्टिस असमानता मीट्रिक से बीटा विविधता समन्वय का प्रमुख समन्वय विश्लेषण प्लॉट; समूहों के बीच पृथक्करण और एकरूपता की गणना क्रमशः पर्मानोवा और पर्मडीआईएसपी परीक्षणों द्वारा की गई। * p 0 से कम या उसके बराबर.05; **p 0 से कम या उसके बराबर.01; ****p 0 से कम या उसके बराबर। चित्र 1. सीएलएम (एन=10/समूह) और वाइल्डलिंग चूहों (एन=11 वाइल्डलिंग के लिए Ctrl और एन=12 वाइल्डलिंग एचएसडी के लिए) की जीवाणु संरचना पर एचएसडी का प्रभाव। (ए) प्रायोगिक डिजाइन। C57BL/6 CLM या जंगली चूहों को 0.5% NaCl (नियंत्रण, Ctrl) या उच्च नमक 4% NaCl (HSD) और 16S rRNA जीन एम्प्लिकॉन अनुक्रमण द्वारा विशेषता आंत जीवाणु समुदाय आंत पर खिलाया गया था। (बी) सीएलएम और वाइल्डलिंग के फेकल आंत माइक्रोबायोटा की अल्फा विविधता के लिए सूचकांक; बाएं से दाएं, निम्नलिखित सूचकांक दिखाए गए हैं: अवलोकन किया गया (समृद्धि से बाहर), चाओ1, शैनन, सिम्पसन, सिम्पसन (इनवर्स सिम्पसन)। विलकॉक्सन परीक्षण द्वारा समूहों के बीच अंतर का सांख्यिकीय रूप से मूल्यांकन किया जाता है। (सी) सीएलएम बनाम वाइल्डलिंग (शीर्ष), सीएलएम नियंत्रण बनाम सीएलएम एचएसडी (नीचे बाएं), और वाइल्डलिंग नियंत्रण बनाम वाइल्डलिंग एचएसडी (नीचे दाएं) के बीच ब्रे-कर्टिस असमानता मीट्रिक से बीटा विविधता समन्वय का प्रमुख समन्वय विश्लेषण प्लॉट; समूहों के बीच पृथक्करण और एकरूपता की गणना क्रमशः पर्मानोवा और पर्मडीआईएसपी परीक्षणों द्वारा की गई। * पी 0.05 से कम या उसके बराबर; ** पी 0.01 से कम या उसके बराबर; ****p 0.0001 से कम या उसके बराबर।

एचएसडी ने जीवाणु विविधता (चित्र 1 बी, सभी अल्फा विविधता सूचकांक) में महत्वपूर्ण कमी के साथ-साथ सीएलएम की संरचना में एक महत्वपूर्ण माइक्रोबियल बदलाव को प्रेरित किया (चित्रा 1 सी, पर्मानोवा पी=0.001, पर्मडिस्प पी=0 .1, सीएलएम Ctrl बनाम सीएलएम एचएसडी)। इसके विपरीत, जंगली चूहों के आंत माइक्रोबायोटा को एचएसडी (चित्रा 1 बी, अवलोकन और चाओ 1 इंडेक्स) पर उच्च विविधता की विशेषता थी, सीएलएम से अलग, और उन्हें सीएलएम (चित्रा 1 सी) की तुलना में एचएसडी पर कम स्पष्ट माइक्रोबियल संरचना बदलाव की विशेषता भी थी। पर्मानोवा पी=0.001, पर्मडिस्प पी=0.5, वाइल्डलिंग Ctrl बनाम वाइल्डलिंग एचएसडी)।

3.2. जंगली चूहों की आंत माइक्रोबियल संरचना सीएलएम की तुलना में एचएसडी के प्रति अधिक प्रतिरोधी है

वाइल्डलिंग और सीएलएम के बीच जीवाणु संरचनागत अंतर को आगे वर्गीकरणात्मक रूप से चित्रित किया गया। फ़ाइलम स्तर पर, सापेक्ष बहुतायत के संदर्भ में सबसे प्रचुर फ़ाइला थे: फ़र्मिक्यूट्स (सीएलएम: 52 ± 12%, वाइल्डलिंग: 32 ± 34%), बैक्टेरॉइडोटा (सीएलएम: 24 ± 23%, वाइल्डलिंग: 57 ± 19%), एक्टिनोबैक्टीरियोटा (सीएलएम: 1 {{1 {{16 }}}} ± 7%, जंगली जानवर: 0.7 ± 1.3%) और वेरुकोमाइक्रोबायोटा (सीएलएम: 24 ± 23%, जंगली जानवर: 0%/पता नहीं चला) (चित्र 2)। आंत माइक्रोबियल प्रोफ़ाइल ने जंगली चूहों और सीएलएम (चित्र 2) के बीच मल के नमूनों में पाए गए सभी फ़ाइला के लिए अलग-अलग बहुतायत दिखाई। विशेष रूप से, कोर माइक्रोबायोटा फ़ाइला फ़र्मिक्यूट्स, बैक्टेरॉइडोटा और वेरुकोमाइक्रोबायोटा दोनों मॉडलों के बीच काफी भिन्न थे (चित्र 2)। अधिक विशेष रूप से, पारिवारिक स्तर पर, पहले एचएसडी संवेदनशील [28] के रूप में रिपोर्ट किए गए अधिकांश बैक्टीरिया के लिए वाइल्डलिंग बनाम सीएलएम आंत माइक्रोबायोटा में एक अलग योगदान देखा गया था, जिसमें लैक्टोबैसिलेसी, क्लोस्ट्रीडियासी, पेप्टोस्ट्रेप्टोकोकेसी और अक्करमेनसियासी (चित्र 3) शामिल थे। इसके अनुरूप, उपरोक्त परिवारों के मुख्य सदस्यों के लिए जंगली जानवरों और सीएलएम नमूनों के बीच जीनस स्तर पर समान प्रवृत्तियों की पुष्टि की गई; इनमें से, सबसे अधिक प्रतिनिधि लैक्टोबैसिलस, रोज़बुरिया, टुज़ेरेला, फ़ेकैलिबाकुलम और अक्करमेन्सिया थे (आंकड़े S1 और 4)। सीएलएम और वाइल्डलिंग गट माइक्रोबायोटा रचनाओं पर एचएसडी के प्रभाव को और अधिक चित्रित करने के लिए, हमने विभिन्न वर्गीकरण स्तरों पर आहार आहार के प्रभाव का भी विश्लेषण किया। फाइलम स्तर पर, एचएसडी-उपचारित सीएलएम आंत माइक्रोबायोटा को फर्मिक्यूट्स की महत्वपूर्ण कमी और वेरुकोमाइक्रोबायोटा (चित्रा 2) के संवर्धन की विशेषता थी, लेकिन जंगली नमूनों (चित्रा 2) में एचएसडी से कोई भी प्रमुख फाइला प्रभावित नहीं हुआ था। पारिवारिक स्तर पर, सीएलएम आंत माइक्रोबायोटा की विशेषता लैक्टोबैसिलेसी जैसे लैक्टिक एसिड-उत्पादक बैक्टीरिया के साथ-साथ पेप्टोस्ट्रेप्टोकोकेसी और क्लॉस्ट्रिडिएसी (चित्रा 3) जैसे एससीएफए-उत्पादकों की महत्वपूर्ण कमी थी। इसके अतिरिक्त, एचएसडी-फेड सीएलएम में, हमने अक्करमेनसियासी, सटरेलासी, डेफ्लुविटालियासी और एगरथेलासी (चित्रा 3) में वृद्धि देखी। इसके विपरीत, एचएसडी ने वाइल्डलिंग गट माइक्रोबायोटा में विभिन्न जीवाणु परिवारों को प्रभावित किया, उनमें से दो अत्यधिक प्रचुर मात्रा में मुरीबाकुलेसी और प्रीवोटेलैसी, दोनों एचएसडी (चित्रा 3) पर बढ़ गए थे। सीएलएम में एचएसडी-प्रभाव में सबसे अधिक योगदान देने वाले बैक्टीरियल मॉड्यूलेशन में जेनेरा अक्करमेंसिया, पैरासुटेरेला और एंटोरहेबडस की वृद्धि के साथ-साथ लैक्टोबैसिलस, रोज़बुरिया, टुज़ेरेला, (यूबैक्टीरियम) ऑक्सीडोरेड्यूकेन्स समूह, मुरीबाकुलम और एनारोवोरैक्स (चित्र 4) की कमी शामिल है। रोज़बुरिया को छोड़कर, उपरोक्त में से कोई भी जेनेरा वाइल्डलिंग गट माइक्रोबायोटा में एचएसडी से प्रभावित नहीं था, जबकि जीनस एनेरोवोरैक्स ने सीएलएम (चित्र 4) से विपरीत प्रवृत्ति दिखाई।

चित्र 2. सीएलएम (एन=10/समूह) और वाइल्डलिंग चूहों के आंत माइक्रोबायोटा से बैक्टीरिया फ़ाइला पर एचएसडी-प्रभाव (वाइल्डलिंग एचएसडी के लिए Ctrl और एन=12)। फ़ाइला सापेक्ष बहुतायत के संदर्भ में कुल संरचना प्रत्येक व्यक्ति (शीर्ष) के लिए बार प्लॉट और विशिष्ट फ़ाइला (नीचे) के लिए बॉक्सप्लॉट द्वारा दिखाई जाती है; विलकॉक्सन-परीक्षण द्वारा समूहों के बीच सांख्यिकीय तुलनाएं की गईं। *p 0 से कम या उसके बराबर.05; **p {{10}}.01 से कम या उसके बराबर; *** पी 0.001 से कम या उसके बराबर; ****p 0.0001 से कम या उसके बराबर।

चित्र 3. सीएलएम (एन=10/समूह) और जंगली चूहों (जंगली जानवरों के लिए एन=11 Ctrl और जंगली जानवरों एचएसडी के लिए एन=12) के जीवाणु परिवारों पर उच्च नमक वाले भोजन की खपत का प्रभाव। पारिवारिक स्तर पर कुल संरचना प्रत्येक व्यक्ति के लिए बार प्लॉट (शीर्ष पर) और विशिष्ट परिवारों के लिए बॉक्सप्लॉट (नीचे) द्वारा दर्शायी जाती है; विलकॉक्सन-परीक्षण द्वारा समूहों के बीच सांख्यिकीय तुलनाएं की गईं। *p 0 से कम या उसके बराबर.05; **p {{10}}.01 से कम या उसके बराबर; *** पी 0.001 से कम या उसके बराबर; ****p 0.0001 से कम या उसके बराबर।

चित्र 4. सीएलएम (एन=10/समूह) और वाइल्डलिंग चूहों (एन=11 वाइल्डलिंग के लिए Ctrl और एन=12 वाइल्डलिंग एचएसडी के लिए) में बैक्टीरिया जेनेरा में परिवर्तन। जीनस स्तर पर समग्र सापेक्ष बहुतायत योगदान को प्रत्येक व्यक्ति (शीर्ष पर) के लिए एक गोलाकार बार प्लॉट और विशिष्ट जेनेरा (नीचे) के लिए एक बॉक्सप्लॉट के रूप में प्लॉट किया जाता है; विलकॉक्सन-परीक्षण द्वारा समूहों के बीच सांख्यिकीय तुलनाएं की गईं। *p 0 से कम या उसके बराबर.05; **p 0 से कम या उसके बराबर.01; *** पी 0.001 से कम या उसके बराबर; ****p 0.0001 से कम या उसके बराबर।

3.3. एचएसडी सीएलएम में पूर्वानुमानित माइक्रोबियल कार्यों को प्रभावित करता है लेकिन जंगली चूहों में नहीं

PICRUSt 2 आउटपुट ने केईजीजी ऑर्थोलॉजी और मेटासाइक पाथवे एनोटेशन दोनों के लिए वाइल्डलिंग एचएसडी बनाम अनुपचारित वाइल्डलिंग चूहों के माइक्रोबियल सामुदायिक कार्यों के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं पाया, एटीपी-निर्भर हेलीकॉप्टर के लिए आरईजी जीन पर एचएसडी-प्रेरित बढ़े हुए फ़ंक्शन के एकमात्र अपवाद के साथ केईजीजी ऑर्थोलॉजी (चित्रा 5ए)। सीएलएम पर एचएसडी प्रभाव को केईजीजी ऑर्थोलॉजी के लिए पूर्वानुमानित कार्यों में उल्लेखनीय कमी की विशेषता थी, उनमें से जीन एसपीपी (सुक्रोज -6- फॉस्फेट) और पीएफकेए (फॉस्फोफ्रक्टोकिनेज 1), दोनों स्टार्च और सुक्रोज चयापचय में शामिल हैं, जो लाइन में है पिछले निष्कर्षों के साथ [28] (चित्र 5ए)। इसके अलावा, एचएसडी-फीडेड सीएलएम के आंत माइक्रोबायोटा को झिल्ली परिवहन (लौह परिवहन के लिए feoB, एबी 2पी एबी 2 परमीज प्रोटीन, एबी 2ए एबी 2 एटीपी बाइंडिंग प्रोटीन), ग्लूटामाइन बायोसिंथेसिस (जीएलएनए) में शामिल जीन के पूर्वानुमानित कार्यों में कमी की विशेषता थी। , LacI परिवार ट्रांसक्रिप्शनल रेगुलेटर (lacI, galR) और ट्रांसकेटोलेज़ (tktA, tktB) (चित्र 5A)। मेटासाइक पाथवे के लिए, एचएसडी ने नाइट्रेट कमी (डेनिट्रिफिकेशन पाथवे), गैलेक्टोज डिग्रेडेशन (डी-गैलेक्टारेट डिग्रेडेशन, डी-ग्लुकेरेट और डी-गैलेक्टारेट डिग्रेडेशन के सुपर पाथवे), फिनाइल-प्रोपेनोएट डिग्रेडेशन, फैटी से जुड़े पूर्वानुमानित कार्यों के सीएलएम आंत माइक्रोबायोटा को महत्वपूर्ण रूप से समृद्ध किया। एसिड निस्तारण, ब्यूटानोइक एसिड में सक्सिनेट गिरावट और अमीनो एसिड गिरावट (एरोमैटिक अमीन गिरावट, एल-ल्यूसीन गिरावट) (चित्रा 5बी)। इसके अलावा, पिछले निष्कर्षों के अनुरूप [28], सीएलएम में एचएसडी आंत माइक्रोबायोटा ने अमीनो एसिड बायोसिंथेसिस (एल-अलैनिन बायोसिंथेसिस, एल-लाइसिन बायोसिंथेसिस का सुपर पाथवे), मिश्रित एसिड किण्वन के लिए पूर्वानुमानित कार्यों को खो दिया, अतिरिक्त उपन्यास हस्ताक्षर जैसे एन- एसिटाइलग्लुकोसामाइन/एन-एसिटाइल-मैनोसामाइन/एन-एसिटाइलन्यूरेमिनेट गिरावट और डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोसाइड्स गिरावट (पाइरीमिडीन और प्यूरीन गिरावट, इनोसिन5फॉस्फेट बायोसिंथेसिस III) (चित्रा 5बी)।

चित्र 5. जारी.

चित्र 5. सीएलएम (एन=10/समूह) और वाइल्डलिंग (एन=11 वाइल्डलिंग के लिए Ctrl और एन=12 वाइल्डलिंग एचएसडी के लिए) आंत माइक्रोबायोटा में आंत पूर्वानुमानित मेटागेनोमिक कार्यों पर एचएसडी का प्रभाव। PICRUSt2 आउटपुट को KEGG ऑर्थोलॉजी एनोटेशन (ए) और मेटासाइक पाथवे (बी) के लिए क्यूनिफॉर्म प्लॉट के रूप में प्लॉट किया गया है, जिसे एचएसडी बनाम Ctrl नमूनों के बीच पूर्वानुमानित कार्यों की गणना के लॉग 2 माध्य अनुपात के रूप में व्यक्त किया गया है। सभी सांख्यिकीय तुलनाएँ Wilcoxon-परीक्षण द्वारा Ctrl बनाम HSD समूहों के बीच की गईं।

4। चर्चा

जटिल और विविध वाइल्डलिंग आंत माइक्रोबायोटा को कुछ रोग मॉडल [51] और उच्च वसा वाले सेवन जैसे आहार व्यवस्था [54,55] के प्रति अधिक लचीला माना जाता है। हालाँकि, किसी भी पिछले अध्ययन ने म्यूरिन जंगली-व्युत्पन्न आंत माइक्रोबायोटा पर उच्च सोडियम सेवन के प्रभावों का मूल्यांकन नहीं किया है। यहां, हमने पहली बार जांच की कि सीएलएम की तुलना में एचएसडी वाइल्डलिंग गट माइक्रोबायोटा को कैसे प्रभावित करता है। दिलचस्प बात यह है कि हमारे परिणामों से पता चला है कि सीएलएम की तुलना में, वाइल्डलिंग माइक्रोबायोम संरचनागत और भविष्य कहनेवाला कार्यात्मक दोनों स्तरों पर एचएसडी गड़बड़ी के प्रति अधिक प्रतिरोधी है। यह अच्छी तरह से स्थापित है कि उच्च नमक का सेवन आंत माइक्रोबायोम संरचना और प्रतिरक्षा होमियोस्टेसिस [25,29,31,34,63-65] को बदलकर विभिन्न बीमारियों, जैसे हृदय या ऑटोइम्यून बीमारियों के खतरे को बढ़ा सकता है। पिछली रिपोर्टों के अनुरूप, सीएलएम में आंत माइक्रोबायोटा में एचएसडी-प्रेरित बदलावों को माइक्रोबियल विविधता, संरचना और पूर्वानुमान कार्यों में महत्वपूर्ण परिवर्तनों की विशेषता थी [28]। स्वास्थ्य को बढ़ावा देने वाले बैक्टीरिया जैसे पेप्टोस्ट्रेप्टोकोकेसी परिवार और जेनेरा लैक्टोबैसिलस, रोज़बुरिया और टुज़ेरेला सीएलएम में सापेक्ष बहुतायत के मामले में कम हो गए, जबकि एचएसडीफेड समूहों में अक्करमेनसिया में उल्लेखनीय वृद्धि हुई। हमने डिफ्लुविटालियासी, एंटरोरहबडस और पैरासुटेरेला में एचएसडी की उच्च सापेक्ष प्रचुरता का भी पता लगाया। दिलचस्प बात यह है कि, जीनस पैरासुटेरेला सीएलएम और मनुष्यों दोनों के आंत माइक्रोबायोटा का एक मुख्य घटक है, जहां यह एसाक्रोलिटिक और सक्सिनेट के उत्पादक के रूप में व्यवहार करता है [66]। एगरथेलेसी ​​परिवार से एंटरोरहैबडस और सटरटेलेसी ​​परिवार से पैरासुटेरेल्ला दोनों को आईबीडी [67,68] के रोगियों में समृद्ध माना जाता है, जो आगे संकेत देता है कि एचएसडी रोग के विकास को कैसे प्रभावित कर सकता है। हालाँकि, दिलचस्प बात यह है कि जंगली चूहों ने सीएलएम जैसे एचएसडी-प्रेरित माइक्रोबियल बदलावों की एक समान इकाई नहीं दिखाई। इसके बावजूद, देखे गए ओटीयू और चाओ1 मेट्रिक्स के लिए एचएसडी पर वाइल्डलिंग विविधता में काफी वृद्धि हुई है, और केवल कुछ टैक्सा वाइल्डलिंग आंत माइक्रोबायोटा के एचएसडी गड़बड़ी में शामिल थे, उनमें से एनेरोवोरैक्स की वृद्धि, साथ ही एरीसिपेलेटोक्लोस्ट्रिडियम, रोजबुरिया और लाचनोस्पाइरेसी की कमी भी शामिल थी। यूसीजी-004 जीनस। रोज़बुरिया एकमात्र जीवाणु हस्ताक्षर था जो आमतौर पर संबंधित नियंत्रणों की तुलना में एचएसडी समूहों के बीच साझा किया जाता था, इसके बावजूद कि एचएसडी-पोषित सीएलएम में अभी भी एचएसडी-पोषित जंगली चूहों की तुलना में इस बैक्टीरिया की अधिक प्रचुरता है। ध्यान देने वाली बात यह है कि, रोज़बुरिया जैसे ब्यूटिरेट-उत्पादक बैक्टीरिया की अल्सरेटिव कोलाइटिस के रोगियों में कम सापेक्ष बहुतायत देखी गई थी [69] और यह कमी मानव विषयों के आईबीडी आनुवंशिक जोखिम के साथ सहसंबद्ध भी देखी गई थी [70]। यह पिछले निष्कर्षों के अनुरूप है, जहां रोज़बुरिया या लैक्टोबैसिलस जैसे जीवाणु जेनेरा में बदलाव को उच्च रक्तचाप के जोखिम से जुड़ा पाया गया था, जिसे संभवतः पश्चिमी आहार द्वारा बढ़ावा दिया गया था [71]। आंत की जीवाणु संरचना आंत की गतिशीलता और शरीर विज्ञान से भी जुड़ी होती है [72]।

पुरुषों के लिए सिस्टैंच के फायदे - प्रतिरक्षा प्रणाली को मजबूत करें

जीनस एनेरोवोरैक्स को पहले असामान्य आंत फिजियोलॉजी और कम गतिशीलता वाले चूहों में देखा गया है [73]; हालाँकि, जंगली चूहों के लिए एचएसडी में एनारोवोरैक्स के संवर्धन से आंत होमियोस्टैसिस और उचित कार्य के संदर्भ में इस टैक्सा की एक अलग भूमिका हो सकती है। पिछले निष्कर्षों के अनुरूप, हमने सीएलएम [28] के एचएसडी समूह में जीनस अक्करमेंसिया में वृद्धि देखी, जबकि जंगली चूहों के आंत माइक्रोबायोटा में इस जीनस की कमी हो गई थी, जो इस मॉडल पर पहले के अध्ययनों के अनुरूप भी है [51, 53-55]। यद्यपि मेजबान प्रतिरक्षाविज्ञानी और चयापचय प्रोफाइल (उदाहरण के लिए, मोटापे और टाइप 2 मधुमेह में) में सुधार पर इसके सकारात्मक प्रभाव के कारण जीनस अक्करमेन्सिया एक संभावित प्रोबायोटिक है [42,74-77], इसके नकारात्मक होने के कारण इस जीनस की भूमिका अभी भी स्पष्ट नहीं है कोलोरेक्टल कैंसर [78], पार्किंसंस रोग [79,80] और मल्टीपल स्केलेरोसिस रोगियों [81] में नैदानिक ​​​​परिणामों के साथ सहसंबंध। मेटासाइक पाथवे [28] के साथ प्राप्त हमारे पिछले परिणामों के अनुरूप, एचएसडी पर सीएलएम ने केईजीजी ऑर्थोलॉजी के लिए स्टार्च और सुक्रोज चयापचय से जुड़े पूर्वानुमानित माइक्रोबियल कार्यों में कमी देखी है। हालाँकि, एचएसडी-पोषित जंगली चूहों की आंत जीवाणु संरचना में मामूली बदलाव पूर्वानुमानित जीवाणु कार्यों में किसी भी महत्वपूर्ण बदलाव को प्रेरित करने में विफल रहे, यह दर्शाता है कि जंगली जानवरों से प्राप्त आंत माइक्रोबायोटा और चयापचय/पारिस्थितिक नेटवर्क बहुत अधिक स्थिर हैं और अधिक आसानी से अनुकूलित हो सकते हैं। सीएलएम आंत पारिस्थितिक तंत्र की तुलना में एचएसडी-प्रेरित आहार विविधताएं, जो आगे की जांच की आवश्यकता है। अलग-अलग आहार व्यवस्था पर आंत जीवाणु नेटवर्क पर आंत फंगल समुदाय के संभावित प्रभाव का भी उल्लेख करने लायक है। पहले के अध्ययनों से पहले ही सुझाव दिया गया है कि बैक्टीरिया और कवक के बीच संभावित बातचीत मेजबान प्रतिरक्षा प्रणाली होमियोस्टैसिस और रोग विकास में कैसे शामिल होती है [82-85]। इस संदर्भ में, सीएलएम जंगली चूहों की तुलना में उनकी कम जीवाणु जटिलता के कारण और भी सीमित है, जो एक विविध आंत माइकोबायोटा की स्थापना में बाधा उत्पन्न कर सकता है [54]। भविष्य के अध्ययन वाइल्डलिंग मॉडल का उपयोग करके आंत माइक्रोबायोटा और मेजबान प्रतिरक्षा की सेटिंग में आंत कवक समुदायों के योगदान को निर्धारित करने में सक्षम होंगे। संक्षेप में, हमारा अध्ययन इस बात पर डेटा प्रदान करता है कि सीएलएम के घरेलू आंत जीवाणु समुदाय की तुलना में उच्च सोडियम सेवन प्राकृतिक, जंगली-व्युत्पन्न आंत माइक्रोबियल पारिस्थितिकी तंत्र को कैसे प्रभावित करता है। हमारे अध्ययन से पता चला है कि एचएसडी जंगली चूहों में बैक्टीरियल टैक्सा और आंत माइक्रोबायोटा को उसी तरह प्रभावित नहीं करता है, जैसा कि सीएलएम से घरेलू आंत माइक्रोबायोटा के लिए करता है। यह विचलन, जैसा कि पहले अन्य आहार नियमों या उच्च वसा वाले आहार [54,55] जैसी स्थितियों के लिए कहा गया था, इंगित करता है कि अधिक जटिल आंत पारिस्थितिकी प्रणालियों पर आहार संबंधी हस्तक्षेपों के प्रभाव को दोबारा समझने और अनुमान लगाने के लिए प्राकृतिक म्यूरिन मॉडल प्रणालियों में भविष्य के शोध की आवश्यकता है। जैसा कि इंसानों में होता है.

सिस्टैंच ट्यूबुलोसा-प्रतिरक्षा प्रणाली में सुधार

संदर्भ

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