भाग 2 आंत माइक्रोबायोटा होमियोस्टैसिस की बहाली के माध्यम से पुरानी अप्रत्याशित तनाव चूहों पर Cistanche Tubulosa निकालने के एंटीडिप्रेसेंट की तरह प्रभाव

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चर्चा

सीटीई की एंटी-डिप्रेशन गतिविधि और इसके नैदानिक लाभों की पहचान

Cistancheएंटी-ऑक्सीडेंट है और हैन्यूरोप्रोटेक्टिवप्रभाव

इस अध्ययन ने सीयूएस चूहों में सीटीई की एंटीडिप्रेसेंट गतिविधि का मूल्यांकन किया, एफएसटी, एसपीटी, ओएफटी और एनएसएफटी जैसे विवो मॉडल की प्रभावकारिता की पुष्टि की, और अवसादग्रस्तता-विरोधी गतिविधि की पुष्टि की।C. tubulosaसीयूएस चूहों में जो अक्सर टीसीएम में गुर्दे की कमी, नपुंसकता और महिला बांझपन के उपचार के लिए उपयोग किया जाता है। वर्तमान में, सबसे अधिक निर्धारित एंटीडिपेंटेंट्स सेरोटोनिन और नॉरपेनेफ्रिन रीपटेक इनहिबिटर (एसएनआरआई) वेनलाफैक्सिन हैं, इसके बाद चयनात्मक सेरोटोनिन रीपटेक इनहिबिटर (एसएसआरआई) एफएलएक्स (थासे एट अल। मैकइंटायर, 2017)। हालांकि, इन एंटीडिपेंटेंट्स को कार्डियक विषाक्तता, रक्तचाप, यौन रोग और नींद विकारों (फर्ग्यूसन, 2001) सहित गंभीर दुष्प्रभावों के अधिकारी के रूप में दिखाया गया है; जिन एट अल., 2015)। एंटीडिपेंटेंट्स के सभी वर्गों में, एसएसआरआई और एसएनआरआई यौन रोग की उच्चतम घटनाओं के साथ सहसंबद्ध हैं (मोंटेजोगोन्ज़लेज एट अल। क्लेटन एट अल., 2014)। विशेष रूप से ध्यान देने योग्य यौन रोग की समग्र घटना है, जो 59.1% (604/1,022) पर है जब सभी एंटीडिपेंटेंट्स को समग्र रूप से माना जाता है; और लगभग 40% रोगी यौन रोग के प्रति कम सहिष्णुता दिखाते हैं, इस प्रकार दवा का अनुपालन गंभीर रूप से प्रभावित होता है (क्लेटन, 2001)। वर्तमान अवसाद उपचार की कमियों को ध्यान में रखते हुए,CistanchesHerba नैदानिक आवेदन के लिए महान क्षमता से पता चलता है, न केवल अपनी शक्तिशाली antidepressantlike गतिविधि के कारण, लेकिन यह भी क्योंकिCistanchesहर्बा का उपयोग पारंपरिक रूप से नपुंसकता के इलाज के लिए किया जाता है, जिसे कम से कम अन्य एंटीडिपेंटेंट्स (फू एट अल। इसके अलावा, Cistanches Herba चूहों में विषाक्तता और उपचार से संबंधित परिवर्तनों के कोई संकेत नहीं दिखाता है, जिससे हमें विश्वास होता है कि इसका कम हानिकारक दुष्प्रभाव होता है और चिकित्सीय रूप से उपयोग किए जाने पर बहुत सुरक्षित होता है (गाओ एट अल।

सीटीई न्यूरोट्रांसमीटर और न्यूरोट्रोफिन को मॉडुलेट करता है

इस अध्ययन के परिणामों से संकेत मिलता है कि सीटीई प्रशासन बृहदान्त्र में 5-एचटी स्तर के साथ सीयूएस-प्रेरित हिप्पोकैम्पस 5-एचटी स्तर और बीडीएनएफ अभिव्यक्ति को काफी बढ़ा सकता है। यह एंटीडिप्रेसेंट गतिविधियों को अच्छी तरह से समझा सकता है जो सीटीई लागू करता है। शरीर में 5-एचटी के 90% से अधिक को आंत में विशेष अंतःस्रावी कोशिकाओं द्वारा संश्लेषित किया जाता है जिसे एंटरोक्रोमाफिन कोशिकाएं (Gershon and Tack, 2007) कहा जाता है; यानो एट अल., 2015)। पिछले शोध से पता चला है कि माउस और मानव माइक्रोबायोटा में बीजाणु बनाने वाले बैक्टीरिया ने कोलोनिक एंटरोक्रोमाफिन कोशिकाओं से 5-एचटी जैवसंश्लेषण को बढ़ावा दिया, जो 5-एचटी विनियमन (यानो एट अल। इसलिए सीटीई के मौखिक प्रशासन के बाद बृहदान्त्र में परिवर्तित आंत माइक्रोबायोटा संरचना और 5-एचटी एकाग्रता के बीच संबंध को स्पष्ट करना महत्वपूर्ण होगा, जो सीटीई की एंटीडिप्रेसेंट जैसी गतिविधि के लिए कार्रवाई के औषधीय तंत्र पर प्रकाश डालेगा। हालांकि सीटीई प्रशासन ने बृहदान्त्र में महत्वपूर्ण आंत माइक्रोबायोटा परिवर्तन और 5-एचटी राशि में वृद्धि का नेतृत्व किया, लेकिन पीयरसन के सहसंबंध गुणांक के आधार पर परिवर्तित आंत माइक्रोबायोटा और बृहदान्त्र में परिवर्तित 5-एचटी स्तर के बीच कोई सहसंबंध नहीं पाया गया। इसलिए, यह स्पष्ट नहीं है कि आंत माइक्रोबायोटा के होमोस्टैसिस ने सीयूएस चूहों के सीटीई प्रशासन के बाद बृहदान्त्र में 5-एचटी जैवसंश्लेषण का नेतृत्व किया या नहीं। रोगाणु मुक्त चूहों में माइक्रोबायोटा प्रत्यारोपण का हमारा चल रहा प्रयोग आगे की जांच करना है।

यह बताया गया है कि जलीय अर्कC. tubulosaमाउस मॉडल में एक एंटीडिप्रेसेंट प्रभाव का प्रदर्शन किया, मोनोमाइन सिस्टम और एचपीए अक्ष के मॉडुलन दोनों के एंटीडिप्रेसेंट प्रभाव में योगदान देता हैC. tubulosa(वांग डी एट अल, 2017)। हमारे वर्तमान अध्ययन में, सीटीई ने हिप्पोकैम्पस में न्यूरोट्रांसमीटर और न्यूरोट्रोफिन को विनियमित करके सीयूएस के तहत चूहों में अवसाद जैसे व्यवहारों में काफी सुधार किया। यह अच्छी तरह से परिभाषित अर्क, जो 48.6% पीएचजी, 6.9% इरिडोइड ग्लाइकोसाइड्स और 20.0% कुल सैकराइड्स से बना है, से पता चलता है कि यह मिश्रण कई तरीकों से एंटीडिप्रेसेंट प्रभाव डाल सकता है। उदाहरण के लिए, पीएचजी स्ट्रिएटम (तियान और पु, 2005) में डीए के स्तर को बढ़ा सकते हैं; गेंग एट अल., 2007), इरिडोइड्स एचपीए अक्ष शिथिलताओं को बहाल कर सकते हैं और बीडीएनएफ अभिव्यक्ति को नियंत्रित कर सकते हैं (कै एट अल। वांग एट अल., 2015)। हालांकि, आणविक स्तर पर सीटीई के एंटीडिप्रेसेंट प्रभाव का सटीक लक्ष्य, और अर्क में मुख्य घटकों से योगदान अज्ञात रहता है, सीटीई के व्यापक एंटीडिप्रेसेंट तंत्र को स्पष्ट करने के लिए आगे के अध्ययन की आवश्यकता है।

Cistancheविरोध कर सकते हैंएपोप्टोसिस

सीटीई आंत माइक्रोबायोटा संरचना और एससीएफए उत्पादन को पुनर्स्थापित करता है

इस अध्ययन में, आंत माइक्रोबायोटा संरचना के होमोस्टैसिस को सीयूएस मॉडल में सीटीई द्वारा बहाल किया गया था। Bacteroides की एक बहुतायत, प्रारंभिक जीवन से आंत में उच्च महत्व के साथ सख्त anaerobes (Arboleya et al., 2015), सीटीई प्रशासन के बाद ऊंचा किया गया था। पिछले अध्ययनों से संकेत मिलता है कि बैक्टेरोइड्स नाजुकता चूहों में आत्मकेंद्रित जैसे व्यवहारों को उलट सकती है (Hsiao et al., 2013)। हमारे परिणाम दर्शाते हैं कि बैक्टेरोइड्स हिप्पोकैम्पस में 5-एचटी के साथ सकारात्मक रूप से जुड़ा हुआ था, और एससीएफए के साथ नकारात्मक रूप से जुड़ा हुआ था, जो सीटीई के मनाया विरोधी अवसादग्रस्तता प्रभाव के साथ सहसंबद्ध है। इसके अलावा, माइक्रोबियल संरचना में परिवर्तन हाल ही में मेजबान प्रतिरक्षा (राउंड और मज़मानियन, 2009) से जुड़ा हुआ है। उदाहरण के लिए, विभिन्न बैक्टेरोइड्स एसपीपी ट्रेग सेल आबादी का विस्तार कर सकते हैं, टीएच 1 / टीएच 2 फेनोटाइप को पूर्वाग्रहित कर सकते हैं, या एससीएफए (सैमुअलसन एट अल। प्रतिरक्षा प्रणाली आंत माइक्रोबायोटा और अवसाद (मिलर एट अल। इसलिए, क्या सीटीई बैक्टेरोइड्स आबादी को प्रभावित करता है, प्रतिरक्षा प्रणाली को और नियंत्रित करता है, और फिर मेजबान पर इसके विरोधी अवसादग्रस्तता प्रभाव डालता है, भविष्य में जांच करने की आवश्यकता है। एक पिछले प्रकाशन ने संकेत दिया कि प्रीबायोटिक प्रशासन के परिणामस्वरूप बैक्टेरोइड्स और पैराबैक्टीरियोइड्स की बहुतायत में महत्वपूर्ण वृद्धि हुई, और रुमिनोकोकस (बुरोकास एट अल। सीटीई प्रशासन ने भी बैक्टेरोइड्स और पैराबैक्टीरियोइड्स की इसी तरह की वृद्धि के साथ-साथ रूमिनोकोकस की कमी का नेतृत्व किया। यह शायद इसलिए है क्योंकि सीटीई में ओलिगोसेकेराइड्स और पॉलीसेकेराइड प्रीबायोटिक्स के संभावित स्रोत हैं। Deinococcus की कम बहुतायत केवल CUS-प्रेरित मॉडल समूह में पाया गया था, लेकिन नियंत्रण और सीटीई प्रशासन समूह में पता नहीं चला। इससे पता चलता है कि अवसाद में इन गैर-प्रमुख बैक्टीरिया की भूमिका को अनदेखा नहीं किया जाना चाहिए।

Deinococcus पहली बार 1956 में खोजा गया था और कारकों की एक श्रृंखला के कारण क्षति के लिए अपने उल्लेखनीय प्रतिरोध के लिए जाना जाता है विकिरण, desication, यूवी विकिरण, और ऑक्सीकरण एजेंटों (Gerber et al., 2015). इसके अतिरिक्त, Deinococcus के पास चीनी-चयापचय एंजाइमों को एन्कोडिंग करने वाले जीन की उपस्थिति के कारण शर्करा को नीचा दिखाने और चयापचय करने की क्षमता है (Gerber et al., 2015)। इस अध्ययन में, सीयूएस-प्रेरित समूह में डीइनोकोकस की सापेक्ष बहुतायत में नाटकीय वृद्धि देखी गई थी, और सीटीई प्रशासन के बाद डीनोकोकस का स्तर नियंत्रण समूह के स्तर तक काफी गिर गया था। इसका तात्पर्य यह है कि सीयूएस आंत माइक्रोबायोटा में एक अव्यवस्थित चीनी चयापचय स्तर का कारण बन सकता है, और डीनोकोकस में वृद्धि सीयूएस चूहों में तनाव प्रतिक्रिया के लिए विशेषता हो सकती है। सीटीई के दीर्घकालिक उपचार के बाद, सीयूएस चूहे के चीनी चयापचय का स्तर सामान्य हो सकता है, और डीनोकोकस की असामान्य वृद्धि तब गायब हो जाएगी। इसके आधार पर, जीनस डीनोकोकस जैसे गैर-प्रमुख बैक्टीरिया अवसाद की शुरुआत के लिए एक नैदानिक मार्कर के रूप में काम कर सकते हैं और एक चिकित्सीय लक्ष्य के रूप में आंत माइक्रोबायोटा के विनियमन के अध्ययन के लिए व्यावहारिकता का प्रदर्शन कर सकते हैं।

जीनस वेसेला की कई प्रजातियों को अलग किया गया है और प्रोबायोटिक लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया (एलएबी) के रूप में उनके लाभकारी विरोधी भड़काऊ, इम्युनोमोड्यूलेटरी और एंटी-ऑक्सीकरण प्रभावों के कारण उपयोग किया गया है (ओजेकुनले एट अल। पार्क एट अल., 2017; सैंडेस एट अल., 2017)। अब तक कोई प्रकाशन नहीं है जो जीनस वीसेला और अवसाद के बीच संबंध पर केंद्रित है। हमारे परिणामों से पता चलता है कि 28 दिनों की तनाव प्रक्रिया ने नियंत्रण गैर-तनावग्रस्त चूहों की तुलना में सीयूएस मॉडल समूह में विसेला की सापेक्ष बहुतायत में महत्वपूर्ण कमी का कारण बना, और सीटीई के दैनिक मौखिक प्रशासन ने सीयूएस चूहों की तुलना में वेसेला की सापेक्ष बहुतायत में महत्वपूर्ण वृद्धि की। दिलचस्प बात यह है कि प्रजातियों के स्तर पर डब्ल्यू बेनिनेंसिस ने लगातार परिणाम दिखाए क्योंकि वेइसेला ने जीनस स्तर पर किया था। यह Weissella और अवसाद के इलाज के लिए सीटीई के आवेदन के बीच एक पर्याप्त संबंध की पुष्टि करता है। इस प्रकार, वेसेला प्रोबायोटिक्स और सीटीई का संयोजन उपयोग अवसाद रोगियों के लिए और भी अधिक फायदेमंद होगा।

शॉर्ट-चेन फैटी एसिड प्रमुख अणु हैं जो माइक्रोग्लिया परिपक्वता और कार्य को संशोधित करते हैं, साथ ही साथ अवसाद (अर्नी एट अल। दीनान और क्रायन, 2017)। इस अध्ययन में, यह पाया गया कि सीटीई एसीटेट और हेक्सानोइक एसिड की अव्यवस्थित एकाग्रता को उचित स्तर तक उलट सकता है। पिछले शोध से पता चला है कि एसीटेट सीधे मस्तिष्क में हाइपोथैलेमिक तंत्र (फ्रॉस्ट एट अल. 2014) के साथ बातचीत करता है, जिसका अर्थ है कि सीटीई अवसाद-विरोधी के लिए अव्यवस्थित एसीटेट और एचपीए अक्ष को विनियमित कर सकता है। हालांकि, हेक्सानोइक एसिड और अवसाद के विकास के बीच संबंध पर ध्यान केंद्रित करने वाला कोई प्रकाशित अध्ययन नहीं है, जिसे हम भविष्य में आगे की जांच करेंगे।

Cistanche deserticola के कई प्रभाव हैं

समाप्ति

अंत में, सीटीई ने 5-एचटी, बीडीएनएफ और एससीएफए के स्तर को बहाल करने और सीयूएस चूहों में जीनस स्तर में आंत माइक्रोबायोटा की सापेक्ष बहुतायत को संशोधित करने के माध्यम से शक्तिशाली एंटीडिप्रेसेंट गतिविधियों को लागू किया। सहसंबंध विश्लेषण से पता चला है कि परिवर्तित आंत माइक्रोबायोटा जेनेरा भी काफी हद तक परिवर्तित न्यूरोट्रांसमीटर, न्यूरोट्रोफिन और एससीएफए के स्तर के साथ थे। इसलिए, सीटीई को माइक्रोबायोटा-आंत-मस्तिष्क अक्ष को लक्षित करने वाले अवसाद के लिए एक संभावित चिकित्सीय एजेंट के रूप में पहचाना गया था।

परिग्रहण संख्या SRP128788 के तहत पुरालेख. लेखकों ने घोषणा की है कि इस अध्ययन के निष्कर्षों का समर्थन करने वाले अन्य सभी डेटा लेख और इसकी पूरक सामग्री के भीतर उपलब्ध हैं, या बिना किसी प्रतिबंध के अनुरोध पर संबंधित लेखक से उपलब्ध हैं।

लेखक योगदान

YL, YP, PT, और XL ने प्रयोगों को डिजाइन किया। YL, PM, HY और HX ने प्रयोग किए। YL, YP, MW, CP और LX ने डेटा का विश्लेषण किया। वाईएल, वाईपी, और एक्सएल ने पांडुलिपि लिखी।

निधिकरण

इस काम को चीन के राष्ट्रीय प्रमुख अनुसंधान और विकास कार्यक्रम (SQ2017YFC170458) और मनोवैज्ञानिक विकारों की शंघाई कुंजी प्रयोगशाला (16-K02) से अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था।

अनुपूरक सामग्री

इस लेख के लिए अनुपूरक सामग्री पर ऑनलाइन पाया जा सकता है: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphar. 2018.00967/full#supplementary-material

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