Cistanche Deserticolapolysaccharides Mengurangkan Kemerosotan Kognitif dalam Tikus Model Penuaan Dengan Memulihkan Paksi Mikrobiota-otak Gut

Sila hubungioscar.xiao@wecistanche.comuntuk maklumat lanjut

ABSTRAK

Bukti terkini mencadangkan perubahan dalam paksi mikrobiota-otak usus boleh mendorong kemerosotan kognitif dengan penuaan. Dalam kajian ini, kami mendapati bahawa pentadbiran D-galaktosa yang berpanjangan kepada tikus menyebabkan penurunan kognitif, dysbiosis mikrob usus, keradangan periferal, dan tekanan oksidatif. Dalam model penurunan kognitif yang berkaitan dengan usia ini, Cistanche deserticola polysaccharides (CDPS) meningkatkan fungsi kognitif dalam tikus yang dirawat Dgalaktosa dengan memulihkan homeostasis mikrob usus, dengan itu mengurangkan tekanan oksidatif dan periferi.keradangan. Kesan berfaedah CDPS dalam tikus model penuaan ini telah dimansuhkan melalui ablasi mikrobiota usus denganantibiotikatau imunosupresi dengan cyclophosphamide. Profil metabolomik serum menunjukkan bahawa tahap kreatinin, valine, L-metionin, o-Toluidine,N-etilanilin, asid urik, dan prolin semuanya telah diubah dalam model tikus penuaan, tetapi telah dipulihkan oleh CDPS. Penemuan ini menunjukkan bahawa CDPS meningkatkan fungsi kognitif dalam model penuaan yang disebabkan oleh D-galaktosa pada tikus dengan memulihkan homeostasis paksi otak mikrobiota usus, yang mengurangkan ketidakseimbangan asid amino, keradangan periferal, dan tekanan oksidatif. Oleh itu, CDPS menunjukkan potensi terapeutik untuk pesakit yang mengalami gangguan ingatan dan pembelajaran, terutamanya yang berkaitan dengan ususdysbiosis mikrob.

Sila klik di sini untuk mengetahui lebih lanjut

PENGENALAN

polisakarida, Ganoderma lucidum polysaccharide, dan Lycium barbarum polisakarida [9–11]. CDA-0.05 ialah galaktoglucan yang diasingkan daripadaCistanchedeserticola yang menggalakkan pertumbuhan beberapa bakteria usus yang bermanfaat, termasuk beberapa spesies Bacteroides dan Lactobacillus [12]. Mekanisme asas proses penuaan normal juga terlibat dalam beberapa penyakit manusia seperti gangguan neurodegeneratif, aterosklerosis koronari, diabetes jenis 2 (T2DM), dan hipertensi [13, 14]. Kajian terbaru menunjukkan bahawa perubahan dalam flora usus memainkan peranan penting dalam penuaan manusia [15]. Beberapa kajian telah menunjukkan bahawa pentadbiran D-galaktosa yang berpanjangan dalam tikus eksperimen dan tikus meniru proses penuaan biasa dan merupakan model yang berguna untuk mengkaji fenotip berkaitan penuaan seperti penurunan kognisi [16]. Selain itu, tikus model penuaan yang disebabkan oleh D-galaktosa menunjukkan perubahan dalam komposisi mikrobiota usus [17]. Oleh itu, kami membuat hipotesis bahawa perubahan dalam komposisi mikrobiota usus boleh menyebabkan penurunan kognitif dalam tikus model penuaan yang disebabkan oleh D-galaktosa, dan menyiasat jika Cistanche deserticola polysaccharides (CDPS) boleh mengurangkan penurunan kognitif dengan memulihkan dysbiosis mikrobiota usus.

Cistanche boleh meningkatkan imuniti dan anti-keletihan

KEPUTUSAN

Tikus model penuaan yang disebabkan oleh D-galaktosa menunjukkan penurunan kognitif dan dysbiosis mikrob usus Kami menganalisis prestasi tingkah laku tikus jenis liar (WT) dan mereka yang dirawat dengan 150 mg D-gal setiap Kg berat badan selama 2 bulan (model atau Mod) menggunakan pengecaman objek baru dan ujian Morris water maze (MWM). Nilai indeks keutamaan dalam ujian pengecaman objek novel telah dikurangkan dengan ketara dalam tikus kumpulan Mod berbanding tikus kumpulan WT (Rajah 1A, 1B). Keputusan ujian MWM menunjukkan bahawa masa latensi melarikan diri selepas hari keenam meningkat dengan ketara dalam kumpulan Mod berbanding kumpulan WT (Rajah 1C, 1D). Selain itu, lintasan platform sasaran dan masa berenang dalam kuadran sasaran telah dikurangkan dengan ketara dalam kumpulan Mod berbanding kumpulan WT (Rajah 1E, 1F). Keputusan ini menunjukkan penurunan ketara dalam kebolehan pembelajaran dan ingatan tikus model penuaan yang disebabkan oleh D gal. Kami kemudian menganalisis perbezaan dalam kelimpahan dan komposisi filum, genera dan spesies mikrob usus dalam sampel tahi kumpulan Mod dan WT tikus menggunakan data penjujukan 16S ribosom RNA (rRNA) daripada sampel tahi. Flora usus utama dalam tikus kumpulan WT dan Mod ialah Firmicutes dan Bacteroides. Walau bagaimanapun, kelimpahan Bacteroides telah berkurangan dengan ketara dan kelimpahan Firmicutes meningkat dengan ketara dalam kumpulan Mod berbanding kumpulan WT (Rajah 2A). Seterusnya, kami melakukan analisis diskriminasi linear (LDA) untuk menentukan skor saiz kesan LDA (LEfSe) diikuti oleh ujian Kruskal-Wallis dan Wilcoxon untuk menilai kelimpahan relatif takson yang berbeza dalam tikus kumpulan WT dan Mod. Keputusan LDA ditunjukkan dalam Rajah 2B. Tambahan pula, kami membina kladogram yang menunjukkan pembezaan pengayaan pelbagai genera dan spesies kepunyaan Bacteriodes dan Firmicutes phyla dalam WT dan kumpulan model (Rajah 2C). Secara keseluruhan, keputusan kami menunjukkan keupayaan kognitif terjejas dan dysbiosis mikrob usus dalam tikus model penuaan yang disebabkan oleh D-galaktosa. Rawatan CDPS meningkatkan keupayaan kognitif dalam tikus model penuaan akibat Undang-undang Kami menganalisis jika rawatan CDPS mengurangkan penurunan kognitif dalam tikus model penuaan akibat D-gal. Semasa 2 bulan pentadbiran, berat badan diukur setiap hari. Berat badan model dan kumpulan CDPS tikus adalah serupa (Rajah 3A). Menjalankan eksperimen tingkah laku selepas dos terakhir. Pengecaman objek novel dan keputusan ujian maze air Morris menunjukkan bahawa ingatan jangka pendek jauh lebih tinggi dalam kumpulan CDPS tikus berbanding kumpulan model tikus; ingatan jangka panjang dalam kumpulan tikus CDPS adalah lebih tinggi tetapi secara statistik tidak signifikan berbanding dengan kumpulan model tikus (Rajah 3B, 3C). Ini mencadangkan bahawa rawatan CDPS membatalkan kehilangan ingatan pengecaman objek jangka pendek dalam tikus yang dirawat D-gal. Pembelajaran spatial dan ingatan tikus ini dinilai oleh ujian maze air Morris, dan keputusan menunjukkan bahawa masa latensi melarikan diri kumpulan CDPS tikus adalah setanding dengan kumpulan tikus WT dan jauh lebih pendek daripada tikus kumpulan Mod (Rajah 3D). Tambahan pula, masa latensi melarikan diri jauh lebih rendah pada pentadbiran pasca CDPS hari keenam berbanding kumpulan model (Rajah 3E). Masa berenang dalam kuadran sasaran adalah lebih tinggi dalam kumpulan CH dan CM berbanding kumpulan model. Kumpulan CL lebih tinggi daripada kumpulan model tetapi tidak mempunyai kepentingan statistik (Rajah 3F). Selain itu, bilangan lintasan platform jauh lebih tinggi dalam kumpulan CM dan CL berbanding kumpulan model. Walau bagaimanapun, kumpulan CH lebih tinggi daripada kumpulan model dan tidak mempunyai kepentingan statistik (Rajah 3G). Keputusan ini menunjukkan bahawa rawatan CDPS meningkatkan pembelajaran dan ingatan spatial dalam tikus model penuaan yang disebabkan oleh D-gal.

Rajah 1. Pentadbiran D-galaktosa yang berpanjangan mendorong pembelajaran dan kemerosotan ingatan pada tikus. (A, B) Keputusan ujian pengecaman objek novel menunjukkan nilai indeks keutamaan untuk WT dan tikus kumpulan model selepas (A) latihan 24 jam dan (B) fasa ujian 1 jam. (C–F) Keputusan ujian maze air Morris menunjukkan (C) kependaman dalam fasa pembelajaran, (D) kependaman dalam fasa ujian, (E) bilangan lintasan plat, dan (F) masa dalam kuadran sasaran untuk WT dan tikus kumpulan model. Nota: *hlm<0.05,><0.01,><0.001 compared="" with="" the="" wt="" group="" mice;="" by.="" all="" values="" are="" represented="" as="" means="" ±="" sem="" (n="15);" data="" was="" analyzed="" by="" one-way="" anova="" followed="" by="" dunnett's="" post="" hoc="">

Monosakarida dan polisakarida adalah nutrien penting yang diperlukan untuk pertumbuhan bakteria [18-21]. Ia juga melaporkan bahawa CDPS mengawal komposisi mikrobiota usus [22]. Oleh itu, kami menganalisis jika rawatan CDPS mengurangkan dysbiosis mikrob usus dalam tikus kumpulan model dengan menilai data penjujukan rRNA16S sampel najis daripada kumpulan tikus WT, model, dan CDPS. Pertama, kami mengira indeks kepelbagaian alfa untuk menilai keseluruhan kekayaan mikrobiota tahi dan perbezaan struktur di kalangan kumpulan ini. Kami menganalisis indeks kepelbagaian alfa (-kepelbagaian) seperti spesies yang diperhatikan, nilai indeks Shannon, Chao 1, ACE, dan Simpson untuk menentukan perubahan dalam komposisi pelbagai spesies bakteria dalam sampel najis kumpulan murine yang berbeza. Indeks kepelbagaian (spesies yang diperhatikan, indeks Shannon, Chao 1, ACE, dan Simpson) adalah lebih tinggi dalam kumpulan tikus WT dan CDPS berbanding kumpulan model, tetapi kepentingan statistik hanya diperhatikan untuk nilai indeks Chao 1 antara CM kumpulan dan kumpulan Mod. Ia menunjukkan bahawa pentadbiran dengan CDPS meningkatkan kekayaan mikrobiom (Rajah 4A-4E). Seterusnya, kami menganalisis indeks kepelbagaian untuk mengenal pasti perbezaan dalam spesies mikrob usus antara WT, model dan kumpulan CDPS tikus menggunakan Penskalaan Multidimensi Bukan Metrik (NMDS), Analisis Koordinat Utama (PCoA) dan Analisis Komponen Utama (PCA) . PCA menunjukkan variasi dalam komposisi mikrob usus bagi tikus kumpulan model semasa proses penuaan, termasuk pengurangan dimensi dan penyelenggaraan corak dan trend (Rajah 4F). Perbezaan dalam mikrobiota tahi antara kumpulan WT, model, dan CDPS telah dikenalpasti berdasarkan PCoA jarak UniFrac yang tidak berwajaran untuk gen rRNA 16S (Rajah 4G). Analisis pengelompokan menunjukkan perbezaan yang ketara dalam NMDS antara kumpulan model dan kumpulan WT dan CDPS (Rajah 4H). Kami menilai 10 filum teratas mikrobiota usus dan mendapati bahawa kelimpahan phyla Bacteroides jauh lebih tinggi dalam kumpulan CH, CM, dan CL berbanding kumpulan model (Rajah 4I). Ini mencadangkan bahawa CDPS memulihkan homeostasis mikrobiota usus dalam tikus yang dirawat D-gal. Kladogram menunjukkan pengayaan pembezaan pelbagai genera dan spesies kepunyaan Bacteriodes dan Firmicutes phyla dalam WT, model, dan kumpulan CDPS (Rajah 4J). Seperti yang ditunjukkan dalam peta haba, rawatan CDPS mengurangkan kelimpahan relatif Thermoplasmata, Bacilli, Actinobacteria yang tidak dikenali, Fusobacteriia dan Elusimicrobia yang tidak dikenal pasti serta meningkatkan kelimpahan relatif Methanobacteria, Spirochaetia, Deltaproteobacteria, yang tidak dikenal pasti_Deferribosterosteria, Nic. , Erysipelotrichia dan Cyanobacteria{23}}yang tidak dikenal pasti berbanding kumpulan model (Rajah 4K). Keputusan ini menunjukkan bahawa rawatan CDPS memulihkan homeostasis mikrobiota usus dengan ketara dalam tikus model penuaan yang disebabkan oleh D-gal.

Rajah 3. Rawatan CDPS meningkatkan pembelajaran dan ingatan dalam tikus model penuaan D-gal. (A) Berat badan tikus kumpulan WT, Mod, dan CDPS semasa pentadbiran. (B, C) Keputusan ujian pengecaman objek novel menunjukkan indeks keutamaan dalam tikus kumpulan WT, Mod, dan CDPS selepas (B) latihan 24 jam dan (C) fasa ujian 1 jam. Keputusan ujian maze air Morris menunjukkan kependaman melarikan diri (D, E), (F) bilangan lintasan plat dan (G) masa dalam kuadran sasaran untuk tikus kumpulan WT, Mod dan CDPS. Nota: *hlm<0.05,><0.01, and=""><0.001 compared="" to="" the="" wt=""  group="" mice;=""><0.05,><0.01, and=""><0.001 compared="" to="" the="" mod="" group="" mice.="" differences="" between="" groups="" were="" analyzed="" by="" one-way=""  anova="" followed="" by="" the="" dunnett's="" post="" hoc="" test.="" all="" values="" are="" shown="" as="" means="" ±="" sem="" (n="">

Kami seterusnya menganalisis kesan CDPS pada keradangan dengan menganalisis tahap serum sitokin pro-radang (IL-2 dan TNF-), dan sitokin anti-radang (IL-4 dan IL-10 ) dalam kumpulan tikus yang berbeza. Tahap serum IL-2 dan TNF- adalah jauh lebih rendah dan tahap serum IL-4 dan IL-10 adalah lebih tinggi dengan ketara dalam kumpulan CH, CM dan CL berbanding model kumpulan. Ia ditunjukkan bahawa CDPS mempunyai kesan anti-radang (Rajah 5A–5D). Tekanan oksidatif disebabkan oleh peningkatan pengeluaran spesies oksigen reaktif (ROS) dan merupakan salah satu faktor utama yang menggalakkan penuaan [23]. Oleh itu, kami menganalisis kesan CDPS pada tekanan oksidatif dalam model tikus penuaan yang disebabkan oleh D-gal dengan menilai tahap serum enzim antioksidan, SOD, dan produk peroksidasi lipid, malondialdehid (MDA). Tahap serum MDA adalah jauh lebih tinggi dan tahap serum SOD telah berkurangan dengan ketara dalam kumpulan Mod berbanding kumpulan WT, tetapi, rawatan CDPS membalikkan kesan ini (Rajah 5E, 5F). Keputusan ini menunjukkan bahawa tekanan oksidatif telah meningkat dalam tikus model penuaan yang disebabkan oleh D-gal, tetapi dikurangkan oleh rawatan CDPS. Tambahan pula, kami menilai tahap tekanan oksidatif dalam tisu otak dengan menganalisis tahap produk protein teroksida lanjut (AOPP), peroksidasi lipid langsung (LPO), dan MDA serta aktiviti enzim antioksidan seperti glutation peroxidase (GSH-Px). ) dan superoksida dismutase (SOD) dalam homogenat tisu otak. Otak tikus kumpulan Mod menunjukkan aktiviti SOD dan GSH-PX yang berkurangan dengan ketara dan peningkatan tahap AOPP, LPO dan MDA dengan ketara berbanding kumpulan WT, tetapi kesan ini telah diterbalikkan dalam kumpulan CH, CM dan CL (Rajah 6A-6E). ).

Rajah 4. Rawatan CDPS memulihkan komposisi mikrob usus dalam tikus model penuaan yang disebabkan oleh D-galaktosa. (A-E) Indeks kepelbagaian flora usus dalam najis tikus kumpulan WT, Mod, dan CDPS (CH, CM, dan CL). (F-H) Indeks kepelbagaian menunjukkan perbezaan dalam spesies mikrob usus antara kumpulan WT, Mod, CH, CM, dan CL tikus. (I) Kelimpahan relatif filum bakteria usus atas 10 dalam kumpulan tikus WT, Mod, CH, CM, dan CL. (J) 100 genus mikrob usus teratas dalam kumpulan tikus WT, Mod, CH, CM, dan CL. (K) Peta haba menunjukkan mikrobiota usus yang diperkaya secara berbeza dalam kumpulan tikus WT, Mod, CH, CM, dan CL. Nota: *hlm<0.05,><0.01, and=""><0.001 compared="" to="" the="" wt="" group="" mice;=""><0.05,><0.01, and=""><0.001 compared="" to="" the="" mod="" group="" mice;="" data="" were="" analyzed="" by=""  unpaired="" student's="" t-tests.="" all="" values="" are="" shown="" as="" means="" ±="" sd="" (n="">

PERBINCANGAN

Proteobacteria [37, 38]. Tambahan pula, komposisi mikrob usus mengawal fungsi otak dengan memodulasi tahap peredaran beberapa sitokin [39-43]. Keputusan kami menunjukkan bahawa rawatan CDPS mengurangkan kelimpahan relatif Thermoplasmata, Bacilli, Actinobacteria yang tidak dikenali, Fusobacteriia dan Elusimicrobia yang tidak dikenalpasti, dan meningkatkan kelimpahan relatif Methanobacteria, Spirochaetia, Deltaproteobacteria, yang tidak dikenal pasti_Deferribacteres, Nitrososerophalines, dan Erysipelotrichia, dan_Cyanobacteria yang tidak dikenali.

Rajah 7. CDPS mengurangkan pembelajaran dan ingatan dengan memulihkan homeostasis mikrobiota usus. (A) Peta haba menunjukkan ingatan jangka panjang (indeks keutamaan*) dan ingatan jangka pendek (indeks keutamaan) dalam kumpulan tikus WT, Mod, CM, ABX dan Cy. (B) Kelimpahan relatif 10 filum mikrob usus teratas dalam kumpulan WT, Mod, CDPS, ABX dan Cy tikus.(C) Gambar rajah Venn menunjukkan bilangan unit taksonomi operasi bakteria (OTU) dalam WT, Mod, Kumpulan tikus CDPS, ABX dan Cy. (D–I) Ujian ELISA menunjukkan tahap TNF-, IL-2, IL-4, IL- 10, SOD dan MDA dalam serum WT, Mod, CDPS, ABX, dan kumpulan tikus Cy. (J–N) Keputusan ujian kolorimetrik menunjukkan tahap AOPP, MDA, dan LPO serta aktiviti enzim GSH-PX dan SOD dalam otak kumpulan tikus WT, Mod, CDPS, ABX dan Cy. Nota: *hlm<0.05,><0.01, and=""><0.001 compared="" to="" the="" wt="" group="" mice;=""><0.05,><0.01, and=""><0.001 compared="" to="" the="" mod="" group="" mice.="" the="" data="" were="" analyzed="" by="" one-way="" anova="" followed="" by="" dunnett's="" post="" hoc="" test.="" all="" values="" are="" represented="" as="" means="" ±="" sem="" (n="">

Metabolit mikrob usus dilepaskan ke dalam aliran darah dan mengawal kesihatan dan metabolisme tuan rumah [26, 27]. Metabolit mikrob usus boleh dianggarkan dengan menilai komposisi metabolit tahi, yang berubah dengan perubahan dalam komposisi mikrob usus [44]. Kajian terbaru menunjukkan bahawa paras plasma citrulline, proline, arginine, asparagine, phenylalanine, dan threonine dikaitkan dengan gangguan neurodegenerative termasuk penyakit Alzheimer [45, 46]. Kajian kami menunjukkan bahawa paras serum kreatinin, valine, L-metionin, o-Toluidine, N-etilanilin, asid urik, dan prolin dikaitkan dengan penuaan yang disebabkan oleh D-gal pada tikus. Lengan semula jadi dan adaptif sistem imun memainkan peranan penting dalam mengekalkan homeostasis hos-mikrob dalam permukaan luminal usus [47]. Mikrobiota usus juga memainkan peranan penting dalam mengawal sistem saraf pusat (CNS) dan imuniti dengan melepaskan sitokin dan metabolit ke dalam aliran darah [48, 49]. Sitokin pro-radang memainkan peranan penting dalam beberapa penyakit neurodegeneratif [50-52]. Sebagai contoh, degenerasi makula berkaitan usia (AMD) dan glaukoma dikaitkan dengan pengumpulan ekstraselular amiloid (A ) dan pemendapan intraselular tau hiperfosforilasi (p tau) dan besi dalam sel ganglion retina (RGC) [44]. Selain itu, keradangan memainkan peranan penting dalam patogenesis yang berkaitan dengan glaukoma [53]. Kerosakan penglihatan adalah gejala awal penyakit Alzheimer (AD) dan dimanifestasikan sebelum permulaan penurunan kognitif [54]. Kajian kami menunjukkan bahawa CDPS melindungi daripada penurunan kognitif dan keradangan periferi dengan mengekalkan homeostasis mikrobiota usus. Terdapat beberapa batasan untuk kajian ini. Pertama, hubungan antara metabolisme asid amino dan komposisi mikrobiota usus tidak diketahui. Kedua, komposisi dan struktur molekul CDPS tidak diketahui. Oleh itu, kajian masa depan diperlukan untuk meneroka lebih lanjut peranan pengawalseliaan CDPS dalam mengurangkan AD melalui paksi isyarat mikrobiota-otak usus. Kesimpulannya, kajian kami menunjukkan bahawa CDPS meningkatkan keupayaan kognitif dalam tikus model penuaan yang disebabkan oleh D-gal dengan memulihkan homeostasis mikrobiota usus, dengan itu memulihkan ketidakseimbangan asid amino, keradangan periferal, dan tekanan oksidatif. Penemuan ini menunjukkan bahawa CDPS adalah terapeutik yang berpotensi untuk pesakit yang mengalami gangguan pembelajaran dan ingatan, terutamanya yang berkaitan dengan dysbiosis usus.

Metabolit mikrob usus dilepaskan ke dalam aliran darah dan mengawal kesihatan dan metabolisme tuan rumah [26, 27]. Metabolit mikrob usus boleh dianggarkan dengan menilai komposisi metabolit tahi, yang berubah dengan perubahan dalam komposisi mikrob usus [44]. Kajian terbaru menunjukkan bahawa paras plasma citrulline, proline, arginine, asparagine, phenylalanine, dan threonine dikaitkan dengan gangguan neurodegenerative termasuk penyakit Alzheimer [45, 46]. Kajian kami menunjukkan bahawa paras serum kreatinin, valine, L-metionin, o-Toluidine, N-etilanilin, asid urik, dan prolin dikaitkan dengan penuaan yang disebabkan oleh D-gal pada tikus. Lengan semula jadi dan adaptif sistem imun memainkan peranan penting dalam mengekalkan homeostasis hos-mikrob dalam permukaan luminal usus [47]. Mikrobiota usus juga memainkan peranan penting dalam mengawal sistem saraf pusat (CNS) dan imuniti dengan melepaskan sitokin dan metabolit ke dalam aliran darah [48, 49]. Sitokin pro-radang memainkan peranan penting dalam beberapa penyakit neurodegeneratif [50-52]. Sebagai contoh, degenerasi makula berkaitan usia (AMD) dan glaukoma dikaitkan dengan pengumpulan ekstraselular amiloid (A ) dan pemendapan intraselular tau hiperfosforilasi (p tau) dan besi dalam sel ganglion retina (RGC) [44]. Selain itu, keradangan memainkan peranan penting dalam patogenesis yang berkaitan dengan glaukoma [53]. Kerosakan penglihatan adalah gejala awal penyakit Alzheimer (AD) dan dimanifestasikan sebelum permulaan penurunan kognitif [54]. Kajian kami menunjukkan bahawa CDPS melindungi daripada penurunan kognitif dan keradangan periferi dengan mengekalkan homeostasis mikrobiota usus. Terdapat beberapa batasan dalam kajian ini. Pertama, hubungan antara metabolisme asid amino dan komposisi mikrobiota usus tidak diketahui. Kedua, komposisi dan struktur molekul CDPS tidak diketahui. Oleh itu, kajian masa depan diperlukan untuk meneroka lebih lanjut peranan pengawalseliaan CDPS dalam mengurangkan AD melalui paksi isyarat mikrobiota-otak usus. Kesimpulannya, kajian kami menunjukkan bahawa CDPS meningkatkan keupayaan kognitif dalam tikus model penuaan yang disebabkan oleh D-gal dengan memulihkan homeostasis mikrobiota usus, dengan itu memulihkan ketidakseimbangan asid amino, keradangan periferal, dan tekanan oksidatif. Penemuan ini menunjukkan bahawa CDPS adalah terapeutik yang berpotensi untuk pesakit yang mengalami gangguan pembelajaran dan ingatan, terutamanya yang berkaitan dengan dysbiosis usus.

BAHAN DAN KAEDAH

Penyediaan CDPS Kira-kira 1.0 Kg Cistanche deserticola yang telah dibersihkan dikeringkan dengan udara di dalam ketuhar pada 40 darjah C dan dilumatkan menjadi serbuk mentah. Serbuk diekstrak dalam etanol panas selama 3 jam. Sisa itu ditapis melalui kain kasa untuk mengeluarkan turasan dan kemudian dicairkan dengan air (8X) dan direfluks secara berurutan selama 2 jam, 1.5 jam dan 1 jam pada 90 darjah C. Pada setiap titik masa, larutan itu disentrifugasi untuk mengasingkan supernatan dan digabungkan dengan turasan coklat-merah. Kemudian, turasan itu dipekatkan di bawah tekanan yang dikurangkan, disejukkan ke suhu bilik, ditambah perlahan-lahan kepada 95 peratus etanol (3X), dan dibiarkan berdiri pada 4 darjah C selama 24 jam. Kemudian, larutan itu diempar pada 6000 r/min selama 20 minit pada 4 darjah C. Mendakan dikumpulkan selepas mengulangi pengekstrakan air dan pemendakan alkohol tiga kali. Mendakan telah disusun semula di dalam air, dinyahprotein, dialisis, dan dikeringkan beku untuk mendapatkan polisakarida Cistanche deserticola mentah (CDP). Kandungan polisakarida adalah lebih daripada 90 peratus seperti yang dinilai oleh spektrofotometri ultraungu. Pengumpulan dan rawatan haiwan Tikus Kunming jantan berusia lapan minggu (No. Lesen SCXK2019-0010) telah dibeli daripada SPF Biotechnology Co. Ltd (Beijing, China), ditempatkan di dalam bilik terkawal cahaya dan suhu serta diberi makan dengan makanan dan air. Semua eksperimen haiwan telah dijalankan mengikut protokol yang diluluskan oleh Jawatankuasa Penjagaan dan Penggunaan Haiwan Institusi Universiti Perubatan Mongolia Dalam. Eksperimen telah dijalankan mengikut Panduan Institut Kesihatan Nasional (NIH) untuk Penjagaan dan Penggunaan Haiwan Makmal. Selepas 1 minggu penyesuaian kepada persekitaran baharu, 120 tikus dibahagikan kepada 7 kumpulan berikut: (1) kawalan jenis liar (WT); kumpulan model (150 mg/Kg/hari D-gal; Mod); (3) CH: D-gal ditambah 100 mg/kg CDPS; (4) CM: D-gal tambah 50 mg/kg CDPS; (5) CL: D-gal tambah 25 mg/kg CDPS; (6) Kumpulan ABX: antibiotik ditambah D-gal ditambah 50 mg/Kg CDPS; (7) Kumpulan Cy: cyclophosphamide ditambah D-gal ditambah 50mg/kg CDPS. Tikus dari kumpulan model, ABX, Cy, dan CDPS menerima suntikan subkutaneus 150 mg/kg D-gal setiap hari selama 2 bulan. Kumpulan WT disuntik secara subkutan dengan jumlah garam yang sama selama 2 bulan. Tikus kumpulan CDPS juga diberikan setiap hari dengan suntikan intragastrik yang mengandungi 100 mg/kg, 50 mg/Kg atau 25 mg/Kg CDPS selama 2 bulan. Tikus kumpulan ABX menerima air minuman dengan 0.1 mg/mL ampicillin dan 0.5 mg/mL streptomycin selama 2 bulan sebagai tambahan kepada suntikan D-gal dan CDPS. Sebelum mentadbir D-gal, tikus menerima suntikan yang mengandungi 0.1 mg/mL ampicillin, 0.5 mg/mL streptomycin, dan 0.1 mg/mL colistin selama 7 hari dalam kumpulan ABX. Tikus kumpulan Cy menerima suntikan intraperitoneal 20 mg / Kg cyclophosphamide setiap hari (qod) selama 2 bulan sebagai tambahan kepada suntikan harian D-gal dan CDPS.

RUJUKAN
1. Coates SS, Lehnert BE, Sharma S, Kindell SM, Gary RK. Berilium mendorong penuaan pramatang dalam fibroblas manusia. 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. Peranan penuaan otak yang disebabkan oleh D-galaktosa dan potensinya digunakan untuk campur tangan terapeutik. 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. Penubuhan kesan penuaan mimetik pada tikus yang disebabkan oleh D-galaktosa. Biogerontologi. 2003; 4:15–18. https://doi.org/10.1023/a:1022417102206 PMID:12652185
4. Lagu X, Bao M, Li D, Li YM. Glisasi lanjutan dalam model penuaan tikus yang disebabkan oleh galaktosa D. Mech Penuaan 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. Spesies Bakteria Gut Memberi Impak Khas Metabolit Purin Hos semasa Penuaan dalam Drosophila. iScience. 2020; 23:101477. https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101477 PMID:32916085
6. Suruhanjaya Farmakope China, Pharmacopeia Republik Rakyat China Ver. 2015. Akhbar Sains dan Teknologi Perubatan China, Beijing, China. 2015.
7. Wang N, Ji S, Zhang H, Mei S, Qiao L, Jin X. Herba Cistanches: Anti-penuaan. Penuaan 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: Gambaran keseluruhan sifat kimia, farmakologi dan farmakokinetiknya. J Ethnopharmacol. 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. Sifat-sifat fizikokimia polisakarida daripada Ligusticum chuanxiong dan analisis potensi anti-tumor mereka melalui immunoregulation. Fungsi Makanan. 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. Kesan antitumor serbuk spora Ganoderma lucidum berbeza dalam bioassay berasaskan sel dan ikan zebra. J Integr Med. 2021; 19:177–84. https://doi.org/10.1016/j.joim.2021.01.004 PMID:33495135