Sinbiotinis metodas atkuria žarnyno homeostazę ir prailgina leukoeminių pelių, sergančių kacheksija, išgyvenimą | nežinomas žurnalas

Sinbiotinis metodas atkuria žarnyno homeostazę ir prailgina leukoeminių pelių, sergančių kacheksija, išgyvenimą | nežinomas žurnalas

Anonim

Dalykai

  • Žarnyno ligos
  • Mikrobiomas

Anotacija

Vėžinė kacheksija yra daugiafaktorinis sindromas, apimantis raumenų išsekimą ir uždegimą. Kadangi žarnyno mikrobai daro įtaką šeimininko imunitetui ir metabolizmui, mes ištyrėme žarnų mikrobiotos vaidmenį gydant vėžį ir susijusią kacheksiją. Dviejų pelių vėžio kacheksijos (ūminės leukemijos ar storosios žarnos vėžio ląstelių persodinimo po oda) transplantacijos metu atliktos žandikaulio mikrobiomo analizė nustatė bendrus mikrobų parašus, įskaitant sumažėjusį Lactobacillus spp. ir padidėjęs Enterobacteriaceae ir Parabacteroides goldsteinii / ASF 519. Remdamiesi šia informacija, leukaminėms pelėms skyrėme sinbiotiką, kuriame yra inulino tipo fruktanų ir gyvų Lactobacillus reuteri 100-23. Šis gydymas atkūrė Lactobacillus populiaciją ir sumažino enterobakterijų kiekį. Tai taip pat sumažino kepenų vėžio ląstelių dauginimąsi, raumenų eikvojimą ir sergamumą bei pailgino išgyvenimą. Sintebiotiko vartojimas buvo susijęs su antimikrobinių baltymų, kontroliuojančių žarnyno barjerinę funkciją, ir žarnyno imuniteto žymenų, ekspresija, tačiau neturėjo įtakos portalo metabolomikai, atspindinčiam energijos poreikį. Apibendrinant, šis tyrimas pateikė įrodymų, kad vėžio išsivystymas žarnyne gali paveikti žarnyno homeostazę ir žarnyno mikrobų ekosistemą ir kad sinbiotinė intervencija, nukreipta į kai kuriuos žarnyno mikrobiotos pokyčius, suteikia naudą šeimininkui, prailgina išgyvenamumą ir sumažina vėžį. proliferacija ir kacheksija.

Įvadas

Trilijonai mikrobų, esančių žinduolių virškinimo trakte (tai yra žarnyno mikrobiota), palaiko simbiotinius ryšius su savo šeimininku. Žarnyno mikrobiota vaidina svarbų vaidmenį tokiuose biologiniuose procesuose kaip imuninės sistemos brendimas ir šeimininko metabolizmas (Hooper ir kt., 2012; Brestoff ir Artis, 2013). Šeimininko imuninė sistema apsaugo nuo mikrobų ir iš dalies nustato žarnos mikrobiotos sudėtį. Iš dalies tai pasiekiama sukuriant barjerą, apimantį keletą veiksnių, įskaitant glikoproteinų (mucinų) sekreciją, sandarių jungiamųjų baltymų ekspresiją, agentų, kurie užkerta kelią žarnų mikrobų perkėlimui (pvz., Imunoglobulino A) ir sekreciją. antimikrobiniai baltymai, tokie kaip regeneruojantis iš salelių pagamintas 3 gama (Reg3γ), sekrecinė grupė IIA fosfolipazė A2 (Pla2g2) ir α-defenzinai (Bevins ir Salzman, 2011; Hooper ir kt., 2012; Mukherjee ir Hooper, 2015). Įvertinimas, kad žarnyno mikrobiota vaidina svarbų vaidmenį žmonių ir gyvūnų sveikatai, sukėlė didžiulį susidomėjimą strategijomis, kaip modifikuoti jos sudėtį ir metabolinę funkciją, kad ji būtų naudinga šeimininkui. Prebiotikai yra viena iš šių strategijų. Prebiotikai paprastai reiškia nesuvirškinamus junginius, kurie, būdami žarnyno mikroorganizmų substratai, moduliuoja žarnos mikrobiotos sudėtį ir (arba) aktyvumą ir tokiu būdu suteikia teigiamą fiziologinį poveikį šeimininkui (Gibson ir Roberfroid, 1995; Gibson ir kt.) ., 2004; Bindels ir kt., 2015). Žarnos mikrobiomo moduliacija parodė naudą keliuose eksperimentiniuose ligų modeliuose, pavyzdžiui, uždegiminėse žarnyno ligose, nutukime, 2 tipo diabete, kepenų steatozėje, virškinimo trakto vėžiuose ir alerginėse kvėpavimo takų ligose (Schwabe ir Jobin, 2013; Tilg ir Moschen, 2014). ; Bindels ir kt., 2015).

Galimas žarnyno mikrobų vaidmuo kancerogenezėje ir vėžio progresavimo virškinimo trakte dešimtmečius buvo tiriamas objektas (Schwabe ir Jobin, 2013; Louis ir kt., 2014). Neseniai buvo įrodyta, kad mikrobiomas taip pat gali turėti įtakos vėžio atsiradimui ir progresavimui ne žarnyno vietose (Schwabe ir Jobin, 2013). Atvirkščiai, graužikų modeliuose buvo įrodyta, kad žarnyno mikrobiotą keičia vėžys, atsirandantis už virškinimo trakto ribų (Lin et al., 2012; Bindels et al., 2012a, b). Žarnos mikrobiota dalyvauja reguliuojant šeimininko imunitetą ir metabolizmą, todėl terapiniu požiūriu labai svarbu nustatyti, ar ji turi reikšmės naviko progresavimui ir susijusiems metaboliniams sutrikimams (dažnai vadinamiems vėžio kacheksija), ir toliau išsiaiškinti tokios sąveikos pagrindų mechanizmai.

Cachexia yra rimta, bet dažnai užmiršta daugelio lėtinių ligų pasekmė. Jos paplitimas svyruoja nuo 5% iki 15% pacientų, sergančių lėtiniu širdies nepakankamumu, iki 50–80% pacientų, sergančių pažengusiu vėžiu (Argiles ir kt., 2014; von Haehling ir Anker, 2014). Vėžinei kacheksijai būdingas riebalų ir raumenų masės praradimas, kurį dažnai lydi anoreksija ir uždegimas (Argiles ir kt., 2014). Vėžinė kacheksija tebėra nepatenkintas medicininis poreikis, o jos gydymui greičiausiai reikės daugiamodalinio terapinio požiūrio, kuriame mitybos palaikymas derinamas su pratimais ir farmakologiniais preparatais, nukreiptais į skeleto raumenų irimą ir uždegimą (Fearon ir kt., 2012, 2013). Anksčiau mes parodėme, kad skiriant specifines Lactobacillus padermes ar žarnyno mikrobų fermentuojamus nesisavinamus angliavandenius, galima sumažinti sisteminį uždegimą ir (arba) vėžio progresavimą (Bindels ir kt., 2012a, b), teigdami, kad žarnos mikrobiomas gali būti potencialus gydymo būdas. taikinys vėžio kacheksijai. Šie tyrimai iškėlė keletą klausimų: kaip vėžio kacheksijai įtakos turi žarnų mikrobiotos sudėtis? Ar žarnyno mikrobiota ir žarnynas turi įtakos vėžio kacheksijai? Kokie yra šio susidūrimo mechanizmai?

Šiame tyrime mes panaudojome naujos kartos sekos sudarymą, metabolomiką ir molekulinį šeimininko profiliavimą, kad gautume išsamią informaciją apie vėžio ir kacheksijos poveikį žarnyno mikrobiotos sudėčiai ir nustatytume kelius, kurie gali būti susiję su šiomis žarnyno mikrobiotomis. - dvasinė sąveika. Taikydami šiuos metodus, mes nustatėme bakterinius taksonus, susijusius su žarnyno homeostazės pokyčiais. Pirmaisiais tyrimais gauta informacija buvo naudojama nustatant mitybos metodą, derinant peroralinę bakteriją, kuri, kaip žinoma, sumažėjo sergant vėžine kacheksija ( Lactobacillus reuteri ), ir prebiotiku (inulino tipo fruktanai, ITF). Tada mes nustatėme šio sinbiotinio gydymo poveikį gyvenimo trukmei ir kitiems fiziologiniams vėžio kacheksijos požymiams.

medžiagos ir metodai

Ląstelių kultūros

Storosios žarnos karcinomos 26 (C26) ląstelės buvo palaikomos DMEM didelio gliukozės lygio terpėje, papildytoje 10% galvijų vaisiaus serumo (PAA klonas, PAA, Pasching, Austrija), 100 μg ml −1 streptomicino ir 100 TV ml −1 penicilino (Gibco, Gentas)., Belgija) 37 ° C temperatūroje su 5% CO 2 . Pro-B limfocitų (BaF3 / BaF) ląstelių linija, perduota Bcr-Abl, buvo palaikoma, kaip aprašyta anksčiau (Bindels et al., 2012a).

Bakterijų kultūra ir in vitro tyrimai

L. reuteri buvo auginamas 37 ° C temperatūroje MRS terpėje (Difco, Franklin Lakes, NJ, JAV) iki nejudančios fazės ir po to išplautas. Periferinio kraujo mononuklearinių ląstelių (PBMC) stimuliavimui bakterijos buvo suspenduotos fosfatu buferiniame druskos tirpale, kuriame yra 20% glicerolio, ir iki naudojimo laikomos –80 ° C temperatūroje. In vivo eksperimentams bakterijų kultūra buvo centrifuguota, supernatantas pašalintas ir granuliuotos bakterijos laikomos –80 ° C temperatūroje. Po atšildymo buvo patikrintas bakterijų skaičius ir bakterijos buvo suspenduotos tinkamoje koncentracijoje. PBMC buvo išskirti iš sveikų donorų kraujo, kaip aprašyta anksčiau (Foligne ir kt., 2007). Trumpai tariant, po „Ficoll“ gradiento centrifugavimo („Pharmacia“, Stokholmas, Švedija) vienbranduolės ląstelės buvo surenkamos, plaunamos RPMI-1640 terpėje (Life Technologies, Gentas, Belgija) ir sureguliuojamos iki 2 × 106 ląstelių mililitre RPMI, papildytame gentamicinu ( 150 g ml −1 ), l-gliutaminas (2 mm) ir 10% veršelio vaisiaus serumas (Gibco). PBMC buvo stimuliuojami fosfatais buferiniu druskos tirpalu arba bakterijomis (bakterijos: ląstelių santykis 10: 1) 24 valandas 37 ° C temperatūroje su 5% CO 2 . Supernatantai buvo surinkti ir laikomi –20 ° C temperatūroje, kol buvo atlikti citokinų matavimai, naudojant R&D Duoset ELISA rinkinius (R&D, Mineapolis, MN, JAV).

Gyvūnai

Pelės iš „Charles River Laboratories“ (Chatillon-sur-Chalaronne, Prancūzija) buvo laikomos dviem pelėmis kiekviename narvelyje 12 valandų šviesos / tamsos ciklu ir buvo šeriamos švitinta normalia čiau dieta (AO4-10, 2, 9 kcal g −1, saugios, Augy, Prancūzija). Kaip nurodyta legendose, kiekvienoje grupėje buvo nuo šešių iki dešimties pelių.

C26 modelis

CD2F1 pelėms (8 savaičių) po oda buvo švirkščiamas fiziologinis tirpalas arba C26 ląstelės (1 x 106 ląstelių 0, 1 ml fiziologinio tirpalo).

BaF modelis

Į anestezuotų Balb / c pelių (6 savaičių) uodegos veną buvo įšvirkščiamas fiziologinis tirpalas arba BaF ląstelės (1 × 106 ląstelių 0, 1 ml fiziologinio tirpalo). Mitybos ribojimo eksperimentas aprašytas papildomoje informacijoje. Gydant sinbiotiniu būdu, vieną dieną po BaF injekcijos pelėms buvo suleista Lactobacillus reuteri 100–23 (2 × 10 8 KSV / ml) su 0, 2 g per dieną ITF (oligofruktozė, Orafti p95, 1, 5 kcal g −1, Beneo-). Orafti, Oreye, Belgija) geriamajame vandenyje, kaip aprašyta anksčiau (Bindels ir kt., 2012a, b). Geriamieji tirpalai buvo keičiami kiekvieną dieną, o maistas ir vanduo buvo registruojami. Sinbiotinės pelės pagrindiniam eksperimentui sunaudodavo vidutiniškai 5, 8 × 10 8 KSU per dieną, o išgyvenimo eksperimentui - 6, 34 × 10 8 KSU per dieną (papildomas S1 paveikslas). Energijos suvartojimas buvo apskaičiuotas atsižvelgiant į dietos energijos kiekį ir iš ITF gaunamą energiją.

Pasibaigus eksperimentui (11 dienų C26 modeliui ir 13 dienų BaF modeliui), po anestezijos buvo paimti portalo kraujo ir audinių mėginiai (ketamino ir ksilazino arba izoflurano dujų, Abbot, Wavre, Belgija). Portalo kraujas buvo paimtas į EDTA mėgintuvėlius ir centrifuguotas (13 000 g , 3 min.). Audiniai buvo pasveriami ir užšaldyti skystame azote. Visi mėginiai buvo laikomi –80 ° C temperatūroje.

Išgyvenimo eksperimentui buvo naudojamas atskiras pelių rinkinys. Pusė pelių buvo gydomos sinbioziniu būdu, kaip aprašyta aukščiau. Sergamumo balas buvo atliktas 14 dieną, kaip aprašyta papildomoje informacijoje. Pelės buvo stebimos kas 3–6 h nuo 15 dienos iki 19 dienos. Visos pelės mirė nuo vėžio, todėl audiniai ir kraujas nebuvo paimti.

Eksperimentams pritarė Universiteto catholique de Louvain etikos komitetas, o laikymo sąlygos atitiko 3013 m. Gegužės 29 d. Belgijos įstatymo dėl laboratorinių gyvūnų apsaugos specifikacijas (sutartis LA 1230314).

Audinių mRNR analizė

RNR išskyrimas, papildomos cDNR paruošimas ir realaus laiko PGR buvo atlikti, kaip aprašyta anksčiau (Bindels ir kt., 2012a). RNR kokybė buvo patikrinta naudojant „Agilent 2100 Bioanalyzer“ (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, JAV). Grunto sekos išsamiai aprašytos papildomoje S1 lentelėje. Pilnas kiekybinio realaus laiko PGR (qPCR) procedūrų aprašymas pateiktas papildomoje informacijoje.

Žarnyno mikrobiotos analizė

Genominė DNR buvo išgauta iš žandikaulio turinio naudojant „QIAamp DNA Stool Mini Mini Kit“ (Qiagen, Hilden, Vokietija), įskaitant granulės plakimo etapą. Absoliutus bakterijų taksonų kiekybinis įvertinimas buvo atliktas qPCR (pradmenys pateikti S1 papildomoje lentelėje). Pilnas qPCR procedūrų aprašymas pateiktas papildomoje informacijoje. Apšvietimo seka buvo atliekama taip, kaip aprašyta anksčiau (Krumbeck ir kt., 2015). 16S rRNR geno V5-V6 sritis buvo amplifikuota PGR su modifikuotais pradmenimis. Amplikonai buvo išgryninti, kiekybiškai įvertinti ir padalinti į seką naudojant „Illumina Miseq“, kad gautų 2x300 bp sekos produktus Minesotos universiteto genomikos centre. Pradinis rodmenų kokybės filtravimas buvo atliktas naudojant „Illumina“ programinę įrangą, kiekvienam mėginiui gaunant vidutiniškai 148 370 praeinamojo filtro parodymų. Kokybės balai buvo vizualizuojami ir parodymai buvo sutrumpinti iki 240 bp. Skaitymai buvo sujungti su „merge-Illumina-pair“ paraiška (Eren ir kt., 2013). Mėginiams su> 50 000 sujungtų skaitymų atsitiktine tvarka buvo pasirinktas 50 000 skaitymų pogrupis naudojant Mothur 1.32.1 (Schloss et al., 2009), kad būtų išvengta didelių sekų skaičiaus skirtumų. Vėliau sekoms toliau apdoroti buvo naudojamas „UPARSE“ dujotiekis, įdiegtas USEARCH v7.0.1001 (Edgar, 2013). Spėjamos chimeros buvo identifikuotos pagal „Gold“ duomenų bazę ir pašalintos. Klasifikavimas buvo atliktas su 98% panašumo riba, siekiant nustatyti veikiančius taksonominius vienetus (OTU). Nechimeerinės sekos taip pat buvo klasifikuojamos naudojant RDP MultiClassifier 1.1 iš Ribosomal Database Project (Cole et al., 2014), siekiant išmatuoti fekalinio mikrobiomo geną.

Filotipai buvo apskaičiuoti procentine proporcija, atsižvelgiant į bendrą sekų skaičių kiekviename pavyzdyje. Alfa ir beta įvairovės indeksai buvo apskaičiuoti naudojant QIIME (Caporaso ir kt., 2010). LDA efekto dydis buvo apskaičiuotas ir nubraižytas naudojant LEfSe (Segata ir kt., 2011). Visas protokolas, statistinė analizė ir prisijungimo numeriai pateikti papildomoje medžiagoje ir metoduose.

Metabolinis profiliavimas 1H BMR spektroskopijos metodu

Iš viso 50 μl portalinės plazmos buvo sumaišytos su 10 μl D 2 O, sumaišytos ir centrifuguotos, o supernatantas perkeltas į BMR kapiliarų mėgintuvėlius. Visas protokolas ir statistinė analizė yra aprašyti papildomoje medžiagoje ir metoduose.

Statistinė analizė

Statistinis skirtumų tarp grupių reikšmingumas buvo įvertintas naudojant Studento t- testą, kai buvo lyginamos dvi grupės, arba vienpusį ANOVA, po kurio sekė Tukey daugialypis palyginimas post hoc, kai buvo lyginamos kelios grupės. Duomenys pateikiami kaip vidurkis ± sem arba kaip ūsų grafikai su minimuma ir maksimumu. P <0, 05 buvo laikomas statistiškai reikšmingu. Daugiau informacijos pateikiama papildomoje medžiagoje ir metoduose.

Rezultatai

Vėžio vystymasis keičia žarnos mikrobiotą

Buvo naudojami du vėžio kacheksijos modeliai: BaF modelis ir C26 modelis. BaF modelis apima Bcr-Abl ekspresuojančių limfocitų injekciją į veną, tokiu būdu imituojant ūminę leukemiją (Bindels ir kt., 2012b). C26 modelį sudaro poodinės 26 storosios žarnos (C26) naviko ląstelių injekcijos (Sciorati ir kt., 2009; Talbert ir kt., 2014). Abu modeliai pasižymi riebalų masės sumažėjimu ir raumenų atrofija, kaip anksčiau buvo paskelbta BaF modelyje (Bindels ir kt., 2012a) ir kaip parodyta C26 modelio papildomame S2 paveiksle. Kaukolės mikrobiotos analizė, atlikta naudojant 16S rRNR žymių seką „Illumina“, atskleidė gilius abiejų modelių mikrobiotos sudėties pokyčius, tai patvirtina Morisita-Horn beta įvairovės pagrindinių koordinačių analizė OTU lygiu (1a ir b paveikslai). Trys pirmosios pagrindinės koordinatės paaiškino atitinkamai 74% ir 95% BaF ir C26 modelių variacijas. BaF ir C26 pelių, palyginti su sveikomis, pelių (stebimų rūšių) arba sodrumo ir tolygumo (Šenonas) alfa įvairovės indeksai buvo sumažėję (1c ir d paveikslai). BaF ir C26 modeliuose atitinkamai buvo paveikti 25 ir 54 taksonai. Abiem modeliams būdingi pokyčiai apėmė Clostridiales eilės, Clostridia klasės, Lactobacillaceae šeimos ir Lactobacillus genties sumažėjimą ir Enterobacteriaceae šeimos, Enterobacteriales tvarkos, Parabacteroides genties ir Bacteroidetes prieglobsčio padidėjimą (1e ir f pav.). C26 modelyje, atlikdami OTU pagrįstą analizę, nustatėme 70 reikšmingai paveiktų filotipų. Be kitų, OTU 17 ir OTU 97 (abu identifikuoti kaip Escherichia ) padidėjo atitinkamai 2698 ir 4676 kartus, o OTU 2 (identifikuoto kaip Parabacteroides goldsteinii / ASF 519) santykinis padidėjimas nuo 1% iki 30%. visų 16S rDNR sekų. OTU 54 (nurodytas kaip Lactobacillus johnsonii / gasseri ) sumažėjo keturis kartus (papildoma S2 lentelė). q Enterobakterijų , P. goldsteinii / ASF 519 ir Lactobacillus spp. parodo tendencijas, panašias į pirosekvinimo rezultatus (papildomas paveikslas S3).

Image

Žarnyno mikrobiotos sudėties pokyčiai BaF ir C26 modeliuose. ( a, b ) Morisita-Horn beta-įvairovės indekso pagrindinė koordinatinė analizė, apskaičiuota remiantis OTU lentele. ( c, d ) Alfa įvairovės indeksai vėžį turinčiose pelėse prieš kontrolinę medžiagą (KT). Stebimos rūšys rodo turtingumo indeksą, o Šenono indeksas atsižvelgia į sodrumą ir tolygumą. ( e, f ) LDA balai yra raudoni taksonams, praturtintiems vėžiu sergančioms pelėms, ir žali - taksonams, praturtintiems kontrolinėmis pelėmis. N = 6–8, * P <0, 05, ** P <0, 01, *** P <0, 001.

Visas dydis

Cachectic pelėms buvo suvartotas mažiau maisto (papildomas S4 paveikslas). Norėdami ištirti, ar specifinių taksonų modifikacija atsirado dėl pasikeitusio maisto vartojimo, sveikoms pelėms buvo taikoma dieta, kad būtų imituojamas sumažėjęs BaF pelių maistas, ir tie patys taksonai buvo analizuojami qPCR (papildomas paveikslas S4). Šis eksperimentas leido mums daryti išvadą, kad vėžio metu atsirandantys Lactobacillus ir Enterobacteriaceae pokyčiai ir su tuo susijusi kacheksija atsirado ne dėl sumažėjusio maisto suvartojimo.

Šis eksperimentų rinkinys leido mums padaryti išvadą, kad dviem pelių vėžio ir kacheksijos modeliais vėžio išsivystymas virškinimo trakte turi įtakos žarnyno mikrobiotai.

Sinbiotinis metodas sumažina vėžio ir susijusios kacheksijos progresavimą

Norėdami toliau tirti žarnyno mikrobiotos terapinį potencialą, taikėme sinbiotinį metodą, derindami ITF, gerai žinomą prebiotiką ir Lactobacillus rūšį. Dietinių laktobacilų vartojimo pagrindimas buvo tas, kad šių bakterijų kacheksijos metu buvo nuolat mažinama, ypač BaF modelyje. Be to, ankstesniame tyrime mes parodėme, kad įvedus L. gasseri 311476 ir L. reuteri 100-23 mišinį, BaF modelyje sumažėjo sisteminis uždegimas ir raumenų atrofija (Bindels et al., 2012a). In vitro kiekvienos bakterijos padermės inkubavimas su žmogaus PBMC parodė, kad L. gasseri sukėlė pro-Th1 atsaką, tuo tarpu L. reuteri turėjo daugiau priešuždegiminių savybių (2 pav.). Todėl L. reuteri 100-23 buvo pasirinktas sinbiotiniam metodui ir derinamas su ITF.

Image

L. gasseri sukelia pro-Th1 reakcijas, tuo tarpu L. reuteri turi daugiau priešuždegiminių savybių. Citokinų lygis terpėje po žmogaus PBMC ir Lactobacillus rūšių kultūros auginimo (du nepriklausomi eksperimentai, kuriuose dalyvavo devyni PBMC donorai). * P <0, 01 vs vidutinė, # P <0, 01 vs L. gasseri 311476.

Visas dydis

Viso tyrimo metu BaF pelėms buvo šeriami ITF ir L. reuteri (LrI). Praėjus trylikai dienų po injekcijos, LrI gydytoms pelėms sumažėjo BaF ląstelių kaupimasis kepenyse, tai patvirtina sumažėjęs kepenų svoris ir mažesnė Bcr-Abl, chimerinio baltymo, kuris yra specifiškai ekspresuojamas BaF ląstelėse, ekspresija (3a ir b paveikslai). . Pažymėtina, kad anksčiau mes parodėme, kad šie du parametrai yra pagrindiniai BaF ląstelių kaupimosi kepenyse žymenys (Bindels ir kt., 2012b). Bcr-Abl raiškai blužnyje nepaveikė sinbiotinis gydymas (neaptikta kontrolinėse pelėse, BaF: 1, 00 ± 0, 14; BaF-LrI: 0, 90 ± 0, 11, P reikšmė = 0, 59, n = 8). Be to, LrI pagerino kai kuriuos kacheksinius požymius, tokius kaip raumenų masės sumažėjimas ir atrofijos žymenų raiška tibialio ir gastrocnemijaus raumenyse (3c ir e paveikslai). Šiame eksperimente sinbiotinis gydymas nedaro reikšmingos įtakos dienos energijos suvartojimui (3f pav.).

Image

Sinbiotinis metodas sumažina kepenų vėžio ląstelių kaupimąsi ir kachektines ypatybes pelėms, sergančioms leukaemija. a ) Kepenų svoris. ( b ) Bcr-Abl mRNR ekspresija kepenyse. ND, neaptikta. c ) Raumenų svoris. ( d, e ) mRNR išraiška atrofijos žymekliams blauzdikaulio ir gastrocnemio raumenyse. f ) dienos energijos suvartojimas. g ) sergamumo balas, atliktas 14 dieną. h ) Kaplano-Meierio kreivė, rodanti išgyvenamumo frakcijas, išanalizuotas pagal log-rank testą ( P = 0, 007). N = 8 ( a - f ) ir n = 10 ( g ) ir ( h ), * P <0, 05 prieš kontrolę, # P <0, 05 vs BaF, ## P <0, 01 vs BaF, $ P = 0, 06 vs BaF .

Visas dydis

Norint ištirti, ar gydymas sinbiotikais gali paveikti sergamumą ir mirtingumą, buvo naudojamas atskiras pelių rinkinys. LrI vartojimas sumažino sergamumo balą perpus ir pailgino pelių išgyvenimą 2 dienomis (3g ir h pav.). Atliekant LrI, šiame eksperimente energijos suvartojimo pokyčių nepastebėta, išskyrus 1 ir 12 dienas (papildomas S5 paveikslas).

Sinbiotinis metodas keičia žarnyno mikrobiotos sudėtį

Dėl sinbiotinio vartojimo padidėjo žandikaulio turinio ir audinio svoris (papildomas S5 paveikslas). Iliumininės sekos nustatymas patvirtino gilius su vėžio išsivystymu susijusios mikrobiotos struktūros pokyčius ir paaiškėjo, kad sinbiotinis požiūris neutralizavo kai kuriuos iš šių pokyčių (4 ir 5 paveikslai, papildomas S5 paveikslas, papildomos lentelės S3 ir S4). Genties lygyje BaF injekcija buvo susijusi su Parabacteroides , Clostridium XI, Anaerotruncus ir Escherichia praturtinimu ir Barnesiella , Lactobacillus, Blautia, Clostridium XIVb bei Parasutterella sumažinimu ; keletas iš šių pokyčių buvo pastebėti ankstesniuose eksperimentuose (4 ir 5 paveikslai, papildomas S6 paveikslas ir papildoma S3 lentelė). LrI atšaukė padidėjusį Escherichia ir Anaerotruncus gausumą , tuo tarpu padidėjo Coriobacteriaceae šeimos, Clostridium klasterio XVIII ir kai kurių genčių, tokių kaip Barnesiella , Lactobacillus, Bifidobacterium ir Parasutterella, gausumas (4 ir 5 pav., 6 papildomas paveikslas). OTU atliktos analizės patvirtino šiuos rezultatus ir parodė, kad segmentinių gijinių bakterijų (SFB, OTU 185) santykinis gausumas padidėja penkis kartus (5 paveikslas, papildomas S7 paveikslas ir papildoma S4 lentelė). Enterobakterijų , P. goldsteinii / ASF 519 ir Lactobacillus spp. qPCR patvirtino pirosequencing rezultatus (5d – g paveikslai).

Image

Sinbiotinis metodas keičia žarnyno mikrobiotos sudėtį. a ) raudona „LEfSe“ kladograma taksonams, praturtintiems BaF pelėmis, ir žalia spalva - taksonams, praturtintiems kontrolinėmis pelėmis. ( b ) raudona „LEfSe“ kladograma taksonams, praturtintiems BaF pelėmis, ir žalia spalva - taksonams, praturtintiems BaF-LrI pelėmis. N = 8.

Visas dydis

Image

Sinbiotinis požiūris keičia kelių bakterinių taksonų gausą. a ) Rūšys, praturtintos BaF pelėmis pagal LEfSe analizę. b ) XVIII klostridžio klasteris. c ) SFB / OTU 185. ( d - g ) Bakterijų kiekis žandikaulio turinčiose BaF pelėse, šeriamose ar ne sinbiotinėse, kaip nustatyta qPCR. AS, savavališki vienetai. N = 8, * P <0, 05 prieš kontrolę, # P <0, 05 prieš BaF.

Visas dydis

Atkreiptinas dėmesys, kad penkiuose iš aštuonių bakterinių taksonų, kurie, kaip anksčiau buvo nustatyta, dažniausiai paveikiami tiek BaF, tiek C26 modeliuose, buvo panašiai paveikti vėžio vystymosi šiame naujame eksperimentų rinkinyje (būtent Lactobacillaceae šeima, Lactobacillus gentis, Enterobacteriaceae šeima, Enterobacteriales tvarka ir Parabacteroides gentis) (4 pav. ir papildomas S6 paveikslas). Šis mikrobų parašas ( Enterobacteriaceae ir P. goldsteinii / ASF 519 lygio padidėjimas ir Lactobacillus lygio sumažėjimas) taip pat buvo stebimas atliekant du papildomus BaF eksperimentus, atliktus 18 mėnesių intervalu, parodantį mūsų radinių pakartojamumą (papildomas paveikslas S8).

Vėžio progresavimas keičia portalo metabolomą

Norėdami geriau suprasti, kaip pakeitus žarnos mikrobiotos sudėtį ir aktyvumą būtų galima sumažinti vėžio ląstelių proliferaciją ir pagrindinę kacheksiją, atlikome pelių portalo kraujo metabolominę analizę. Pagrindinė metabolinių profilių koordinačių analizė atskleidė aiškų kontrolinių pelių susiskaidymą dėl gliukozės, fumarato ir lipoproteinų praturtinimo kontrolinėje grupėje ir laktato, kreatino bei sukcinato BaF ir BaF-LrI grupėse (6 pav.). Porinis BaF ir BaF-LrI pelių BMR profilių palyginimas neišryškino diskriminuojančių metabolitų. O-PLS regresijos reikšmingai paveiktiems OTU ir PGR transkriptams atskleidė, kad plazmos lipoproteinai buvo neigiamai susiję su kai kurių mikroorganizmų, tokių kaip neklasifikuota porfiromonadacae (OTU 88) ir Enterobacteriaceae šeima, buvimu (papildomas S9 pav.).

Image

Vėžio progresavimas keičia portalo metabolomą. a ) Metabolizmo profilių, gautų iš kontrolinės (mėlynos), BaF (raudonos) ir BaF-LrI (žalios) pelių portalo plazmos, ir susijusių PC2 ( b ) ir PC1 ( c ) krūvių koordinatinės analizės grafikas. O-PLS-DA palyginimas poromis, parodantis apskaičiuotus balus (x ašį) su kryžminiu balais (y ašis) ir su jais susijusius apkrovos koeficientus. Kintamųjų svoriai yra koduojami spalvomis pagal O-PLS-DA koreliacijos koeficientų kvadratą. ( d, e ) Kontrolė prieš BaF ir ( f, g ) kontrolė prieš BaF-LrI. N = 6–8.

Visas dydis

Sinbiotikų sukeliami žarnyno imuninių ir barjerinių biomarkerių pagerėjimai koreliuoja su mikrobų pokyčiais

Norėdami nustatyti tariamus mechanistinius ryšius tarp mikrobų disbiozės ir vėžio bei kacheksijos, apibūdinome žarnos mikrobiotos ir šeimininko skerspjūvį žarnyno lygyje. Antimikrobiniai peptidai daro didelę įtaką žarnyno mikrobiotos sudėčiai (Bevins ir Salzman, 2011). BaF pelėse sumažėjo antimikrobinių baltymų, tokių kaip 1 lizocimas 1, Reg3γ ir Pla2g2, ekspresija, taip pat TCF4 (T ląstelių specifinis transkripcijos faktorius 4), kuris skatina Paneth ląstelių diferenciaciją (7a pav.) (Bevins ir Salzmanas, 2011). Tuo tarpu antimikrobiniai vaistai sudaro cheminį barjerą nuo patogenų ir kommentalų, o sandarūs jungiamieji baltymai, tokie kaip zonula oklidensas 1 (ZO-1) ir oklludinas, ir gleivių sekrecija dalyvauja sukuriant fizinį barjerą, ribojantį šeimininkų poveikį žarnyno mikrobams. BaF ląstelių injekcija sumažino okludino, zonos uždengimo 1 ir Muc2 ekspresiją (7b paveikslas). Imuninių žymenų (TNF-α, IFN-γ ir IL-1β), įgimtos imuninės sistemos (CD11b), proinflammatorinių makrofagų (CD11c), T limfocitų (CD3γ), Th1 limfocitų (Tbet) ir Th17 limfocitų, raiškos lygiai. (IL-17A) taip pat sumažėjo sergant vėžiu, o IL-6 ir makrofagų žymekliai F4 / 80 ir CD68 liko nepakitę (7c ir d paveikslai). Įdomu tai, kad LrI skyrimas neutralizavo daugumą BaF sukeltų pakitimų žarnyne. Nors įrodyta, kad ITF pagerina žarnyno barjerinę funkciją padidindamas į gliukagoną panašaus 2 peptido gamybą (Cani ir kt., 2009), LrI vartojimas nepadidino proglukagono, į gliukagoną panašaus 2 peptido pirmtako, mRNR ekspresijos. šiame tyrime (7b pav.).

Image

Sinbiotinis metodas pagerina žarnyno imuninę sistemą ir barjerinius biomarkerius pelių leukoemijoje. a ) žymenų, dalyvaujančių Paneth ląstelių diferenciacijoje, ir antimikrobinių baltymų mRNR ekspresija. ( b ) žymenų, dalyvaujančių žarnų pralaidumui, mRNR išraiška. c ) imuninių žymenų, susijusių su uždegimu, įgimtu imunitetu (CD11b) ir makrofagais, mRNR ekspresija. ( d ) imuninių žymenų, susijusių su limfocitų (CD3γ) Th1 (Tbet), Th17 (IL-17A) ir Treg (Foxp3, IL-10, Ebi3) ląstelėmis, mRNR išraiška. N = 7–8, * P <0, 05 prieš kontrolę, # P <0, 05 prieš BaF.

Visas dydis

Reguliacinės T (Treg) ląstelės, limfocitų pogrupis, kurie sulaiko imuninį atsaką, prisideda prie žarnyno ir sisteminės imuninės homeostazės ir gali būti sukeltos kommensalinės mikrobiotos (Rubtsov et al., 2008; Arpaia et al., 2013; Atarashi et al.)., 2013). Trego vystymąsi kontroliuoja transkripcijos faktorius Foxp3, o Trego funkciją tarpininkauja IL-35 ir IL-10 (Collison et al., 2007; Gavin et al., 2007). Žarnyno Foxp3 ir IL-10 raiška sumažėjo BaF pelėse ir atsistatė po gydymo LrI, tuo tarpu vėžys neturėjo įtakos Ebi3, heterodimerinio citokino IL-35 subvieneto, ekspresijai, bet buvo sukeltas reaguojant į LrI (7d pav.) . LrI imunomoduliacinis poveikis neapsiribojo virškinimo traktu. Iš tiesų, LrI vartojimas padidino Foxp3 mRNR lygį blužnyje (BaF: 1, 0 ± 0, 1; BaF-LrI: 2, 0 ± 0, 4, P = 0, 047), ir šis padidėjimas koreliavo su santykiniu XVIII Clostridium Cluster skaičiumi (Pearson r = 0, 71, P = 0, 002), mikrobų grupė, sugebanti sukelti Tregs (Atarashi ir kt., 2013).

Galiausiai daugkartinė koreliacijos analizė tarp žarnyno biomarkerių ir reikšmingai paveiktų filotipų išryškino Escherichia sp. ir P. goldsteinii / ASF 519 kaip dvi bakterijos, kurios atvirkščiai koreliavo su žarnyno pakitimais. Be to, keli OTU, apimantys daugiausia Barnesiella , Lactobacillus , Enterorhabdus ir neklasifikuotas Porphyromonadaceae rūšis, koreliavo su Reg3γ, CD11b, CD11c ir CD3γ raiška (8 pav., Papildoma S5 lentelė).

Image

Sinbiotikų sukeliami žarnyno imuninių ir barjerinių biomarkerių pagerėjimai koreliuoja su mikrobų pokyčiais. Šilumos žemėlapis atspindi Pearsono r koreliacijos koeficientą tarp žarnyno biomarkerių ir reikšmingai paveiktų filotipų. Artimiausias žinomas taksonas skliausteliuose nurodomas su OTU numeriu. * Pakoreguotas P <0, 05.

Visas dydis

Diskusija

Šiame tyrime mes parodėme, kad žarnyno mikrobų pusiausvyrą pakeitė navikai, esantys ne virškinimo trakte, laikydamiesi ankstesnio tyrimo, kuriame pateikėme pirmuosius modifikuoto žarnos mikrobiomo įrodymus pelių leukemijos ir kacheksijos modelyje (BaF). ) (Bindels ir kt., 2012a). Caecal Lactobacillus spp. sumažėjo leukaeminių pelių, sergančių kacheksija, lygis, o PCR-DGGE (denatūravimo gradiento gelio elektroforezė) analizė parodė, kad liga paveikė kitas nei laktobacilos bakterijas. Tais pačiais metais Lin ir kt. (2012) pranešė, kad poodinis žiurkių storosios žarnos vėžio ląstelių implantavimas buvo susijęs su Enterobacteriaceae ir Clostridium I ir XI klasterių padidėjimu vieno žurnalo išmatomis. Abiejuose tyrimuose mikrobinė disbiozė buvo įvertinta naudojant molekulinius metodus, esant dinaminiam diapazonui. Čia mes panaudojome visos bendruomenės molekulinį metodą, norėdami išsamiai apibūdinti mikrobų poslinkius, vykstančius dviejuose pelių vėžio kacheksijos modeliuose. Mūsų duomenys parodė, kad abiems modeliams būdingas mikrobų parašas, apimantis Enterobacteriaceae šeimos / Escherichia genties, Lactobacillus genties ir Parabacteroides goldsteinii / ASF 519 rūšis. Kai kurie iš šių pokyčių taip pat buvo pastebėti ankstesniuose tyrimuose (Lin ir kt., 2012; Bindels ir kt., 2012a) ir buvo pranešta kaip sumažėjusio atsparumo kolonizacijai požymis (Lawley ir Walker, 2013).

Pelių kacheksijos metu stebimas disbiozės galimas mechanizmas gali būti susijęs su vėlesne ligos stadija stebimo maisto vartojimo sumažėjimu. Pranešama, kad suvartotas maistas daro įtaką žarnyno mikrobiotos sudėčiai (Crawford ir kt., 2009), todėl galima manyti, kad šis sumažėjęs maisto suvartojimas yra painus veiksnys šiame pelės modelyje. Tačiau reikia atsižvelgti į tai, kad anoreksija yra visavertis kacheksijos požymis, todėl ją reikėtų integruoti į eksperimentinius modelius. Mūsų eksperimentai atskleidė, kad pagrindiniai poslinkiai ( Enterobacteriaceae ir laktobacilos) įvyko neatsižvelgiant į suvartojamą maistą. Tai rodo, kad vėžinės ląstelės daro įtaką žarnyno mikrobų ekologijai, neatsižvelgiant į suvartojamą maistą. Nepaisant to, net jei anoreksija prisideda prie disbiozės, ji nepakenktų mūsų išvadų terapinei reikšmei. Gydymas sinbiotiku labai nedaug pakeitė kachektinių pelių dienos energijos suvartojimą viename iš dviejų eksperimentų. Mes galime manyti, kad poveikis yra nedidelis, palyginti su leukemijos sukeltu sumažėjusiu energijos suvartojimu, ir greičiausiai nėra pakankamai reikšmingas, kad į jį būtų galima atsižvelgti aiškinant duomenis.

Mūsų tyrimo rezultatai aiškiai parodė žarnyno mikrobiotos pokyčius dviem skirtingais kacheksijos modeliais. Šios išvados kelia klausimą, ar ši disbiozė prisideda prie stebimų patologijų. Anksčiau mes pademonstravome terapinį laktobacilų atstatymo interesą (Bindels ir kt., 2012a). Mūsų žiniomis, mikroorganizmų, tokių kaip Escherichia ir P. goldsteinii / ASF 519, vaidmuo vėžio kacheksijoje dar nėra ištirtas. P. goldsteinii / ASF 519 yra pelių kommensalinė rūšis, kurios žmonių organizme taip pat nedaug (Dewhirst ir kt., 1999; Song ir kt., 2005). ELDERMET tyrimas (Claesson ir kt., 2012) parodė, kad ilgalaikėje globoje gyvenantiems asmenims išsivystė dominuojantis parabacteroidų ir alattipų kiekis , susijęs su silpnumo pokyčiais, uždegimu ir trumpalaikių grandinių riebalų rūgščių gamintojų pokyčiais. Kaip ir P. goldsteinii , Escherichia gentis apima graužikų ir žmonių kommensalinius štamus ir sveikų asmenų organizme jo nedaug. Kai kurios padermės yra naudingos šeimininkui, tuo tarpu kitos buvo susijusios su uždegiminėmis žarnyno ligomis ir gaubtinės ir tiesiosios žarnos vėžiu (Manichanh ir kt., 2012; Louis ir kt., 2014; Sha ir kt., 2014). Mūsų tyrime sinbiotinis metodas sumažino enterobakterijų kiekį . Šį reiškinį gali sąlygoti trumpųjų grandinių riebalų rūgštys (acetatas, propionatas ir butiratas), kurių gamybą skatina ITF (Bindels ir kt., 2012b; Everard ir kt., 2014) ir kurios kartu su sumažėjęs kaklelio pH, sukuriama neleistina aplinka kolitogeninėms enterobakterijoms (Veiga ir kt., 2010).

Norint išsiaiškinti, ar žarnų mikrobiota turi reikšmės vėžio kacheksijai, reikia papildomų tyrimų. Vis dėlto remiantis mūsų išvadomis galima suformuluoti šią hipotezę. Dėl vėžio išsivystęs sisteminis uždegimas pakeis žarnų pralaidumą, apsaugą nuo antimikrobinių medžiagų ir Paneth ląstelių funkciją, sukeldamas disbiozę. Vėliau pakitusi žarnyno homeostazė, mikrobų disbiozė ir vėžio kacheksija sąveikautų užburtame cikle, kai vėžio sukeltos žarnyno homeostazės pakitimai skatina tam tikrų bakterijų augimą, kurios dar labiau padidina sisteminį uždegimą ir kacheksiją. Šią hipotezę pagrindžia keli elementai, nepriklausomai nuo čia pateiktų duomenų. Pirma, sisteminis uždegimas, turintis pagrindinį vaidmenį sergant vėžine kacheksija (Fearon ir kt., 2012, 2013; Argiles ir kt., 2014; von Haehling ir Anker, 2014), yra BaF ir C26 pelėse (Fearon et al., 2012; Bindels ir kt., 2012a, b) ir padidina epitelio pralaidumą (Ivanov ir kt., 2010). Be to, uždegimas skatina Enterobacteriaceae ir E. coli augimą ir sukuria galimybę E. coli prilipti prie storosios žarnos gleivinės, nes sumažėja mucinų ir antimikrobinių medžiagų gamyba (Lupp ir kt., 2007; Winter ir kt., 2013; Louis). et al., 2014). Galiausiai, kituose pelių modeliuose neseniai buvo pranešta apie panašų Paneth ląstelių ryšį, bakterijų įvairovės praradimą, E. coli žydėjimą ir imuninės sistemos pakitimus (Inaba ir kt., 2010; Arthur ir kt., 2012; Eriguchi ir kt.). 2012).

Be to, kad buvo nustatyta, ar vėžinėje kacheksijoje yra mikrobų poslinkių, šio tyrimo rezultatai akivaizdžiai įrodė, kad žarnyno mikrobiota gali būti laikoma terapiniu taikiniu sergant vėžiu ir kacheksija. Iš tiesų, mitybinis mikrobiomo moduliavimas, derinant pre- ir probiotinius metodus, sumažino vėžio ląstelių proliferaciją ir pagerino kachektines savybes, taigi pailgėjo išgyvenimas. Kadangi L. reuteri nesugeba metabolizuoti ITF, šis derinys būtų vadinamas papildomu sinbiotiniu metodu (Kolida ir Gibson, 2011). Mūsų in vitro gauti duomenys patvirtino, kad L. reuteri 100-23 yra gana priešuždegiminiai. Todėl galima spėlioti, kad tokia imuninės sistemos moduliacija gali paskatinti vėžio plitimą (Mantovani ir kt., 2008). Tačiau to čia nebuvo pastebėta.

Norėdami išsiaiškinti mechanizmus, kuriais sinbiotinis požiūris suteikia pranašumų, atlikome žarnų mikrobiotos 16S sekvenavimą, portalo kraujo metabolominę analizę ir molekulinį apibūdinimą žarnyno lygyje, kurie leido mums nubrėžti keletą hipotezių apie pagrindinį (-us) mechanizmą (-us). sinbiotinio gydymo naudą.

Pirma, sinbiotinis metodas galėtų būti tarpininkaujantis jo pranašumui atkuriant žarnyno homeostazę. Neseniai buvo pasiūlyta padidėjusio žarnų pralaidumo reikšmė vėžio kacheksijai (Puppa ir kt., 2011; Bindels ir Delzenne, 2013). Mūsų duomenys aiškiai parodė, kad vėžio ląstelės, implantuojamos per atstumą nuo virškinimo trakto, gali paveikti žarnų barjerą ir imuninę funkciją. Žarnyno barjerinės funkcijos pokyčiai gali prisidėti prie uždegiminės būklės ir kartu prie kachektinio fenotipo atsiradimo. Atkuriant žarnų barjerinę funkciją, gydymas sinbiotiniu būdu gali paveikti sisteminį uždegimą, kaip aprašyta kituose patologiniuose kontekstuose (Cani et al., 2009).

Antra, sinbiotinis metodas galėtų modifikuoti imunitetą padidindamas imunomoduliacinių savybių turinčių bakterinių taksonų, tokių kaip Clostridium klasteris XVIII, SFB ir Lactobacillus reuteri 100–23, gausą. Atarashi ir kt. (2013) anksčiau įrodė, kad atrinktas Clostridia padermių mišinys, priklausantis IV, XIVa ir XVIII Clostridium klasteriams, galėjo sukelti Tregs. Pagal šį rezultatą mes nustatėme tvirtą koreliaciją tarp Clostridium klasterio XVIII ir Foxp3 ekspresijos žarnyne ir blužnyje. SFB turi unikalų sugebėjimą lavinti žarnyno imuninę sistemą ir sukelti sveiką fiziologinio uždegimo būseną, ypač per IL-17 kelią (Ivanovas ir kt., 2009; Schnupf ir kt., 2015). Atitinkamai padidėjo žarnyno IL-17A raiška reaguojant į gydymą sinbiotiku. Galiausiai, kadangi L. reuteri 100–23 sukėlė šiek tiek padidėjusį tregždžių kiekį Lactobacillus neužkrėstų pelių blužnyje (Livingston ir kt., 2010), sinbiotikų sukeltas Foxp3 ekspresijos padidėjimas taip pat gali būti tiesiogiai sąlygotas L reuteri 100–23.

Portalo metabolitas daugiausia atspindėjo leukoeminių pelių energijos poreikį, kai buvo stebimas reikšmingas sumažėjęs gliukozės ir lipoproteinų kiekis kartu su padidėjusiu kreatino ir laktato kiekiu. Padidėjęs kreatino kiekis būdingas raumenų išsekimui ir atitinka kachektikos modelį. Padidėjęs laktato lygis leukaeminių pelių portalinėje plazmoje greičiausiai buvo BaF ląstelių gaminamo laktato padarinys, kaip buvo pranešta anksčiau (Bindels ir kt., 2012b). Sukcinatas, tarpinis produktas endogeninės ir mikrobinės Krebs ciklo metu, taip pat buvo praturtintas leukaminėmis pelėmis. Metabomikos analizė neišryškino jokio portito metabolito, diskriminuojančio sinbiotinę intervenciją. Diskriminuojančių metabolitų trūkumas patvirtina hipotezę, kad sinbiotinis požiūris teikia naudą dėl subtilių imuniteto pokyčių arba veikiant metabolizmo kelius, kurie gamina mažus metabolitus, pavyzdžiui, propionato, kuris, nors ir aptiktas, buvo žemiau kiekybinio įvertinimo ribos šiame tyrime. Iš tiesų, mes anksčiau pateikėme tvirtų įrodymų, kad propionatas, pagamintas vykstant ITF bakterinei fermentacijai, sumažina BaF ląstelių dauginimąsi kepenyse (Bindels ir kt., 2012b).

Šis tyrimas parodė, kad vėžio kacheksija buvo susijusi su dideliais žarnyno mikrobiotos pokyčiais dviem gyvūnų modeliais. Mūsų duomenys taip pat parodė, kad žarnyno mikrobiotos mitybos modifikavimas, sušvelninantis kai kuriuos disbiotinius požymius, atkūrė žarnyno žarnų barjerą ir imuninę funkciją, taip sumažindamas vėžį ir su juo susijusią kacheksiją. Be to, sinbiotinis požiūris prailgino išgyvenimą, o tai yra svarbiausias mitybos terapijos vėžio rezultatas (Baracos ir kt., 2012). Kadangi visi gyvūnų modeliai turi savo trūkumų, prieš atliekant bet kokią ekstrapoliaciją žmonėms, reikia tirti žarnyno mikrobų ekosistemą vėžiu sergantiems pacientams, sergantiems kacheksija. Kurios sinbiotikų dozės turėtų būti naudojamos klinikiniuose tyrimuose norint išaiškinti mūsų radinius, išlieka labai spekuliatyvus. Naudingos informacijos galima gauti iš publikuotų veikalų, daugiausia susijusių su medžiagų apykaitos pokyčiais, susijusiais su nutukimu, kurie atkreipė dėmesį į pelių ir nutukusių moterų žarnyno mikrobiotos pokyčius, susijusius su prebiotikų vartojimu, susijusius su šeimininkų metabolizmo pagerėjimu (Dewulf et al., 2013).

Šie duomenys kartu rodo žarnyno mikrobiotos ir žarnyno barjero vaidmenį gydant vėžį ir su juo susijusią kacheksiją. Būsimi tyrimai bus nukreipti į priežastinio specifinių žarnyno mikrobų ir pakitusios žarnyno homeostazės vaidmens tiriant vėžio ir susijusios kacheksijos progresavimą tyrimą ir įvertins mūsų išvadų tinkamumą vėžiu sergantiems pacientams, sergantiems kacheksija.

Papildoma informacija

PDF failai

  1. 1.

    Papildoma informacija

  2. 2.

    Papildomas S1 paveikslas

  3. 3.

    Papildomas S2 paveikslas

  4. 4.

    Papildomas S3 paveikslas

  5. 5.

    Papildomas S4 paveikslas

  6. 6.

    Papildomas S5 paveikslas

  7. 7

    Papildomas S6 paveikslas

  8. 8.

    Papildomas S7 paveikslas

  9. 9.

    Papildomas S8 paveikslas

  10. 10.

    Papildoma S1 lentelė

  11. 11.

    Papildoma S2 lentelė

  12. 12.

    Papildoma S3 lentelė

  13. 13.

    Papildoma S4 lentelė

  14. 14

    Papildoma S5 lentelė

Vaizdo failai

  1. 1.

    Papildomas S9 paveikslas

„Word“ dokumentai

  1. 1.

    Papildoma informacija

    Papildoma informacija pridedama prie šio dokumento „ISME Journal“ svetainėje (//www.nature.com/ismej)