Az atorvasztatin hatása a hiperkoleszterinémiás patkányok bél mikrobiotájára

Tárgyak

Összegzés

Bevezetés

Az atorvasztatin egy koleszterinszint-csökkentő gyógyszer, amelyet általában hiperkoleszterinémia kezelésére alkalmaznak. Gátolja a 3-hidroxi-3-metilglutaril-koenzim A-reduktázt (HMG-CoA), az enzimet, amely katalizálja a koleszterinszintézis korlátozó szakaszát 11. Tudomásunk szerint egyetlen publikált tanulmány sem kötötte össze a GM változását az atorvastatin kezeléssel HFD által kiváltott hiperkoleszterinémiás patkánymodellben. A cél annak megvizsgálása volt, hogy az MM hogyan reagál az atorvasztatin által kiváltott koleszterinszint-csökkenésre HFD-indukálta hiperkoleszterinémiás patkánymodellben. Különösen azt próbáltuk kideríteni, hogy a gyógyszeres kezelés befolyásolhatja-e a GM összetételét és változatosságát hiperkoleszterinémiás patkányokban az egészséges kontrollokhoz képest.

Eredmények

Hiperkoleszterinémia és a farmakológiai kezelések elemzése.

A hiperkoleszterinémiát a HFD-táplálás után 5 héttel igazolták az emelkedett szérum koleszterinszintek. Koleszterinszint (P

atorvasztatin atorvasztatin

A relatív bőséget a domináns és/vagy általában jelenlévő bakteriális phyla százalékában fejezik ki a különféle étrenddel és gyógyszerekkel kezelt csoportok között. A domináns phyla szelekciójának elválasztási pontjait ≥1% -ra állítottuk be, és a gyakran jelenlévő taxonokat csoportonként a patkányok> 50% -ánál detektáltuk. NCD, normál chow étrend; NCD-T, normál chow étrend + atorvasztatin kezelés; DFH, magas zsírtartalmú étrend; 5 mg/kg, HFD + 5 mg/kg atorvasztatin; 10 mg/kg, HFD + 10 mg/kg atorvasztatin; 15 mg/kg, HFD + 15 mg/kg atorvasztatin; 20 mg/kg, HFD + atorvasztatin 20 mg/kg.

Teljes méretű kép

A bél mikrobiota megváltozása HFD-re reagálva.

A taxonok dózisfüggő megváltoztatása atorvasztatinnal kezelt csoportokban a kontrollokhoz képest

A proteobaktériumok relatív bősége jelentősen megnőtt (P

A mikrobiális közösségek összetételének fő koordinátáinak többváltozós elemzése a különböző csoportok között. A PCoA-t OTU szintű szekvenciákból végeztük,> 97% -os hasonlósággal, a súlyozatlan UniFrac távolságmérő segítségével. NCD, normál chow étrend; NCD-T, normál chow étrend + atorvasztatin kezelés; DFH, magas zsírtartalmú étrend; 5 mg/kg, HFD + 5 mg/kg atorvasztatin; 10 mg/kg, HFD + 10 mg/kg atorvasztatin; 15 mg/kg, HFD + 15 mg/kg atorvasztatin; 20 mg/kg, HFD + atorvasztatin 20 mg/kg.

Teljes méretű kép

Az olvasási szekvencia alfa változatosságának elemzése. ( NAK NEK ) Kísérletileg megfigyelt OTU ritkaság görbék ( ) Chao1 becslése szerint. ( C ) A biodiverzitás a Shannon-index alapján becsülhető meg. NCD, normál chow étrend; NCD-T, normál chow étrend + atorvasztatin kezelés; DFH, magas zsírtartalmú étrend; 5 mg/kg, HFD + 5 mg/kg atorvasztatin; 10 mg/kg, HFD + 10 mg/kg atorvasztatin; 15 mg/kg, HFD + 15 mg/kg atorvasztatin; 20 mg/kg, HFD + atorvasztatin 20 mg/kg.

Teljes méretű kép

A gyógyszerrel kezelt HFD csoportokhoz hasonlóan az NCD-T csoportban az NCD-T csoportban nőtt a fehérjefehérje baktériumok, a családok (Porphyromonadaceae, Desulfovibrionaceae és Helicobacteraceae) és a Helicobacter nemzetség relatív bősége az NCD-T kontroll csoporthoz képest. Ezenkívül a Clostridiaceae, a Lachnospiraceae, a Spirochaetaceae és az Eubacteriaceae szignifikáns növekedést mutatott az NCD-T csoportban az NCD kontrollhoz képest (2. kiegészítő táblázat). Hasonlóképpen, a Treponema, Lachnoclostridium, Barnesiella, Ruminococcus, Eubacterium, Desulfovibrio és Roseburia nemzetségek is növekedtek az NCD-T csoportban. Míg a domináns nemzetségek közül az Oscillospira, a Prevotella, a Bacteroides és a Parabacteroides relatív bősége csökkent az NCD-T csoportban az NCD kontrollhoz képest (3. kiegészítő táblázat).

A nemek és a koleszterinszint összefüggései.

A nemek és a koleszterinszint korrelációját Spearman nem-parametrikus korrelációs elemzésével hajtottuk végre. Az NCD-T, HFD, 5 mg/kg, 10 mg/kg, 15 mg/kg és 20 mg/kg csoportokban megváltozott domináns taxonok korrelálnak a különböző koleszterinekkel. Az LDL (ρ> −0,17), a TG (ρ> −0,14) és a koleszterin (ρ> −0,27) szinttel negatívan korreláló nemzetségek közé tartozik a Clostridium, Desulfovibrio, Roseburia, Blautia, Helicobacter, Ruminococcus és Lactobacillus (ábra). 5.) ). Megállapították azonban, hogy a Prevotella, a Coprococcus, a Prevotella [YRC22], a Paraprevotella, a Clostridia [SMB53] és a Dorea pozitív korrelációt mutat az LDL (ρ> 0,2), TG (ρ> 0,1) és a koleszterin (ρ> 0,26) szinttel. (5. ábra). Hasonlóképpen, az Oscillospira (ρ> 0,33) pozitív korrelációt mutatott a HDL szinttel (5. ábra).

Az atorvasztatin-kezelés a HFD csoportban növelte a Bacteroides és Parabacteroides nemzetségek relatív bőségét. A Bacteroides és Parabacteroides maximális mennyisége 10 mg/kg, illetve 15 mg/kg dózisban volt. Hasonlóképpen, a vörösáfonya szálak HFD-vel táplált apoE -/- egereknek történő beadása növelte a Bacteroides és Parabacteroidok szintjét, csökkentve a TG szintet. A bakterioidok az epesav anyagcseréjéhez kapcsolódnak, és elősegítik a szérumban jelen lévő taurinnal konjugált epesavak dekonjugálódását. A magas koleszterin/kolinsavtartalmú étrend módosította a széklet epesavainak összetételét 34, és a megváltozott epesavról beszámoltak, hogy a dysbiosishoz kapcsolódik 35. A Desulfovibrio (endotoxint termelő és szulfát redukáló baktériumok) szintje 36, 37 a relatív bőség növekedését mutatta az NCD-T csoportban.

Hasonlóképpen, a 38 gyulladáscsökkentő baktériumot tartalmazó Parabacteroides nemzetség a relatív bőség állandó növekedését mutatta az atorvasztatin különböző dózisaiban a HFD csoportban. A Ruminococcus (triptamint termelő baktériumok) 39 szuppresszált szintet mutatott a HFD-vel táplált patkányok atorvasztatin-kezelése alatt. Az Oscillospira nemzetség, amely 40 butiráttermelő fajt tartalmaz, a gyógyszerrel kezelt HFD-csoportok folyamatos növekedését mutatta. A rapamicinnel (az energiafogyasztás és tárolás szabályozója) végzett kezelés HFD által kiváltott elhízott patkányokban a Turicibacter 41 megnövekedett mennyiségét eredményezte. Vizsgálatunk során a Turicibacter szint csökkenését találták a gyógyszerrel kezelt HFD csoportokban. Hasonlóképpen, a Clostridium (butirátot termelő taxonok) 42 csökkent szintet mutatott a gyógyszerrel kezelt csoportban. Eredményeink szerint Di Lucci et. al beszámolt a Coprococcus megnövekedett mennyiségéről a metabolikus szindrómában, amelyet fruktózban gazdag étrend váltott ki elhízott patkánymodellben 43 .