腸内細菌の多様性とTobramycinおよびColistin Sulfateによる血漿メタボロームおよび糞便中胆汁酸の変化との関連性

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腸内細菌の多様性とTobramycinおよびColistin Sulfateによる血漿メタボロームおよび糞便中胆汁酸の変化との関連性
アイシュワリヤー・ムラリ（Aishwarya Murali）*さん
,
ヴァルン・ギリー
,
フランツィスカ・マリア・ツィックグラーフ
,
フィリップ・テルネス
,
ハンター ジェームズ・キャメロン
,
サスキア・スパーバー
,
フォルカー・ハーケ
,
ピーター・ドリーマート
,
ヘンニッケカンプ
,
ドロテー・ファンク＝ワイヤー
,
シャナ・J・ストゥルラ
,
イヴォンヌ・M.C.M.・リートイェンス
であり、また
ベナード・ヴァン・ラベンツァイ
これを引用する： Chem. Res. Toxicol. 2023, xxxx, xxx, xxx-xxx
発行日：2023年3月27日
https://doi.org/10.1021/acs.chemrestox.2c00316
© 2023 American Chemical Society
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解剖学、
抗菌剤です、
アブストラクト
腸内の微生物種の多様性は、宿主の健康や発達に強い影響を与える。さらに、腸内細菌の代謝酵素の発現の変動は、分類学的プロフィールよりも多様性に欠けることが示唆されており、特に毒性学的観点からマイクロバイオームの機能性の重要性が指摘されています。これらの関係を明らかにするために、ウィスターラットの腸内細菌組成を、抗生物質であるトブラマイシンまたは硫酸コリスチンを28日間経口投与することで変化させました。16Sマーカー遺伝子配列データに基づき、トブラマイシンはマイクロバイオームの多様性と相対的存在量の強い減少を引き起こすことがわかったが、硫酸コリスチンはわずかな影響にとどまった。関連する血漿および糞便のメタボロームは、標的質量分析に基づくプロファイリングによって特徴づけられました。トブラマイシン投与動物の糞便メタボロームでは、対照群と比較して、特にアミノ酸、脂質、胆汁酸（BAs）、炭水化物、エネルギー代謝物において、代謝物レベルの有意な変化が多く認められた。糞便中の一次BAsの蓄積と二次BAsの有意な減少は、トブラマイシンが誘導する微生物の変化が細菌の脱共役反応を阻害していることを示した。血漿中メタボロームでは、インドール誘導体やヒプロン酸の減少など、同じ代謝物群に変化は少ないものの、多くの変化が見られ、さらに、コリスチン硫酸塩処理の限界効果にもかかわらず、BAsにも全身性の変化が見られた。また、治療による違いとは別に、個体間差も明らかになり、特にマイクロバイオームにおけるVerrucomicrobiaceaeの消失が顕著であったが、関連する代謝物の変化は明らかではなかった。最後に、本研究のデータセットとMetaMapToxデータベースのメタボローム変化を比較することで、主要な代謝物の変化が、抗生物質の幅広い活性スペクトルに起因する腸内細菌叢の変化を示す血漿バイオマーカーとして同定されました。
参考情報
Supporting Informationは、https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrestox.2c00316 から無料で入手できます。
すべてのサンプリング時点の積み上げ棒グラフと、Verrucomicrobiaceaeに属する特定の分類群Akkermancia muciniphilaの相対存在量；すべての抗生物質群のサンプルの血漿メタボロームプロファイルのPC2 vs PC3 PCAプロット； 対照群に対するすべての抗生物質クラスに属する動物の体重および食物消費量の変化、雌雄のトブラマイシンおよびコリスチン処理群の糞便および血漿メタボロームプロファイル、雌雄のトブラマイシンHD処理28日目のサンプルの血漿メタボロームの上位処理相関（PDF）。
腸内細菌の多様性とTobramycinおよびColistin Sulfateによる血漿メタボロームおよび糞便中胆汁酸の変化との関連性
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