Frontiers in Medicine

Introduction

Kolonoskopia on suositeltavin menetelmä useimpien potilaiden suolistoterveyden arvioimiseksi, ja se on suolistosyövän diagnosoinnissa kultainen standardi, jolla voidaan havaita selvästi suoliston vauriot (1). Ennen kolonoskopiaa käytetään yleisesti suolen valmistelua sen varmistamiseksi, että suolen seinämään ei jää jäämiä, jotka vaikuttavat tutkimusprosessiin ja -tuloksiin käyttämällä mukautettua ruokavaliota ja siihen liittyviä lääkkeitä, ja suolen valmistelun riittävyys voi suoraan vaikuttaa kolonoskopian lopputulokseen (2). Tällä hetkellä polyetyleeniglykolia (PEG) käytetään laajalti suolen puhdistukseen ennen kolonoskopiaa sen tehokkuuden ja laajan hyväksyttävyyden vuoksi (3).

Kuten tiedämme, suoliston mikrobisto on tärkeä ihmisen terveyden ylläpitämiseksi. Fysiologisissa olosuhteissa symbioottiset fysiologiset anaerobiset bakteerit, symbioottiset ehdolliset patogeeniset bakteerit ja muut haitalliset bakteerit elävät rinnakkain suolistossa vakaassa suhteessa. Kun suolistomikrobisto kuitenkin muuttuu tai suolistomikrobiston osuus on epätasapainossa, tapahtuu vastaavia patofysiologisia muutoksia (4). Suolen valmistelutoimenpiteen aikana suolistoon kulkeutuu suuri määrä nestettä, joka häiritsee huomattavasti normaalin suoliontelon ympäristöä, ja laksatiivien käyttö voi lisätä suolen dyskinesiaa ja suolen peristaltiikkaa, jolloin bakteerit eivät voi tarttua suolen limakalvoon (5). Lisäksi suolistovalmisteen suolistoympäristöön tuoma suuri määrä happea vähentää voimakkaasti anaerobisten bakteerien määrää ja edistää aerobisten bakteerien kasvua, mikä johtaa suoliston mikrobiologiseen häiriöön (6).

Probiootit ovat ”eläviä mikro-organismeja, joilla voi olla suotuisia vaikutuksia isäntään, kun ne nautitaan riittävinä annoksina” (7), ja aiemmat tutkimukset viittaavat siihen, että probiootit toimivat aktiivisesti useissa ihmisen sairauksissa, mukaan lukien ärtyvän suolen oireyhtymässä, tulehduksellisessa suolistosairaudessa ja paksusuolen syövässä (8, 9). Aiemmat tutkimuksemme osoittivat, että probioottivalmisteilla on merkittäviä vaikutuksia gastrostomian jälkeisen tulehdusreaktion vähentämisessä ja ruoansulatuskanavan oireiden parantamisessa postoperatiivisilla potilailla (10), ja probioottivalmisteet lievittivät myös merkittävästi sädehoidon aiheuttamaa suun limakalvotulehdusta potilailla, joilla oli nenänielun syöpä (11). Vaikka huomiota on kiinnitetty suolistovalmisteen sivuvaikutuksiin, esim, suoliston mikrobiston epätasapainoon ja suolen limakalvovaurioihin akateemisissa piireissä, on tehty vain vähän työtä suolistovalmisteen sivuvaikutusten vähentämiseksi probioottilisän avulla.

Tässä tutkimuksessa käytettiin kliinistä probioottilääkettä Bifidobacterium Tetragenous elinkelpoisia bakteeritabletteja sen vaikutuksen arvioimiseksi vapaaehtoisiin, jotka saivat suolistovalmistetta, ja korkeatehoista sekvensointia sovellettiin sen arvioimiseksi, oliko probiooteilla positiivisia vaikutuksia suolistovalmisteen aiheuttamaan suoliston mikrobiston häiriöön.

Materiaalit ja menetelmät

Eettiset periaatteet

Tämä tutkimus hyväksyttiin Nanchangin yliopiston toisen liitännäissairaalan (Nanchang, Kiina) institutionaalisissa tarkastuslautakunnissa. Potilaat antoivat kirjallisen tietoon perustuvan suostumuksen näytteenottoa varten. Hanke on myös rekisteröity ja hyväksytty Kiinan kliinisten tutkimusten rekisteröintikeskuksessa (ChiCTR1900022539).

Tutkimusasetelma ja potilaiden rekisteröinti

Tutkimus suoritettiin Nanchangin yliopiston toisessa sairaalassa Kiinassa joulukuun 2018 ja marraskuun 2019 välisenä aikana. Tutkimukseen otettiin mukaan 32 koehenkilöä (29 miestä, 3 naista), joiden keski-ikä oli 51 vuotta (vaihteluväli 30-70 vuotta), pituus 1,66 m, paino 61,78 kg, painoindeksi (BMI) 22,39. Viidellä osallistujalla oli aiemmin ollut verenpainetauti, neljällä diabetes ja kolmella verenpainetauti ja diabetes. Säännösten mukaisesti lääkitystä ei lopetettu tutkimusprosessin aikana. Lisäksi yksikään osallistuja ei käyttänyt antibiootteja koehenkilön aikana, eikä hänelle ollut äskettäin kehittynyt infektiota, eikä hän käyttänyt muita probiootteja tai jogurtteja. Yksikään näistä vapaaehtoisista ei ollut kasvissyöjä (taulukko 1).

Kokeen protokolla

32 vapaaehtoista jaettiin kahteen ryhmään: plaseboryhmään (C-ryhmä, n = 16) ja probioottiryhmään (P-ryhmä, n = 16). Probiootti (Bifidobacterium Tetragenous elinkelpoiset bakteeritabletit (SiLianKang), Hangzhou Grand Biologic Pharmaceutical Inc., Hangzhou, Kiina. SFDA:n hyväksyntänumero: S20060010, sisältää >0,5 × 106 CFU/pöytä Bifidobacterium infantis, >0,5 × 106 CFU/pöytä Lactobacillus acidophilus, >0,5 × 106 CFU/pöytä Enterococcus faecalis ja >0,5 × 105 CFU/pöytä Bacillus cereus). Osallistujia kehotettiin syömään puuroa, nuudeleita ja muuta vähäkuituista ruokavaliota päivää ennen suolen valmistelua, ja he söivät normaalisti ruokavaliota kolonoskopian jälkeen. Antibiootit olivat kiellettyjä hoitoprosessin aikana, samoin kuin juominen ja kitkeryys. Kaikki alkoivat ottaa plasebo- tai probioottivalmisteita paksusuolen tähystyksen jälkeen 5-7 päivän ajan (kolme tablettia ja kolme kertaa päivässä).

Osallistujat ottivat 2 L polyetyleeniglykolia (PEG, SFDA:n hyväksyntänumero: H20020031, joka sisälsi pakkaus A: 0,74 g kaliumkloridia ja 1,68 g natriumbikarbonaattia, pakkaus B: 1,46 g natriumkloridia ja 5.68 g natriumsulfaattia, paketti C: 60 g polyetyleeniglykolia 4 000) 4-5 tuntia ennen kolonoskopiaa, ja PEG on otettava kokonaan 1 tunnin kuluessa. Kun osallistujat oli nukutettu laskimonsisäisesti 1 ml:lla lidokaiinihydrokloridi-injektiota (SFDA-hyväksyntänumero: H37021309), 1 ml:lla nalbufiinihydrokloridi-injektiota (SFDA-hyväksyntänumero: H20130127) ja 20 ml:lla propofoli-emulsioinjektiota (SFDA-hyväksyntänumero: H20051843), osallistujat ottivat osaa paksusuolentähystykseen. Jos osallistujat eivät sietäneet kolonoskopiaa, nukutusaineita lisättiin tarpeen mukaan. Ulosteet kerättiin kolmessa aikatulpassa (3 päivää ennen, samana päivänä kuin suolen valmistelu juuri ennen kolonoskopiaa ja 7 päivää prosessin jälkeen). Kerätyt näytteet säilytettiin 50-prosenttisessa glyserolissa (Cat#56-81-5; Sengon Biotech, Kiina) ja säilytettiin välittömästi -80 °C:ssa myöhempää käyttöä varten.

Kokonaisbakteerien genomisen DNA:n uuttaminen ja korkean läpimenon sekvensointi

Kokonaisuudessaan 96 ulostenäytettä kerättiin, ja ulosteen mikrobi-dna:n uuttamiseen käytettiin menetelmää, joka sisälmysten mikrobien DNA:n uuttamiseen käytettiin bead blasting -menetelmää, joka oli yhdistetty genomisen DNA:n kittiin (Tiangen Biotech Co., Ltd., Beijing, Kiina) (12). Puhdistetun DNA:n pitoisuus ja puhtaus määritettiin spektrofotometrillä 230 nm:ssä (A 230) ja 260 nm:ssä (A 260) (NanoDrop; Thermo Fisher Scientific, Inc., Waltham, MA, USA). Kunkin näytteen 16S rDNA -geenin V4-alue monistettiin 515F/806R-alukkeella (515F, 5′-GCACCTAAYTGGGYDTAAAGNG-3′; 806R, 5′- TACNVGGGTATCTAATCC-3′), ja PCR-tuotteet sekvensoitiin IlluminaHiSeq 2000 -alustalla (GenBankin liittymisnumero PRJNA597277) (13).

Aineiston analyysi

Korkean läpimenon sekvensointidatan analysoimiseksi käytettiin Cutadapt-ohjelmistoa (versio 1.9.1, http://cutadapt.readthedocs.io/en/stable/), UCHIME-algoritmia http://www.drive5.com/usearch/manual/uchime_algo.html, UPARSE-ohjelmistopakettia (versio 7.0.100), QIIME-ohjelmisto (versio 1.9.1), QIIME-ohjelmistopaketti (versio 1.8.0) ja SIMCA-P-ohjelmisto (versio 11.5; Umetrics; Sartorius Stedim Biotech, Malmö, Ruotsi) käytettiin α-diversiteetin (näytteiden sisällä, havaittujen OTU:iden indeksit, Chao1-, Shannon-, Simpson-, ACE- ja tavarapeittävyysindeksit) ja β-diversiteetin (näytteiden välillä, PCA-, PCoA- ja NMDS-indeksit) määrittämiseen (14, 15).

Tiedot esitetään keskiarvoina ± keskihajonta (SD). Tilastolliset analyysit tehtiin käyttäen Prism-ohjelmistoa (versio 7.0; GraphPad Software, San Diego, CA, USA) ja SPSS 17.0 -ohjelmistoa (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). Tilastollinen merkitsevyys määritettiin käyttämällä yksisuuntaista varianssianalyysiä (ANOVA), jota seurasi Tukeyn monivertailutesti ja F-testit. Virhetodennäköisyyksiä P < 0.05 pidettiin tilastollisesti merkitsevinä.

Tulokset

Potilaiden perusominaisuudet

Joulukuun 2018 ja marraskuun 2019 välisenä aikana 32 vapaaehtoista ilmoittautui lumelääkeryhmään (C-ryhmä, 16 vapaaehtoista) ja probioottiryhmään (P-ryhmä, 16 vapaaehtoista), ja heidän sukupuolensa, ikänsä, BMI:nsä, lähtötilanteen ominaisuuksissaan, aiemmassa sairaushistoriassaan ja ruoansulatuskanavan reaktiossaan ennen suoliston valmistelua ja suoliston valmistelun jälkeen, ja heidän sukupuolensa, ikänsä, BMI:nsä, lähtöominaisuuksissaan, aiemmassa sairaushistoriassaan ja ruoansulatuskanavan reaktiossa ennen suoliston valmistelua ja suoliston valmistelun jälkeen, oli esitetty taulukossa 1. C-ryhmän ja P-ryhmän välillä ei ollut merkittävää eroa.

Suolivalmisteen vaikutus suoliston mikrobeihin

Suolivalmisteen vaikutuksen selvittämiseksi suoliston mikro-organismeihin bakteerien V4-hypervariaabelia aluetta monistettiin 16 vapaaehtoisen ulosteesta 16S rDNA-amplikonisekvensointimenetelmällä ennen suolivalmisteen aloittamista (CB-ryhmä), suolivalmisteen aikana (CM-ryhmä) ja suolivalmisteen aloittamisen jälkeen (CA-ryhmä).

Kuvissa 1A-C Shannonin indeksi, Simpsonin indeksi ja havaitut lajit osoittivat, että suolen valmistelun esiintyminen vaikutti hieman suoliston mikrobiyhteisön α-diversiteettiin CB- ja CM-ryhmien sekä CB- ja CA-ryhmien välillä, kun taas CM- ja CA-ryhmien välillä se vaikutti merkitsevästi suoliston mikrobien monimuotoisuuteen (P < 0,05). Ja pääkoordinaattianalyysi (PCoA) osoitti, että mikrobien monimuotoisuus CM-ryhmässä ja CA-ryhmässä oli erilainen verrattuna CB-ryhmään (kuva 1D). Lisäksi Venn-indeksin (kuva 1E) tulokset osoittivat, että CB-, CM- ja CA-ryhmissä oli 2068, 3426 ja 1695 OTU:ta, ja niiden yhteisten OTU:iden prosenttiosuudet olivat vastaavasti 27,71 % (573/2 068), 16,73 % (573/3 426) ja 33,81 % (573/1 695).

Lisäksi analysoimme edelleen hallitsevia bakteereja heimotasolla (kuvat 2A-E) ja havaitsimme, että Proteobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes ja Actinobacteria olivat hallitsevia heimoja näissä kolmessa ryhmässä. Tulokset osoittivat, että suolivalmiste lisäsi Proteobakteerien suhteellista runsautta (0,266 vs. 0,410) ja vähensi Aktinobakteerien suhteellista runsautta (0,044 vs. 0,029) ja vaikutti hieman Firmicutesin (0,462 vs. 0,408) ja Bacteroidetesin (0,194 vs. 0,136) suhteelliseen runsauteen CB-ryhmään verrattuna. Seitsemän päivää suolen valmistuksen jälkeen Proteobakteerien suhteellinen runsaus väheni 0,410:stä 0,335:een. Kummallista kyllä, aktinobakteerien suhteellinen runsaus kasvoi 0,029:stä 0,119:ään, kun taas firmicutesin (0,409 vs. 0,389) ja bakteerilajien (0,136 vs. 0,126) suhteellinen runsaus oli edelleen laskeva verrattuna CM-ryhmään. Sukujen tasolla (kuvat 2F-J) suolen valmistuksen aikana havaittiin, että Bacteroides- ja Acinetobacter-bakteerien suhteellinen runsaus oli hallitseva bakteeri, Acinetobacterin suhteellinen runsaus (0,042 vs. 0,176) lisääntyi merkittävästi, ja Streptococcuksen (0,020 vs. 0,008), Bifidobacteriumin (0,036 vs. 0,022) ja Faecalibacteriumin (0,075 vs. 0,065) suhteellinen runsaus oli hieman muuttunut CB-ryhmään verrattuna. Seitsemän päivää suolen valmistuksen jälkeen Streptococcus- (0,007 vs. 0,068) ja Bifidobacterium- (0,022 vs. 0,068) ja Bifidobacterium- (0,022 vs. 0,022 vs. 0,068) bakteeripitoisuuksien prosentuaalinen osuus kasvoi kuitenkin merkittävästi.109) ja Faecalibacteriumin (0,065 vs. 0,031) ja Acinetobacterin (0,176 vs. 0,136) suhteellisen runsauden väheneminen CM-ryhmään verrattuna.

Probioottivalmisteen vaikutus suoliston mikrobitasapainoon

Probioottien vaikutusten arvioimiseksi suolistovalmistetta saaneiden vapaaehtoisten suolistomikrobistoon kerättiin ulostetta ennen (PB-ryhmä), aikana (PM-ryhmä) ja suolistovalmisteen jälkeen (PA-ryhmä) 7 vuorokauden ajalta (ottaneet probioottivalmistetta 5-7 päivän ajan).

Havaitsimme, että suolistovalmiste oli vaikuttanut huomattavasti mikrobiyhteisön α-diversiteettiin Shannonin indeksin (kuva 3A) ja Simpsonin indeksin (kuva 3B, P < 0,05) perusteella PB- ja PM-ryhmien välillä. Mielenkiintoista oli, että Havaitut lajit saivat selvän lisäyksen suolen valmistelun jälkeen, mutta selvä väheneminen 7 päivää hoidon jälkeen (kuva 3C). Lisäksi PCoA-tulokset osoittivat, että probioottien ottaminen palautti suuresti häiriintyneen mikrobiston normaalille tasolle PM-ryhmässä ja PA-ryhmässä (kuva 3D), ja yhteiset OTU:t miehittivät 28,68 % (508/1 771), 23,67 % (508/2 146) ja 36,92 % (508/1 376) OTU:iden kokonaismäärästä PB-, PM- ja PA-ryhmissä.

Sitten arvioimme edelleen probioottiintervention vaikutuksia mikrobikoostumukseen ja havaitsimme, että probioottien täydentäminen vähensi merkitsevästi Proteobakteerien (0.515 vs. 0,173) ja lisäsi voimakkaasti Bacteroidesin suhteellista runsautta (0,166 vs. 0,338) PM-ryhmässä verrattuna PA-ryhmään heimotasolla (P < 0,05). Suvun tasolla täydennetyt probiootit olivat selvästi vähentäneet Acinetobacterin prosenttiosuutta (0,204 vs. 0,071) PM-ryhmässä verrattuna PA-ryhmään ja lisänneet merkittävästi Bifidobacteriumin prosenttiosuutta (0.017 vs. 0,110), Bacteroides (0,095 vs. 0,155) ja Faecalibacterium (0,028 vs. 0,060) PM-ryhmässä verrattuna PA-ryhmään (Kuviot 4F-J) (Kuviot 4F-J).

Mikrobien muutokset ryhmien CA-ryhmä ja PA-ryhmä välillä

Ymmärtääksemme paremmin probioottien vaikutusta suoliston valmisteluun vertasimme vapaaehtoisten mikrobien moninaisuutta ryhmien CA ja PA välillä. Kuten kuvista 5A-C käy ilmi, probioottien lisäys oli selvästi parantanut Shannonin indeksiä ja Simpsonin indeksiä (P < 0,05), mutta vähentänyt havaittuja lajeja. PCoA-tulokset osoittivat, että CA-ryhmän ja PA-ryhmän näytteet hajosivat kauas toisistaan (kuva 5D). CA-ryhmässä ja PA-ryhmässä oli 1695 ja 1376 OTU:ta, ja yhteinen OTU-luku oli 570 (kuva 5E). Lisäksi Lefse-analyysi osoitti, että Bacteroidia (luokassa), Bacteroidetes (heimossa), Bacteroidaceae (suvussa), Bacteroides (suvussa), Bacteroides (suvussa), Fusobacteriaceae (suvussa), Porphyromonadaceae (suvussa) ja Parabacteroides (suvussa) oli merkittävästi enemmän PA-ryhmässä kuin CA-ryhmässä (kuva 5F).

Sitten verrattiin CA-ryhmän ja PA-ryhmän spesifisiä bakteereita. Probioottien lisääminen rikastutti selvästi Bacteroidetesin prosenttiosuutta (0,126 vs. 0,338) ja vähensi samalla Proteobakteerien (0,335 vs. 0,173) ja Firmicutesin (0,389 vs. 0,330) prosenttiosuutta verrattuna PA-ryhmään heimotasolla (P < 0,05). Sukujen tasolla (kuvat 6E-K) probioottien lisäys vähensi Acinetobacterin (0,136 vs. 0,071) ja Streptococcuksen (0,068 vs. 0,023) suhteellista runsautta ja lisäsi Bacteroidesin (0,068 vs. 0,023) suhteellista runsautta.068 vs. 0,155), Roseburia (0,02 vs. 0,04), Faecalibacterium (0,031 vs. 0,060) ja Parabacteroides (0,16 vs. 1,92 %).

Keskustelu

Suoliston puhdistaminen on välttämätöntä kolonoskopian aikana, ja sen pitkäaikainen turvallisuuskäyttö saa ihmiset jättämään huomiotta sen negatiivisen vaikutuksen suoliston mikro-organismeihin (16). Kuten tiedämme, paksusuolen mikro-organismit ovat perusta nisäkkäiden normaalien fysiologisten toimintojen edistämiselle, mukaan lukien angiogeneesi, aineenvaihdunta, ruoansulatus ja immuunijärjestelmän kehitys (17). Lisäksi erilaisia sairauksia, kuten liikalihavuutta, tyypin 2 diabetesta, paksusuolen syöpää ja tulehduksellista suolistosairautta esiintyy, kun suoliston mikrobisto on epätasapainossa (8, 9, 18).

Normaalin suoliston mikroekosysteemin pääkomponentit ovat obligatteja anaerobeja (Bacteroidetes ja Firmicutes), ja fakultatiivisten anaerobien (kuten Proteobakteerien) osuus on yleensä vain pieni, ja suoliston mikrobiston epätasapainon aiheuttaa usein fakultatiivisten anaerobien määrän lisääntyminen (19). Suolivalmiste voi tuoda suuren määrän happea suolionteloon, vahingoittaa suoliontelon anaerobista ympäristöä ja tarjota hyvän kasvuympäristön fakultatiivisille anaerobisille tai aerobisille bakteereille. Aiemmat tutkimukset ja tämä työ osoittivat niin ikään, että suolivalmiste oli lisännyt huomattavasti Proteobakteerien runsautta .

Tässä tutkimuksessa havaitsimme, että suolivalmiste vähensi merkittävästi Bacteroidetes- ja Firmicutes-heimoja (kuva 2), ja probioottien ottamisella ei ollut juurikaan vaikutusta Firmicutes-heimoon, kun taas se lisäsi huomattavasti Bacteroidetes-heimon runsautta (kuva 4). Aiemmat tutkimukset olivat osoittaneet, että Firmicutesin runsauden lisääntyminen ja Bacteroidetesin runsauden väheneminen liittyivät läheisesti epäterveellisiin olosuhteisiin. Sen vuoksi Firmicutesin/Bacteroidetesin lisääntyminen voi aiheuttaa mahdollisen riskin potilaan terveydelle (20-22). Tässä tutkimuksessa havaitsimme, että Firmicutes/Bacteroidetes-suhde CA-ryhmässä (3,08) oli korkeampi kuin PA-ryhmässä (0,98), mikä viittaa siihen, että probioottien ottaminen voisi vähentää mahdollisia tautiriskejä suolistovalmisteen avulla. Lisäksi ihmiskeholla ei yleensä ole kykyä hajottaa suurinta osaa monimutkaisista polysakkarideista (päivittäisen ruokavaliomme pääkomponentti ja pääasiallinen ravinnonlähde) ennen kuin se saavuttaa paksusuolen, ja bakteeroideteilla on elintärkeä rooli selluloosan, pektiinin ja ksylaanin monimutkaisten polysakkaridien hajottamisessa, mikä voi auttaa ihmisiä omaksumaan enemmän energiaa ruokavaliosta (23). Lisäksi Bacteroidetesin tuottamalla butyraatilla on tärkeä rooli isännän suolistoterveyden ylläpitämisessä, immuniteetin harjoittamisessa ja kasvainten vastaisessa vaikutuksessa (24).

Suvun tasolla probioottien lisääminen vähensi merkittävästi Acinetobacterin runsautta, joka on yleinen aerobinen ja gramnegatiivinen bakteeri luonnossa, ja joka kuuluu elintärkeään sairaalainfektioita aiheuttavaan patogeeniin erityisesti potilailla, joilla on heikko immuunijärjestelmän toimintakyky (Acinetobacter baumannii) (25). Acinetobacter oli listattu kolmanneksi yleisimmäksi ihmisen patogeeniksi Etelä-Korean sairaaloiden tehohoitoyksiköissä, ja sen luontainen lääkeresistenssi useille antibiooteille teki siitä lääkeresistenssin määrittelijän eri antibakteerilääkkeille (26). Lisäksi suolen valmistelu vähensi merkittävästi Bacteroidesin määrää, ja probiootit selvästikin palauttivat sen runsauden. Tutkimukset olivat paljastaneet, että Bacteroides voi vähentää suoliston happipitoisuutta edistääkseen tiukkojen anaerobien kasvua (23), ja joitakin Bifidobacterium-kantoja on otettu käyttöön probiootteina elintarvikkeissa ja lääkkeissä (10, 27). Bacteroides ja Bifidobacterium voivat luoda vakaan ja pitkäaikaisen kontaktin isäntään ja hyödyttää ihmiskehon terveyttä, hajottaa ravintokuitua lyhytketjuisiksi rasvahapoiksi (SCFA), jotka tarjoavat energianlähteen soluille, edistävät barriääritoimintaa ja vähentävät tulehdusreaktioiden esiintymistä (28, 29).

Lopulta vertasimme CA: n ja PA: n mikrobien monimuotoisuutta ja havaitsimme, että probioottien ottaminen paransi pääasiassa hyödyllisten bakteerien, kuten Roseburian, runsautta (pääasiassa tai vain tuottaa butyraattia, joka voi vähentää tulehduksen tasoa kokonaisuudessa, erityisesti veressä, vähentää edelleen ateroskleroosin astetta. Se pysyy alhaisempana ihmisillä, joilla on sydän- ja verisuonitauteja) (30, 31), Faecalibacterium (symbioottinen bakteeri, jota esiintyy laajalti eläinten ja ihmisten ruoansulatuskanavassa. Sen määrä väheni merkittävästi Crohnin tautia sairastavilla potilailla, ja sitä voitaisiin käyttää probioottina Crohnin taudin hoidossa) (32-34) ja Parabacteroides (voi vastustaa suolistotulehdusta, tärkeimmät aineenvaihdunnan lopputuotteet ovat hyödyllinen etikkahappo ja meripihkahappo, jotka ovat normaalia pienemmät paksusuolentulehdusta sairastavien potilaiden suolistossa) (35-37) suvun tasolla. Haitallisten bakteerien, kuten Streptococcuksen, runsaus kuitenkin väheni silmiinpistävästi (kuvat 5, 6). Streptokokki on yleinen opportunistinen patogeeni, johon kuuluvat Streptococcus pyogenes, Streptococcus viridans ja Streptococcus pneumoniae, jotka voivat aiheuttaa märkiviä tulehduksia, sydänlihastulehduksia ja verenmyrkytyksiä, jotka uhkaavat edelleen ihmisten terveyttä ja elämää (38, 39). Haenni ja muut osoittivat, että tetrasykliini-, makrolidi- ja linosamidi-antibioottien laajamittaisen käytön vuoksi Streptococcus zooepidermidis -bakteerin antibioottiresistenssi on kehittynyt, mikä johtaa hoidon epäonnistumiseen (40, 41).

Tässä tutkimuksessa havaitsimme, että suun kautta otettavat probiootit lievittivät suoliston valmistuksen aiheuttamaa suoliston mikrobien häiriötä, vähensivät huomattavasti proteobakteerien patogeenejä (heimotasolla), Acinetobacter (sukutasolla), Streptococcus (suvun tasolla), ja lisäsi Bacteroidetesin (suvun tasolla), Bacteroidesin (suvun tasolla), Roseburian (suvun tasolla), Faecalibacteriumin (suvun tasolla) ja Parabacteroidesin (suvun tasolla) probiootteja. Näin ollen meillä on syytä uskoa, että probioottivalmisteiden lisäys nopeuttaa suoliston mikrobitasapainon vakiintumista suoliston puhdistuksen jälkeen, tukahduttaa haitallisten bakteerien kasvua ja hyödyttää suoliston terveyden ylläpitoa.

Data Availability Statement

Tässä tutkimuksessa tuotetut tietokokonaisuudet löytyvät NCBI:stä: GenBankin liittymisnumero PRJNA597277.

Eettinen lausunto

Tutkimukset, joihin osallistui ihmisiä, tarkistettiin ja hyväksyttiin Nanchangin yliopiston toisen sairaalan (Nanchang, Kiina) institutionaalisissa tarkastuslautakunnissa. Hanke on myös rekisteröity ja hyväksytty Kiinan kliinisten tutkimusten rekisteröintikeskuksessa (ChiCTR1900022539). Potilaat/osallistujat antoivat kirjallisen tietoon perustuvan suostumuksensa osallistua tähän tutkimukseen.

Author Contributions

TC ja XD suunnittelivat kokeet, analysoivat tiedot ja kirjoittivat käsikirjoituksen. CZ, HT, RY, ZL, YH ja KW suorittivat kokeet. Kaikki kirjoittajat keskustelivat tuloksista ja kommentoivat lopullista käsikirjoitusta.

Rahoitus

Tätä työtä tuettiin apurahoilla Kiinan kansalliselta luonnontieteelliseltä säätiöltä (apuraha nro 81960103 XD:lle), Jiangxin provinssin luonnontieteelliseltä säätiöltä (apuraha nro 20192ACBL20034 ZL:lle), Jiangxin tiede- ja teknologiahankkeelta (apurahat nro. 20181BBG70028, 20181BCB24003 ja 20194BCJ22032 TC:lle) ja Jiangxin maakunnan kaksinkertainen 10 000 000 euron suunnitelma TC:lle (innovaatio- ja teknologia-ammattilaiset huippulahjakkuuksina).

Interressiristiriita

Tekijät ilmoittavat, että tutkimus tehtiin ilman kaupallisia tai taloudellisia suhteita, jotka voitaisiin tulkita mahdolliseksi eturistiriidaksi.