与年龄有关的微生物生态失调促进肠道通透性,系统性炎症和巨噬细胞功能障碍
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- PMID:28407483
- PMCID:PMC5392495
- DOI:10.1016 / j.chom.2017.03.002
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与年龄有关的微生物生态失调促进肠道通透性,系统性炎症和巨噬细胞功能障碍
细胞宿主细菌。
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与年龄有关的微生物生态失调促进肠道通透性,系统性炎症和巨噬细胞功能障碍。细胞宿主细菌。2018年4月11日,23 (4):570。doi: 10.1016 / j.chom.2018.03.006。 细胞微生物。2018。 PMID:29649447 免费的PMC的文章。 没有可用的抽象。
文摘
循环的炎症介质水平随着年龄的增加,但这与年龄有关的炎症是争议的根本原因。我们发现,当保持在无菌条件下,老鼠不显示循环促炎细胞因子水平的增加与年龄相关。更高比例的无菌老鼠活到600天比传统的同行,和巨噬细胞来源于年龄无菌鼠保持抗菌活性。Co-housing无菌鼠用旧,但不是年轻、传统提高小鼠血液中促炎细胞因子增加。肿瘤坏死因子(TNF)不足的老鼠,防止与年龄有关的炎症,与年龄相关的微生物群的变化没有观察到。此外,与年龄有关的微生物群的变化可以用anti-TNF逆转降低TNF治疗。这些数据表明,aging-associated微生物群促进炎症和扭转这些微生物群与年龄相关的变化代表了潜在的策略来减少与年龄有关的炎症和附带的发病率。
关键词:肺炎链球菌;老年人;宿主防御;免疫衰老;inflamm-aging;炎症;巨噬细胞;微生物;微生物群。
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数据
炎症反应随年龄的增加而增加(A)杀害肺炎链球菌通过居民腹膜巨噬细胞分离出年轻和年老的老鼠(n = 5)。(B)杀害肺炎链球菌年轻和年老的骨巨噬细胞来源于C57BL / 6小鼠(n = 6)。(C)完整tetramethylrhodamine (TRITC)标记肺炎链球菌在巨噬细胞来源于老老鼠,但老鼠不年轻,4 hr感染后。(D-F)水平的肿瘤坏死因子(D)和白细胞介素6 (E)等离子体的高老老鼠就像白细胞介素6片全部肺匀浆从老老鼠(F)。(G))染色formalin-fixed组织学部分肺的年轻和年老WT老鼠5×放大。一个代表图像至少五个生物复制。细胞渗透在每一个图像的程度是衡量表达细胞内渗透的总面积肺肺总面积的百分比。(H)肺片加工从年轻和年老小鼠的肺和培养在媒体。白细胞介素6生产随后测量在上层清液4人力资源与heat-killed刺激后肺炎链球菌或PBS控制(n = 3,代表两个独立实验)。(我)在年轻和年老的全血白细胞介素6生产WT老鼠与LPS刺激后或车辆控制(PBS) (n = 5 - 9)。白细胞介素6 (J)生产从巨噬细胞来源于年轻和年老小鼠后基本以24小时为刺激与车辆控制(PBS)有限合伙人,或肺炎链球菌以ELISA (n = 6)。结果代表的意思是±SEM。统计学意义决定使用Mann-Whitney测试或与费雪的双向方差分析测试后在适当的地方(∗p < 0.05,∗∗p < 0.005,∗∗∗p < 0.0005)。
慢性暴露于TNF有助于增加炎症反应和组织损伤,随着年龄的增长发生(A)年轻和年老小鼠骨髓macrophage-mediated杀害肺炎链球菌是减少10 ng / mL的存在外源性肿瘤坏死因子(n = 5)。(B)与旧WT老鼠,老TNF KO小鼠没有水平的提高血浆白细胞介素6 (n = 3 - 10老鼠每组两个独立实验之一如图所示)。全血白细胞介素6 (C)生产的年轻和年老TNF KO小鼠与LPS刺激后或车辆控制(PBS)表明,旧TNF KO小鼠没有更高的炎症反应有限合伙人相比,年轻的老鼠(n = 5)。(D)白细胞介素6水平按ELISA检测全部肺组织匀浆没有旧KO小鼠肿瘤坏死因子高于年轻小鼠肿瘤坏死因子(n = 3)。(E))染色formalin-fixed组织学部分青年人和老年人肺部的肿瘤坏死因子KO小鼠(20×放大,一个代表至少4个)。细胞渗透在每一个图像的程度是衡量表达细胞内渗透的总面积肺肺总面积的百分比。(F)骨骨髓来源来自年轻和年老TNF KO小鼠的巨噬细胞不杀的能力不同肺炎链球菌(n = 5)。结果代表汇集数据,显示为±SEM。统计学意义决定使用Mann-Whitney测试或与费雪的双向方差分析测试后在适当的地方(∗p < 0.05,∗∗p < 0.005,∗∗∗p < 0.0005)。
微生物群肠道通透性增加,与年龄有关的炎症,巨噬细胞的功能,和长寿(A)肠道通透性衰老的老鼠(3、12、15和18个月大)是衡量FITC-dextran易位的循环后口服填喂法(n = 4 - 8),它被发现随着年龄的增长而显著增加(p < 0.007,单向方差分析)。(B)冒号的年轻和年老的老鼠没有检测到变化在上皮结构或炎性浸润当测量恒星所描述的方法。(C) Mucosal-to-serosal通量51Cr-EDTA衡量我们室是用来测量paracellular渗透率回肠和冒号的年轻和年老WT老鼠(n = 6 - 12)。(D)循环胞壁二肽(MDP)等离子体的年轻和年老WT老鼠以nucleotide-binding寡聚化域包含蛋白质(点头)无因子κB (NF-κB)启动子生物测定。重大变化显示相对于年轻WT老鼠。(E) Mucosal-to-serosal通量51Cr-EDTA衡量我们室是用来测量paracellular渗透率冒号的年轻和年老的女朋友老鼠(n = 5 - 8)。没有显著增加渗透率在旧女朋友老鼠。(F)生存分析显示出WT的全因死亡率和GF老鼠生活的600天。不同的生存曲线分析日志等级(Mantel-Cox)测试。(G)血浆细胞因子并不高于年轻女朋友老鼠和低于WT SPF小鼠(n = 3 - 5)。(H)的组织学分析肺部分沾)从年轻和年老的女朋友老鼠不显示任何随年龄增加白细胞浸润(20×放大;一个代表的形象至少五个老鼠)。白细胞介素6 (I)水平老女朋友小鼠的肺匀浆不高于年轻WT或年轻的女朋友老鼠。全血白细胞介素6 (J)生产的年轻和年老WT SPF和GF老鼠与LPS刺激后或车辆控制(PBS)。老女朋友老鼠没有水平高于年轻WT SPF或年轻的女朋友老鼠(n = 5 - 9)。 Significant changes shown are relative to young WT mice. (K) Macrophages from young and old GF mice do not differ in their ability to kill肺炎链球菌(n = 3)。结果代表均值±SEM的三个生物复制。(L)骨骨髓来源的巨噬细胞从旧女朋友老鼠不没有减少死亡或产生更多的白细胞介素6与LPS刺激后或车辆控制(PBS)从年轻的女朋友小鼠巨噬细胞(n = 5)。统计学意义决定使用Mann-Whitney测试或与费雪的双向方差分析测试后在适当的地方(∗p < 0.05,∗∗p < 0.005,∗∗∗p < 0.0005)。
与年龄有关的炎症是依赖于肠道微生物群落的组成(A和B)小鼠以最小ASF-derived微生物群年龄,和他们的肠道渗透性测量通过FITC-dextran口服填喂法测定(一个;n = 5)旧(18个月)ASF小鼠肠道渗透性高于年轻(10 - 14周)ASF老鼠除了更高水平的血浆白细胞介素6 (B)。(C)白细胞介素6生产LPS刺激后全血高老ASF老鼠(n = 3)。(D)的微生物群分类单元总结年轻和年老ASF老鼠表明发生与年龄相关的微生物生态失调。(E)分类单元概要说明,年轻和年老的构成微生物群是保留在转移到年轻或年老GF老鼠/组(n = 5-16老鼠在四个独立的殖民实验)。在GF (F) Paracellular渗透率测量老鼠殖民与年轻的老微生物群(n = 6 - 8老鼠每组)。有统计上显著的增加paracellular渗透率在老鼠与旧殖民微生物群(n = 23总,n = 11年轻老鼠和n = 12老老鼠)相比,年轻的微生物群(n = 13, n = 6年轻老鼠和n = 7老老鼠)。这表明微生物群的年龄改变屏障功能。(G)殖民的年轻女朋友老鼠用旧微生物群增加paracellular渗透率相比殖民与年轻的微生物群;然而,老老鼠殖民微生物群与年轻或老了渗透率增加,表明与年龄相关的主机易感性增加微生物群的变化。(H)循环肿瘤坏死因子测量从所有年轻的女朋友老鼠(n = 13, n = 5殖民与年轻的微生物群和n = 8殖民与旧的微生物群)和旧女友老鼠(n = 11, n = 5殖民与年轻的微生物群,n = 6殖民和旧的微生物群)。老受体小鼠循环TNF水平高于年轻的老鼠。 (I) The microbiota contributed to the increased TNF in the circulation of young mice, since young GF mice colonized with old microbiota had higher circulating levels of TNF than those colonized with young microbiota. In contrast, colonization with either the young or old microbiota increased circulating TNF in old GF mice, indicating that the age of the host interacts with the age of the microbiota to induce systemic inflammation. Bars represent the mean ± SEM. Statistical significance was determined using the Mann-Whitney test or two-way ANOVA with Fisher’s post-test or unpaired t test where appropriate (∗p < 0.05,∗∗p < 0.005,∗∗∗p < 0.0005)。
微生物生态失调的发生与年龄和炎症(A)肠道渗透性,以等离子体FITC-dextran口服填喂法后,在老WT / SPF小鼠增加,但不是旧TNF KO或旧女朋友老鼠。(B)循环MDP增加老SPF / WT老鼠。老TNF KO和GF老鼠不是明显不同于年轻WT / SPF小鼠(n = 5 - 10)。GF老鼠没有任何检测MDP的循环。(C)主坐标分析基于Bray-Curtis表明老WT小鼠的微生物群落偏离年轻的老鼠,但这不是在旧的TNF KO小鼠。来自多个笼子里的老鼠取样。卡方检验的似然比检验DESeq2显示老和年轻的微生物群明显不同(p < 0.001)。(D) Anti-TNF (Adalimumab)或人类免疫球蛋白同形像控制管理的剂量50 ng / g的体重每隔一天2周。主坐标分析被用来可视化差异anti-TNF治疗2周后的微生物群落。Anti-TNF治疗改变旧的粪便微生物群的组成,但不年轻,老鼠。 (E) Basal translocation of microbial products occurs throughout life; however, with age, these induce an inflammatory response, which contributes to microbial dysbiosis. Microbial dysbiosis increases intestinal permeability, which increases bacterial translocation. This feed-forward process increases with age.
评论
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打破墙壁:微生物群和肠道老化。细胞微生物。2017年4月12日;(4):417 - 418。doi: 10.1016 / j.chom.2017.03.013。 细胞微生物。2017。 PMID:28407478
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