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Forschungsartikel
Der ZeLan-Extrakt verbesserte endokrine und metabolische Phänotypen bei DHEA-induzierten PCOS-Ratten. Die integrierte 16S-rRNA-Sequenzierung und Serum-Metabolomik zeigten eine teilweise Wiederherstellung der mikrobiellen Alpha-Diversität im Darm, veränderte mikrobielle Zusammensetzung sowie Veränderungen der Metaboliten, die Steroidhormone, Gallensäuren und kurzkettige Fettsäuren betrafen.
Diese Studie untersuchte die therapeutischen Wirkungen eines ZeLan-Extrakts auf das polyzystische Ovarialsyndrom (PCOS) und bewertete dessen Zusammenhang mit der Umgestaltung des Mikrobiom-Metaboloms. Vierundzwanzig weibliche Sprague-Dawley-Ratten wurden zufällig in Kontroll-, PCOS-Modellgruppen, induziert durch Dehydroepiandrostendion (DHEA), sowie in ZeLan-Behandlungsgruppen eingeteilt (jeweils n = 8). Nach 28 Tagen Intervention wurden die Serumhormonspiegel mittels ELISA gemessen; die Zusammensetzung der Darmmikrobiota wurde mittels 16S-rRNA-Gen-Sequenzierung analysiert und die serummetabolischen Profile mittels UHPLC-Q-TOF-MS charakterisiert. Eine Spearman-Korrelationsanalyse mit Kontrolle für Mehrfachvergleiche wurde durchgeführt, um die Assoziationen zwischen Mikrobiota und Metabolom zu untersuchen. ZeLan verbesserte signifikant PCOS-assoziierte Phänotypen, reduzierte Körpergewicht, Testosteron (0,92 vs. 1,85 ng/mL, P < 0,05), das LH/FSH-Verhältnis und Insulinspiegel im Vergleich zur Modellgruppe. Die Sequenzierung zeigte, dass ZeLan die mikrobielle Alpha-Diversität teilweise wiederherstellte (Shannon-Index: 5,79 vs. 4,19) und das Verhältnis von Firmicutes zu Bacteroidetes verringerte. ZeLan war mit einer Anreicherung von Lactobacillus und Ruminococcus sowie einer geringeren Häufigkeit von Bacteroides, Prevotella und Escherichia assoziiert. Die Metabolomik identifizierte 52 veränderte Metabolitmerkmale, wobei wesentliche Veränderungen Steroidhormone, Gallensäuren wie Lithocholsäure und kurzkettige Fettsäuren wie Buttersäure betrafen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass ZeLan endokrine und metabolische Störungen im Zusammenhang mit PCOS verbessert und mit einer Umgestaltung der mikrobiellen Darm- und serummetabolischen Profile assoziiert ist.
Das polyzystische Ovarialsyndrom (PCOS) stellt eine der häufigsten endokrinen Erkrankungen bei Frauen im gebärfähigen Alter dar, wobei die weltweite Prävalenz je nach verwendeten diagnostischen Kriterien zwischen 6 % und 20 % geschätzt wird1. Diese komplexe Stoffwechsel- und Fortpflanzungsstörung zeichnet sich durch ein Bündel klinischer Manifestationen aus, darunter Hyperandrogenismus, ovulatorische Dysfunktion und polyzystische Ovarmorphismologie, die gemeinsam zu erheblichen reproduktiven, metabolischen und psychologischen Folgen beitragen2. Über die unmittelbaren Auswirkungen auf die Fruchtbarkeit hinaus wird PCOS zunehmend als systemische Erkrankung anerkannt, die mit langfristigen gesundheitlichen Komplikationen wie Typ-2-Diabetes mellitus, kardiovaskulären Erkrankungen und Endometriumkarzinom assoziiert ist und dadurch erhebliche Belastungen sowohl für betroffene Patientinnen als auch für Gesundheitssysteme weltweit verursacht3. Die Pathophysiologie von PCOS ist noch nicht vollständig verstanden, obwohl allgemein anerkannt ist, dass komplexe Wechselwirkungen zwischen genetischer Prädisposition, Umweltfaktoren und lebensstilbedingten Determinanten zu den charakteristischen hormonellen und metabolischen Störungen führen, die bei Betroffenen beobachtet werden4.
Aktuelle therapeutische Ansätze bei PCOS konzentrieren sich hauptsächlich auf die symptomatische Behandlung mithilfe pharmakologischer Interventionen, darunter orale Kontrazeptiva zur Regulierung des Menstruationszyklus, Metformin zur Verbesserung der Insulinempfindlichkeit und Antiandrogene zur Kontrolle der Hirsutismus5. Diese herkömmlichen Therapien führen jedoch häufig nur zu einer unvollständigen Linderung der Symptome und sind oft mit Nebenwirkungen verbunden, die ihre langfristige Anwendbarkeit einschränken, insbesondere bei Frauen mit Kinderwunsch6. Folglich hat das Interesse an komplementären und alternativen medizinischen Ansätzen zugenommen, insbesondere an der traditionellen chinesischen Medizin (TCM), die über Jahrhunderte empirische Erfahrung in der Behandlung gynäkologischer Erkrankungen durch ganzheitliche Regulationsmechanismen gesammelt hat7. Unter den zahlreichen pflanzlichen Arzneimitteln, die zur Behandlung von PCOS untersucht wurden, hat Lycopus lucidus Turcz. (im Chinesischen als ZeLan bekannt) aufgrund seiner traditionellen Anwendung zur Förderung der Durchblutung, Auflösung von Stagnationen und Regulierung der Menstruation besonderes Interesse geweckt8. Veröffentlichte phytochemische Studien zeigen, dass L. lucidus Polyphenole und flavonoidreiche Fraktionen mit antioxidativer und entzündungshemmender Wirkung enthält8,9. Daher diente der standardisierte Gesamtgehalt an Flavonoiden in der vorliegenden Studie als chemischer Qualitätskontrollindex für den Extrakt, obwohl die Identifizierung der spezifischen aktiven Monomere, die für die Regulation der Mikrobiota und des Stoffwechsels verantwortlich sind, zukünftig eine gezielte phytochemische Analyse erfordert.
Die Darmmikrobiota hat sich als entscheidender Regulator des Wirtsstoffwechsels und der endokrinen Funktion herauskristallisiert, wobei zunehmende Belege für ihre Beteiligung an der Pathogenese verschiedener Stoffwechselerkrankungen, einschließlich des PCOS10, vorliegen. Das Konzept der Darm-Eierstock-Achse wurde vorgeschlagen, um die bidirektionale Kommunikation zwischen Darmmikroorganismen und der Eierstockfunktion zu beschreiben, die durch mikrobielle Metaboliten, immunologische Signalwege und neuroendokrine Pfade vermittelt wird11. Bei Frauen mit PCOS wurde wiederholt eine Darmdysbiose nachgewiesen, die sich durch eine verminderte mikrobielle Diversität, veränderte Verhältnisse von Firmicutes zu Bacteroidetes sowie einen reduzierten Gehalt an nützlichen Bakterien wie Arten der Gattungen Lactobacillus und Bifidobacterium auszeichnet12. Diese mikrobiellen Störungen tragen vermutlich auf mehrfache Weise zur Pathophysiologie des PCOS bei, unter anderem durch erhöhte intestinale Durchlässigkeit, systemische Entzündungen in niedriger Intensität sowie veränderten Stoffwechsel von Gallensäuren und kurzkettigen Fettsäuren (SCFA), wodurch wiederum die Insulinempfindlichkeit und die Androgenbiosynthese beeinflusst werden13. Wichtig ist, dass therapeutische Maßnahmen, die gezielt auf die Darmmikrobiota abzielen – darunter Probiotika, Präbiotika und Ernährungsmodifikationen – erfolgversprechende Ergebnisse bei der Linderung von PCOS-Symptomen gezeigt haben, was die Darm-Eierstock-Achse als therapeutisches Ziel stützt14.
Die Metabolomik, die umfassende Analyse kleiner Metabolite in biologischen Systemen, bietet einen leistungsfähigen Ansatz zur Charakterisierung metabolischer Störungen im Zusammenhang mit Krankheitszuständen sowie zur Bewertung der biochemischen Wirkungen therapeutischer Interventionen15. Die Kombination der 16S-rRNA-Gen-Sequenzierung zur Profilierung des Mikrobioms mit der ungerichteten Metabolomik ermöglicht eine systematische Untersuchung der Beziehungen zwischen den mikrobiellen Gemeinschaften im Darm und dem Wirtsstoffwechsel und liefert Erkenntnisse über Mikrobiota-Metabolom-Interaktionen, die sowohl bei der Krankheitsentstehung als auch bei Behandlungsreaktionen eine Rolle spielen können. Trotz der theoretischen Begründung für die gezielte Beeinflussung der Darm-Eierstock-Achse bei der Behandlung von PCOS und der traditionellen Anwendungsgebiete von ZeLan bei gynäkologischen Erkrankungen wurden bislang keine systematischen Untersuchungen durchgeführt, ob ein ZeLan-Extrakt die Schnittstelle zwischen Darmmikrobiota und Metabolom bei PCOS moduliert. Diese Wissenslücke beschränkt unser Verständnis der mit ZeLan verbundenen biologischen Reaktionen und erschwert eine rationale Optimierung dieser pflanzlichen Intervention zur Behandlung von PCOS.
Die vorliegende Studie wurde durchgeführt, um die therapeutische Wirksamkeit eines ZeLan-Extrakts in einem DHEA-induzierten Rattenmodell des PCOS zu untersuchen und assoziierte Veränderungen des Mikrobiom-Metaboloms durch integrierte 16S-rRNA-Sequenzierung und ungerichtete Metabolomik-Analyse zu bewerten. Insbesondere untersuchten wir die Wirkungen des ZeLan-Extrakts auf PCOS-bezogene Phänotypen, darunter Körpergewicht, Serum-Testosteron, Verhältnis von luteinisierendem Hormon zu follikelstimulierendem Hormon (LH/FSH) sowie Insulinspiegel; charakterisierten Veränderungen in der Zusammensetzung und der alpha-Diversität der Darmmikrobiota nach Behandlung mit ZeLan; identifizierten differenzielle serummetabolitische Merkmale und angereicherte Stoffwechselwege im Zusammenhang mit der ZeLan-Intervention; und untersuchten Korrelationen zwischen spezifischen Darmmikrobiota-Taxa und Schlüsselmetaboliten. Durch die Bearbeitung dieser Zielsetzungen strebten wir an, assoziative multimetabolomische Hinweise auf eine ZeLan-vermittelte Modulation der Darm-Ovar-Achse beim PCOS zu liefern.
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Alle experimentellen Verfahren in der vorliegenden Studie wurden gemäß den Richtlinien des National Institutes of Health zum Schutz und zur Verwendung von Laborversuchstieren durchgeführt und von dem Institutionellen Ausschuss für Tierversuche genehmigt (Genehmigungsnummer IACUC-2023-0156).
Tiere
Weibliche Sprague-Dawley-Ratten (n = 24, 6 Wochen alt, Körpergewicht 180–200 g) wurden vom Laboratoriumstierzentrum der angeschlossenen Einrichtung bezogen und unter kontrollierten Umweltbedingungen (Temperatur 22 ± 2°C, Luftfeuchtigkeit 50 ± 10%, 12-Stunden-Licht/Dunkel-Wechsel) gehalten, mit freiem Zugang zu Standardfutter für Nager und gereinigtem Wasser. Nach einer einwöchigen Akklimatisierungsphase wurden die Tiere zufällig drei Versuchsgruppen zugewiesen (n = 8 pro Gruppe): Kontrolle, PCOS-Modell und ZeLan-Behandlung. Die Stichprobengröße wurde basierend auf früheren Studien zur Untersuchung von Veränderungen der Darmmikrobiota in PCOS-Modellen festgelegt; eine Power-Analyse ergab, dass 8 Tiere pro Gruppe eine statistische Power von 80 % ermöglichen, einen 1,5-fachen Unterschied in den Alpha-Diversitätsindizes bei α = 0,05 nachzuweisen.
Herstellung des PCOS-Modells und Behandlungsprotokoll
Das PCOS-Modell wurde mithilfe eines gut validierten Protokolls etabliert, das die subkutane Injektion von Dehydroepiandrosteron (DHEA; Sigma-Aldrich, USA), gelöst in Sesamöl, in den dorsalen Nackenbereich in einer Dosis von 6 mg/100 g Körpergewicht täglich über 21 aufeinanderfolgende Tage umfasst. Kontrolltiere erhielten äquivalente Volumina des Sesamöl-Fahrzeugs. Der vollständige experimentelle Zeitplan umfasste 7 Tage Akklimatisierung, 21 Tage Modellinduktion und 28 Tage Intervention, wobei die Endpunktprobenahme am Tag 56 des Protokolls erfolgte, einschließlich der Akklimatisierungsphase (Abbildung 1). Der ZeLan-Extrakt wurde aus authentifiziertem Kraut von Lycopus lucidus Turcz. durch wässrige Extraktion hergestellt und standardisiert, um gesamte Flavonoide in einer Konzentration von mindestens 2,5 % gemäß Hochleistungsflüssigkeitschromatographie zu enthalten, was als chemisches Qualitätskontrollkriterium für den pflanzlichen Extrakt diente. Nach Abschluss der DHEA-induzierten Modellbildung erhielten die Ratten der ZeLan-Gruppe täglich über 28 aufeinanderfolgende Tage eine orale Gavage mit ZeLan-Extrakt in einer Dosis von 200 mg/kg Körpergewicht, während die Kontroll- und Modellgruppen äquivalente Volumina destillierten Wassers erhielten. Die Dosis von 200 mg/kg wurde als explorative pharmakologische Dosis basierend auf früheren Tierversuchserfahrungen mit pflanzlichen Extrakten und vorläufigen Überlegungen zur Verträglichkeit gewählt; eine formale Dosis-Wirkungs-Untersuchung war nicht Bestandteil des vorliegenden Versuchsdesigns. Das Körpergewicht wurde während des gesamten Experimentzeitraums wöchentlich erfasst. In diesem experimentellen Design wurde die erfolgreiche Etablierung des PCOS-Modells anhand des DHEA-Induktionsprotokolls sowie der endokrinen und metabolischen Phänotypen am Versuchsende bewertet, einschließlich Körpergewicht, Serum-Testosteron, LH/FSH-Verhältnis und nüchtern Insulin. Die histopathologische Untersuchung der Ovarien, die Follikelzählung, die Quantifizierung des Corpus luteum sowie die kontinuierliche Überwachung des Östruszyklus wurden nicht als Endpunkte zur Bestätigung des Modells einbezogen, sodass die Interpretation einer ovariellen Dysfunktion auf endokrinen und metabolischen Messgrößen und nicht auf einer direkten Gewebeanalyse beruhte.
Probensammlung und -aufbereitung
Proben (Serum und Fäzes) wurden von allen drei Gruppen (n = 8 pro Gruppe) zur anschließenden biochemischen, mikrobiotischen und metabolomischen Analyse entnommen. Die Endpunktprobenahmen erfolgten morgens nach einer nächtlichen Fastenperiode, um zirkadiane und ernährungsbedingte Variabilität zu minimieren. Blutproben wurden unter Anästhesie aus der Aorta abdominalis entnommen und bei 4 °C 15 Minuten lang bei 3.000 × g zentrifugiert, um das Serum zu gewinnen. Dieses wurde portioniert und bis zur Hormon- und Metabolomanalyse bei -80 °C gelagert. Frische Fäkalproben wurden direkt aus dem Zäkum unter aseptischen Bedingungen in sterile Kryoröhrchen gesammelt, während des Transports auf Trockeneis aufbewahrt, innerhalb von 10 Minuten nach der Entnahme in flüssigem Stickstoff schockgefroren und bis zur 16S-rRNA-Gen-Sequenzierung bei -80 °C gelagert.
Bestimmung von Hormonen im Serum
Die Serumkonzentrationen von Testosteron, luteinisierendem Hormon (LH), follikelstimulierendem Hormon (FSH) und Insulin wurden mithilfe kommerziell erhältlicher ELISA-Kits (Cusabio Biotech, Wuhan, China) gemäß den Herstelleranweisungen quantifiziert. Das LH/FSH-Verhältnis wurde als zusammengesetzter Index einer gonadotropen Dysbalance, die für das PCOS charakteristisch ist, berechnet. Alle Proben wurden im Duplikat analysiert, und Messungen mit einem Variationskoeffizienten der Duplikate von mehr als 15 % wurden wiederholt. Die intraassay- und interassay-Variationskoeffizienten mussten unter 10 % bzw. 15 % liegen. Mögliche Ausreißer wurden anhand der Originaldatensätze und der Informationen zur Assay-Performance überprüft, und kein Wert wurde ausschließlich aus statistischen Gründen ohne dokumentierten technischen Grund ausgeschlossen.
16S-rRNA-Gen-Sequenzierung und bioinformatische Analyse
Die gesamte bakterielle genomische DNA wurde aus Zäkum-Inhalten mit dem QIAamp DNA Stool Mini Kit (Qiagen, Deutschland) gemäß dem Herstellungsprotokoll isoliert. Die DNA-Qualität und -menge wurde mittels NanoDrop-Spektrophotometrie und Agarose-Gelelektrophorese überprüft, und die DNA-Extrakte wurden vor der Bibliothekskonstruktion bei -80 °C gelagert. Die hypervariablen Regionen V3-V4 des 16S-rRNA-Gens wurden mit universellen Primern 338F (5'-ACTCCTACGGGAGGCAGCA-3') und 806R (5'-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3') unter Hinzufügung von Illumina-Adaptersequenzen amplifiziert. Die Amplikon-Bibliotheken wurden konstruiert, gereinigt, quantifiziert, in äquimolaren Konzentrationen gepoolt und auf der Illumina NovaSeq 6000-Plattform (Novogene, Peking, China) mit paired-end 250-bp-Lesungen sequenziert.
Rohsequenzierungsdaten wurden mit der QIIME2-Pipeline (Version 2022.2) verarbeitet. Paar-endige Reads wurden demultiplexed, zusammengeführt, anhand einer Phred-Score-Schwelle von mindestens 20 qualitätsgefiltert und mit DADA2 bearbeitet, um chimäre Sequenzen zu entfernen und Amplikonsequenzvarianten (ASVs) zu generieren. Die taxonomische Klassifizierung erfolgte anhand der Referenzdatenbank SILVA 138 unter Verwendung eines Naive-Bayes-Klassifikators. Alpha-Diversitätsmetriken, darunter Shannon-Index, Simpson-Index und Chao1-Schätzer, wurden berechnet, um die Diversität und Artenvielfalt innerhalb der Proben zu bewerten. Ergebnisse zur Sequenzierungstiefe, einschließlich Lesezusammenfassungen, ASV-Häufigkeitstabellen, Good's Coverage und Dateien mit Rarefaktionskurven, wurden als Teil des im Abschnitt „Data Availability“ beschriebenen Mikrobiomdatensatzes betrachtet. Die lineare Diskriminanzanalyse der Effektgröße (LEfSe) wurde verwendet, um krankheitsassoziierte Taxa im Vergleich zwischen Kontrolle und Modellgruppe zu identifizieren, wobei eine LDA-Score-Schwelle von mehr als 2,0 und ein P < 0,05 angewandt wurden; die mit ZeLan assoziierte Umkehrung wurde durch Vergleich der Richtung der taxonomischen Häufigkeitsverschiebungen in der ZeLan-Gruppe relativ zur Modellgruppe bewertet.
Untargetierte Metabolomik-Analyse
Die serummetabolomische Profilierung wurde mittels ultra-hochleistungsflüssigkeitschromatographiegekoppelt mit Quadrupol-Time-of-Flight-Massenspektrometrie (UHPLC-Q-TOF-MS; Agilent 1290 Infinity II/6550, USA) durchgeführt. Serumproben (100 μL) wurden mit 400 μL kaltem Methanol:Acetonitril (1:1, v/v), das interne Standards enthielt, versetzt, verwirbelt und zur Proteinfällung eine Stunde bei -20 °C inkubiert. Nach Zentrifugation bei 14.000 × g für 15 Minuten wurden die Überstände unter einem Stickstoffstrom eingeengt und zur Analyse in 100 μL Acetonitril:Wasser (1:1, v/v) rekonstituiert. Die chromatographische Trennung erfolgte an einer ACQUITY UPLC HSS T3-Säule (2,1 × 100 mm, 1,8 μm) bei 40 °C unter Verwendung von Wasser mit 0,1 % Ameisensäure als mobile Phase A und Acetonitril mit 0,1 % Ameisensäure als mobile Phase B bei einer Flussrate von 0,30 mL/min. Zur Trennung der Metaboliten wurde ein Gradientenprogramm verwendet, das den Anteil der organischen Phase von 5 % auf 95 % erhöhte, gefolgt von einer Säulenspülung und Re-Äquilibration. Die massenspektrometrischen Daten wurden sowohl im positiven als auch im negativen Elektrospray-Ionisationsmodus im Bereich von m/z 50–1200 erfasst; zu den Quellparametern gehörten eine Kapillarspannung von 3,5 kV, ein Trockengasfluss von 10 L/min, eine Trockengastemperatur von 325 °C, ein Nebuliserdruck von 35 psi sowie eine Fragmentor-Spannung von 120 V.
Rohdatendateien wurden in das mzXML-Format konvertiert und mit dem XCMS-Paket in R zur Peakdetektion, Retentionszeit-Korrektur und Integration der Peakfläche verarbeitet. Qualitätskontrollproben, die durch Mischen gleicher Anteile aller Serum-Extrakte hergestellt wurden, wurden während der gesamten Analytesequenz eingefügt, um die Gerätestabilität zu überwachen. Merkmale mit übermäßigen fehlenden Werten oder instabiler Reproduzierbarkeit in der Qualitätskontrolle wurden vor der statistischen Modellierung entfernt. Die Metabolitenidentifizierung erfolgte durch Abgleich der exakten Masse, der Retentionszeit und der MS/MS-Fragmentierungsmuster mit der Human Metabolome Database (HMDB), METLIN und internen Spektralbibliotheken. Multivariate statistische Analysen wurden mit MetaboAnalyst 5.0 durchgeführt. Metabolitenmerkmale, die für die nachfolgende Berichterstattung beibehalten wurden, wurden anhand eines kombinierten Kriteriums priorisiert, das den multivariaten Diskriminierungsbeitrag, die Richtung der Fold-Change und die statistische Signifikanz einbezog; P-Werte wurden mittels der Benjamini-Hochberg-Methode angepasst, um Mehrfachvergleiche zu berücksichtigen. Die vollständige annotierte Berichtstabelle mit 52 Metabolitenmerkmalen ist als ergänzende Tabelle 1 enthalten. Die Pfad-Enrichment-Analyse wurde anhand der Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) Datenbank durchgeführt.
Statistische Analyse
Alle statistischen Analysen wurden mit SPSS Version 26.0 (IBM Corporation, Armonk, NY, USA) und R-Software (Version 4.2.1) durchgeführt. Stetige Daten wurden als Mittelwert ± Standardabweichung (SD) angegeben und vor der inferenzstatistischen Prüfung mittels des Shapiro-Wilk-Tests auf Normalverteilung überprüft. Bei normalverteilten Daten wurde eine einfaktorielle Varianzanalyse (ANOVA) mit Tukey’s post-hoc-Test für den Vergleich mehrerer Gruppen verwendet; bei nicht normalverteilten Daten kam der Kruskal-Wallis-Test mit Dunn’s post-hoc-Test zum Einsatz. Zusammenhänge zwischen Darmmikroben-Taxa und serumgebundenen Metaboliten wurden mittels des Spearman-Rangkorrelationskoeffizienten bewertet und als hierarchisch geclusterte Heatmaps dargestellt. Die Korrelations-P-Werte wurden für Mehrfachvergleiche mittels der False-Discovery-Rate-Methode nach Benjamini-Hochberg korrigiert, und nur Korrelationen, die in ihrer Richtung konsistent und statistisch signifikant waren, wurden interpretiert. Ein zweiseitiger P-Wert < 0,05 galt als statistisch signifikant, sofern nicht eine angepasste P-Wert-Schwelle angegeben wurde.
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Wirkungen des ZeLan-Extrakts auf klinische PCOS-Phänotypen
Die Verabreichung von DHEA induzierte bei Ratten PCOS-ähnliche endokrine und metabolische Phänotypen, was sich in signifikanten Erhöhungen von Körpergewicht, Serum-Testosteronkonzentration, LH/FSH-Verhältnis und nüchternen Insulinspiegeln im Vergleich zur Kontrollgruppe zeigte (alle P < 0,05). Die Verteilungsbeurteilung mittels des Shapiro-Wilk-Tests unterstützte die parametrische Analyse der primären Endpunkte für ...
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Die vorliegende Studie liefert Hinweise darauf, dass der ZeLan-Extrakt endokrine und metabolische Phänotypen im Zusammenhang mit PCOS in einem DHEA-induzierten Rattenmodell verbessert und dass diese Wirkungen mit günstigen Veränderungen in der Zusammensetzung der Darmmikrobiota und in den serummetabolischen Profilen assoziiert sind. Der integrierte Multi-Omics-Ansatz zeigte, dass die Behandlung mit ZeLan eine Hyperandrogenämie, ein erhöhtes LH/FSH-Verhältnis und eine Insulinresistenz verbesserte, gleichzeitig die alpha-D...
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Die Autoren erklären, dass keine Interessenkonflikte bestehen.
Diese Studie wurde durch das Wissenschaftliche Forschungsplanungsprojekt der Provinzverwaltung für Traditionelle Chinesische Medizin von Hebei finanziert (Förderkennzeichen Nr. 2021316).
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| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Acetonitril | Fisher Chemical / Thermo Fisher Scientific | A955-4 | Optima LC-MS-Reinheitsgrad, 4 L; mobile Phase und Probenrekonstitution |
| ACQUITY UPLC HSS T3-Säule | Waters Corporation | 186003539 | 100 Å, 1,8 μm, 2,1 × 100 mm; UHPLC-Trennung |
| Agarose-Gelelektrophorese-System | Bio-Rad Laboratories | 1704486 | Mini-Sub Cell GT horizontales Elektrophorese-System; DNA-Qualitätsbeurteilung |
| Agilent 1290 Infinity II/6550 UHPLC-Q-TOF-MS | Agilent Technologies | G7120A/G7167B/G7116B/G6550B | 1290 Infinity II UHPLC-Modulsatz gekoppelt an 6550 iFunnel Q-TOF MS; Plattform für ungerichtete Metabolomik in Serum |
| DADA2-Algorithmus | Bioconductor | Version 1.24.0 | ASV-Erzeugung und Entfernung von Chimären; Version abgeleitet entsprechend R 4.2.1/Bioconductor 3.15 Workflow |
| Dehydroepiandrostero | Sigma-Aldrich / MilliporeSigma | D4000 | Induktion des PCOS-Modells; 6 mg/100 g Körpergewicht; CAS 53-43-0 |
| Destilliertes Wasser | Invitrogen / Thermo Fisher Scientific | 10977015 | UltraPure DNase/RNase-freies destilliertes Wasser; Trägersubstanz für orale Gavage in Kontroll- und Modellgruppen |
| Ameisensäure | Fisher Chemical / Thermo Fisher Scientific | A117-50 | Optima LC-MS-Reinheitsgrad, 50 mL; 0,1 % Zusatz für LC-MS-Mobilphasen |
| Human Metabolome Database | University of Alberta / HMDB | HMDB 5.0 | Datenbank zur Metabolitenannotation |
| Illumina NovaSeq 6000-Plattform | Illumina | 20012850 | Sequenziersystem, verwendet vom Sequenzierungsdienstleister für paired-end 250 bp 16S rRNA-Sequenzierung |
| Lycopus lucidus Turcz. Kraut | Beijing Tongrentang Chinese Medicine Co., Ltd. | Charge ZL-20230315 | Authentisches botanisches Rohmaterial für wässrigen ZeLan-Extrakt |
| Methanol | Fisher Chemical / Thermo Fisher Scientific | A456-4 | Optima LC-MS-Reinheitsgrad, 4 L; Proteinfällung für die Serum-Metabolomik |
| METLIN-Datenbank | Scripps Research | METLIN Classic 2023 | Massenspektrometrische Metabolitenannotatationsdatenbank |
| NanoDrop-Spektrophotometer | Thermo Fisher Scientific | ND-ONE-W | NanoDrop One Mikrovolumen-UV-Vis-Spektrophotometer; Beurteilung von DNA-Menge und -Reinheit |
| QIAamp Fast DNA Stool Mini Kit | Qiagen | 51604 | DNA-Extraktion aus Zäkalinhalten; 50-Präparationen-Stuhl-DNA-Kit |
| QIIME2 | QIIME2-Entwicklungsteam | Version 2022.2 | Verarbeitung von 16S rRNA-Sequenzen |
| R-Software | R Foundation | Version 4.2.1 | Statistische Analyse und XCMS-Verarbeitung |
| ELISA-Kits für Testosteron, LH, FSH und Insulin in Serum | Cusabio Biotech | CSB-E05100r; CSB-E12654r; CSB-E06869r; CSB-E05070r | Ratten-ELISA-Kits für Testosteron, LH, FSH und Insulin zur Quantifizierung von Serumhormonen und Insulin |
| Sesamöl | Sigma-Aldrich / MilliporeSigma | S3547 | Trägersubstanz für DHEA-Injektion |
| Natriumpentobarbital | Sigma-Aldrich / MilliporeSigma | P3761 | Anästhesie; 50 mg/kg intraperitoneal |
| SPSS-Software | IBM Corporation | Version 26.0 | Statistische Analyse |
| Universelle 16S rRNA-Primer 338F/806R | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | Individuelle Synthese: 338F/806R | Amplifikation der V3-V4-Regionen; 338F ACTCCTACGGGAGGCAGCAG, 806R GGACTACHVGGGTWTCTAAT |
| XCMS-Paket | Bioconductor / R | Version 3.18.0 | Peakdetektion, Retentionszeit-Korrektur und Integration |
| ZeLan-Extrakt | Eigene wässrige Extraktion | Charge ZLE-20230402 | Behandlung per oraler Gavage; standardisierte Gesamtflavonoide ≥2,5 % |
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