CN113660978A - 用于肠道微生物群操纵的方法和设备 - Google Patents
用于肠道微生物群操纵的方法和设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113660978A CN113660978A CN202080018803.3A CN202080018803A CN113660978A CN 113660978 A CN113660978 A CN 113660978A CN 202080018803 A CN202080018803 A CN 202080018803A CN 113660978 A CN113660978 A CN 113660978A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- illumination
- protocol
- bacterial species
- gut microbiota
- sample
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 83
- 244000005709 gut microbiome Species 0.000 title claims abstract description 77
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 88
- 241000894007 species Species 0.000 claims description 86
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 83
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 claims description 66
- 230000002550 fecal effect Effects 0.000 claims description 32
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 claims description 20
- 208000022559 Inflammatory bowel disease Diseases 0.000 claims description 12
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 12
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 12
- 208000002551 irritable bowel syndrome Diseases 0.000 claims description 12
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 claims description 11
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 11
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 229940088623 biologically active substance Drugs 0.000 claims description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 7
- 244000005702 human microbiome Species 0.000 claims description 6
- 230000009747 swallowing Effects 0.000 claims description 6
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 claims description 6
- 208000004262 Food Hypersensitivity Diseases 0.000 claims description 5
- 235000020932 food allergy Nutrition 0.000 claims description 5
- 208000024827 Alzheimer disease Diseases 0.000 claims description 4
- 208000015943 Coeliac disease Diseases 0.000 claims description 4
- 206010009900 Colitis ulcerative Diseases 0.000 claims description 4
- 206010010774 Constipation Diseases 0.000 claims description 4
- 208000011231 Crohn disease Diseases 0.000 claims description 4
- 206010012735 Diarrhoea Diseases 0.000 claims description 4
- 208000036649 Dysbacteriosis Diseases 0.000 claims description 4
- 208000027244 Dysbiosis Diseases 0.000 claims description 4
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 claims description 4
- 206010033307 Overweight Diseases 0.000 claims description 4
- 206010036774 Proctitis Diseases 0.000 claims description 4
- 201000006704 Ulcerative Colitis Diseases 0.000 claims description 4
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 230000007140 dysbiosis Effects 0.000 claims description 4
- 230000036210 malignancy Effects 0.000 claims description 4
- 208000001072 type 2 diabetes mellitus Diseases 0.000 claims description 4
- 208000037384 Clostridium Infections Diseases 0.000 claims description 3
- 206010009657 Clostridium difficile colitis Diseases 0.000 claims description 3
- 206010054236 Clostridium difficile infection Diseases 0.000 claims description 3
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims 1
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 66
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 37
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 17
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 241000193163 Clostridioides difficile Species 0.000 description 11
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 11
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 241000736262 Microbiota Species 0.000 description 9
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 9
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 9
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 8
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 7
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 7
- 240000004153 Hibiscus sabdariffa Species 0.000 description 6
- 241001112693 Lachnospiraceae Species 0.000 description 6
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 5
- 239000012894 fetal calf serum Substances 0.000 description 5
- ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N glutamine Natural products OC(=O)C(N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 4
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 4
- UCONUSSAWGCZMV-HZPDHXFCSA-N Delta(9)-tetrahydrocannabinolic acid Chemical compound C([C@H]1C(C)(C)O2)CC(C)=C[C@H]1C1=C2C=C(CCCCC)C(C(O)=O)=C1O UCONUSSAWGCZMV-HZPDHXFCSA-N 0.000 description 4
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 4
- 241000192031 Ruminococcus Species 0.000 description 4
- CYQFCXCEBYINGO-UHFFFAOYSA-N THC Natural products C1=C(C)CCC2C(C)(C)OC3=CC(CCCCC)=CC(O)=C3C21 CYQFCXCEBYINGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QHMBSVQNZZTUGM-UHFFFAOYSA-N Trans-Cannabidiol Natural products OC1=CC(CCCCC)=CC(O)=C1C1C(C(C)=C)CCC(C)=C1 QHMBSVQNZZTUGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZTGXAWYVTLUPDT-UHFFFAOYSA-N cannabidiol Natural products OC1=CC(CCCCC)=CC(O)=C1C1C(C(C)=C)CC=C(C)C1 ZTGXAWYVTLUPDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QHMBSVQNZZTUGM-ZWKOTPCHSA-N cannabidiol Chemical compound OC1=CC(CCCCC)=CC(O)=C1[C@H]1[C@H](C(C)=C)CCC(C)=C1 QHMBSVQNZZTUGM-ZWKOTPCHSA-N 0.000 description 4
- 229950011318 cannabidiol Drugs 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- CYQFCXCEBYINGO-IAGOWNOFSA-N delta1-THC Chemical compound C1=C(C)CC[C@H]2C(C)(C)OC3=CC(CCCCC)=CC(O)=C3[C@@H]21 CYQFCXCEBYINGO-IAGOWNOFSA-N 0.000 description 4
- PCXRACLQFPRCBB-ZWKOTPCHSA-N dihydrocannabidiol Natural products OC1=CC(CCCCC)=CC(O)=C1[C@H]1[C@H](C(C)C)CCC(C)=C1 PCXRACLQFPRCBB-ZWKOTPCHSA-N 0.000 description 4
- 229960004242 dronabinol Drugs 0.000 description 4
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 4
- 241001608472 Bifidobacterium longum Species 0.000 description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000588653 Neisseria Species 0.000 description 3
- 241000605861 Prevotella Species 0.000 description 3
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 3
- 238000002123 RNA extraction Methods 0.000 description 3
- 229940009291 bifidobacterium longum Drugs 0.000 description 3
- -1 but not limited to Chemical class 0.000 description 3
- 229930003827 cannabinoid Natural products 0.000 description 3
- 239000003557 cannabinoid Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000002777 nucleoside Substances 0.000 description 3
- 150000003833 nucleoside derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 229920002477 rna polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 231100000033 toxigenic Toxicity 0.000 description 3
- 230000001551 toxigenic effect Effects 0.000 description 3
- KXKOBIRSQLNUPS-UHFFFAOYSA-N 1-hydroxy-6,6,9-trimethyl-3-pentylbenzo[c]chromene-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C)(C)C2=CC=C(C)C=C2C2=C1C=C(CCCCC)C(C(O)=O)=C2O KXKOBIRSQLNUPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- JMGZEFIQIZZSBH-UHFFFAOYSA-N Bioquercetin Natural products CC1OC(OCC(O)C2OC(OC3=C(Oc4cc(O)cc(O)c4C3=O)c5ccc(O)c(O)c5)C(O)C2O)C(O)C(O)C1O JMGZEFIQIZZSBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M Butyrate Chemical compound CCCC([O-])=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- UVOLYTDXHDXWJU-UHFFFAOYSA-N Cannabichromene Chemical compound C1=CC(C)(CCC=C(C)C)OC2=CC(CCCCC)=CC(O)=C21 UVOLYTDXHDXWJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VBGLYOIFKLUMQG-UHFFFAOYSA-N Cannabinol Chemical compound C1=C(C)C=C2C3=C(O)C=C(CCCCC)C=C3OC(C)(C)C2=C1 VBGLYOIFKLUMQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 2
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 2
- 239000012625 DNA intercalator Substances 0.000 description 2
- ZBNZXTGUTAYRHI-UHFFFAOYSA-N Dasatinib Chemical compound C=1C(N2CCN(CCO)CC2)=NC(C)=NC=1NC(S1)=NC=C1C(=O)NC1=C(C)C=CC=C1Cl ZBNZXTGUTAYRHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001135750 Geobacter Species 0.000 description 2
- 241000606790 Haemophilus Species 0.000 description 2
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 2
- 239000002067 L01XE06 - Dasatinib Substances 0.000 description 2
- 239000005536 L01XE08 - Nilotinib Substances 0.000 description 2
- JFACETXYABVHFD-WXPPGMDDSA-N Pristimerin Chemical compound CC1=C(O)C(=O)C=C2[C@@](CC[C@]3(C)[C@]4(C)CC[C@@]5(C)CC[C@@](C[C@H]53)(C)C(=O)OC)(C)C4=CC=C21 JFACETXYABVHFD-WXPPGMDDSA-N 0.000 description 2
- FMPJNBPZCVETGY-UHFFFAOYSA-N Pristimerinen Natural products C12=CC=C3C(C)=C(O)C(=O)C=C3C2=C(C)CC2(C)C1(C)CCC1(C)CCC(C(=O)OC)(C)CC12 FMPJNBPZCVETGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- REFJWTPEDVJJIY-UHFFFAOYSA-N Quercetin Chemical compound C=1C(O)=CC(O)=C(C(C=2O)=O)C=1OC=2C1=CC=C(O)C(O)=C1 REFJWTPEDVJJIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QNVSXXGDAPORNA-UHFFFAOYSA-N Resveratrol Natural products OC1=CC=CC(C=CC=2C=C(O)C(O)=CC=2)=C1 QNVSXXGDAPORNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000605947 Roseburia Species 0.000 description 2
- 101710183280 Topoisomerase Proteins 0.000 description 2
- LUKBXSAWLPMMSZ-OWOJBTEDSA-N Trans-resveratrol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1\C=C\C1=CC(O)=CC(O)=C1 LUKBXSAWLPMMSZ-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- 102000004142 Trypsin Human genes 0.000 description 2
- 108090000631 Trypsin Proteins 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000004037 angiogenesis inhibitor Substances 0.000 description 2
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 2
- KLNFSAOEKUDMFA-UHFFFAOYSA-N azanide;2-hydroxyacetic acid;platinum(2+) Chemical compound [NH2-].[NH2-].[Pt+2].OCC(O)=O KLNFSAOEKUDMFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- HRHJHXJQMNWQTF-UHFFFAOYSA-N cannabichromenic acid Chemical compound O1C(C)(CCC=C(C)C)C=CC2=C1C=C(CCCCC)C(C(O)=O)=C2O HRHJHXJQMNWQTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WVOLTBSCXRRQFR-DLBZAZTESA-N cannabidiolic acid Chemical compound OC1=C(C(O)=O)C(CCCCC)=CC(O)=C1[C@H]1[C@H](C(C)=C)CCC(C)=C1 WVOLTBSCXRRQFR-DLBZAZTESA-N 0.000 description 2
- 229940065144 cannabinoids Drugs 0.000 description 2
- 238000003501 co-culture Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 229940127089 cytotoxic agent Drugs 0.000 description 2
- 229960002448 dasatinib Drugs 0.000 description 2
- HRLIOXLXPOHXTA-NSHDSACASA-N dexmedetomidine Chemical compound C1([C@@H](C)C=2C(=C(C)C=CC=2)C)=CN=C[N]1 HRLIOXLXPOHXTA-NSHDSACASA-N 0.000 description 2
- 229960004253 dexmedetomidine Drugs 0.000 description 2
- YSEKNCXYRGKTBJ-UHFFFAOYSA-N dimethyl 2-hydroxybutanedioate Chemical compound COC(=O)CC(O)C(=O)OC YSEKNCXYRGKTBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IVTMALDHFAHOGL-UHFFFAOYSA-N eriodictyol 7-O-rutinoside Natural products OC1C(O)C(O)C(C)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC=2C=C3C(C(C(O)=C(O3)C=3C=C(O)C(O)=CC=3)=O)=C(O)C=2)O1 IVTMALDHFAHOGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004052 folic acid antagonist Substances 0.000 description 2
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 239000002955 immunomodulating agent Substances 0.000 description 2
- 229940121354 immunomodulator Drugs 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 2
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 2
- XZWYZXLIPXDOLR-UHFFFAOYSA-N metformin Chemical compound CN(C)C(=N)NC(N)=N XZWYZXLIPXDOLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960003105 metformin Drugs 0.000 description 2
- VYGYNVZNSSTDLJ-HKCOAVLJSA-N monorden Natural products CC1CC2OC2C=C/C=C/C(=O)CC3C(C(=CC(=C3Cl)O)O)C(=O)O1 VYGYNVZNSSTDLJ-HKCOAVLJSA-N 0.000 description 2
- 229950007221 nedaplatin Drugs 0.000 description 2
- 229960001346 nilotinib Drugs 0.000 description 2
- HHZIURLSWUIHRB-UHFFFAOYSA-N nilotinib Chemical compound C1=NC(C)=CN1C1=CC(NC(=O)C=2C=C(NC=3N=C(C=CN=3)C=3C=NC=CC=3)C(C)=CC=2)=CC(C(F)(F)F)=C1 HHZIURLSWUIHRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000001126 phototherapy Methods 0.000 description 2
- IXWGHMMOEFOOFA-UHFFFAOYSA-N pristimerin Natural products COC(=O)C1(C)CCC2(C)CCC3(C)C4CC=C5C(=C(O)C(=O)C=C5C4(C)CCC3(C)C2C1)C IXWGHMMOEFOOFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JFACETXYABVHFD-UHFFFAOYSA-N pristimerine Natural products CC1=C(O)C(=O)C=C2C(CCC3(C)C4(C)CCC5(C)CCC(CC53)(C)C(=O)OC)(C)C4=CC=C21 JFACETXYABVHFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NHZMQXZHNVQTQA-UHFFFAOYSA-N pyridoxamine Chemical compound CC1=NC=C(CO)C(CN)=C1O NHZMQXZHNVQTQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 2
- FDRQPMVGJOQVTL-UHFFFAOYSA-N quercetin rutinoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC=2C(C3=C(O)C=C(O)C=C3OC=2C=2C=C(O)C(O)=CC=2)=O)O1 FDRQPMVGJOQVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AECPBJMOGBFQDN-YMYQVXQQSA-N radicicol Chemical compound C1CCCC(=O)C[C@H]2[C@H](Cl)C(=O)CC(=O)[C@H]2C(=O)O[C@H](C)C[C@H]2O[C@@H]21 AECPBJMOGBFQDN-YMYQVXQQSA-N 0.000 description 2
- 229930192524 radicicol Natural products 0.000 description 2
- 235000021283 resveratrol Nutrition 0.000 description 2
- 229940016667 resveratrol Drugs 0.000 description 2
- 235000005493 rutin Nutrition 0.000 description 2
- IKGXIBQEEMLURG-BKUODXTLSA-N rutin Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O[C@@H]1OC[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](OC=2C(C3=C(O)C=C(O)C=C3OC=2C=2C=C(O)C(O)=CC=2)=O)O1 IKGXIBQEEMLURG-BKUODXTLSA-N 0.000 description 2
- ALABRVAAKCSLSC-UHFFFAOYSA-N rutin Natural products CC1OC(OCC2OC(O)C(O)C(O)C2O)C(O)C(O)C1OC3=C(Oc4cc(O)cc(O)c4C3=O)c5ccc(O)c(O)c5 ALABRVAAKCSLSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960004555 rutoside Drugs 0.000 description 2
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960005399 satraplatin Drugs 0.000 description 2
- 190014017285 satraplatin Chemical compound 0.000 description 2
- ATHGHQPFGPMSJY-UHFFFAOYSA-N spermidine Chemical compound NCCCCNCCCN ATHGHQPFGPMSJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000012588 trypsin Substances 0.000 description 2
- SYOKIDBDQMKNDQ-XWTIBIIYSA-N vildagliptin Chemical compound C1C(O)(C2)CC(C3)CC1CC32NCC(=O)N1CCC[C@H]1C#N SYOKIDBDQMKNDQ-XWTIBIIYSA-N 0.000 description 2
- 229960001254 vildagliptin Drugs 0.000 description 2
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 2
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 2
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 2
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 2
- KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-M (E)-Ferulic acid Natural products COC1=CC(\C=C\C([O-])=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-M 0.000 description 1
- UCTWMZQNUQWSLP-VIFPVBQESA-N (R)-adrenaline Chemical compound CNC[C@H](O)C1=CC=C(O)C(O)=C1 UCTWMZQNUQWSLP-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 229930182837 (R)-adrenaline Natural products 0.000 description 1
- PHIQHXFUZVPYII-ZCFIWIBFSA-O (R)-carnitinium Chemical class C[N+](C)(C)C[C@H](O)CC(O)=O PHIQHXFUZVPYII-ZCFIWIBFSA-O 0.000 description 1
- BMUKKTUHUDJSNZ-UHFFFAOYSA-N 4-[1-hydroxy-2-(1-phenoxypropan-2-ylamino)propyl]phenol Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(O)C(C)NC(C)COC1=CC=CC=C1 BMUKKTUHUDJSNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100031126 6-phosphogluconolactonase Human genes 0.000 description 1
- 108010029731 6-phosphogluconolactonase Proteins 0.000 description 1
- 102000014156 AMP-Activated Protein Kinases Human genes 0.000 description 1
- 108010011376 AMP-Activated Protein Kinases Proteins 0.000 description 1
- 102000004146 ATP citrate synthases Human genes 0.000 description 1
- 108090000662 ATP citrate synthases Proteins 0.000 description 1
- JDLKFOPOAOFWQN-VIFPVBQESA-N Allicin Natural products C=CCS[S@](=O)CC=C JDLKFOPOAOFWQN-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 108091023037 Aptamer Proteins 0.000 description 1
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 description 1
- DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N Asparagine Natural products OC(=O)C(N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N Aspirin Chemical compound CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(O)=O BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000217846 Bacteroides caccae Species 0.000 description 1
- 241001220439 Bacteroides coprocola Species 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000700198 Cavia Species 0.000 description 1
- 241000282693 Cercopithecidae Species 0.000 description 1
- 241000186650 Clavibacter Species 0.000 description 1
- 241001464949 Coprococcus eutactus Species 0.000 description 1
- 208000007342 Diabetic Nephropathies Diseases 0.000 description 1
- 108010016626 Dipeptides Proteins 0.000 description 1
- 241001143779 Dorea Species 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000194032 Enterococcus faecalis Species 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241000283086 Equidae Species 0.000 description 1
- 102000015303 Fatty Acid Synthases Human genes 0.000 description 1
- 108010039731 Fatty Acid Synthases Proteins 0.000 description 1
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- 206010016654 Fibrosis Diseases 0.000 description 1
- 241000197200 Gallinago media Species 0.000 description 1
- 108010018962 Glucosephosphate Dehydrogenase Proteins 0.000 description 1
- 102000002812 Heat-Shock Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010004889 Heat-Shock Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000005548 Hexokinase Human genes 0.000 description 1
- 108700040460 Hexokinases Proteins 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 102000002177 Hypoxia-inducible factor-1 alpha Human genes 0.000 description 1
- 108050009527 Hypoxia-inducible factor-1 alpha Proteins 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N L-asparagine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- 102000003855 L-lactate dehydrogenase Human genes 0.000 description 1
- 108700023483 L-lactate dehydrogenases Proteins 0.000 description 1
- 239000005517 L01XE01 - Imatinib Substances 0.000 description 1
- 102000000562 Monocarboxylic Acid Transporters Human genes 0.000 description 1
- 101710204259 Monocarboxylic acid transporter Proteins 0.000 description 1
- 206010028116 Mucosal inflammation Diseases 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 241000186359 Mycobacterium Species 0.000 description 1
- 101710108550 NAD-dependent malic enzyme, mitochondrial Proteins 0.000 description 1
- 102100032457 NAD-dependent malic enzyme, mitochondrial Human genes 0.000 description 1
- 208000008589 Obesity Diseases 0.000 description 1
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 1
- 241001216709 Parabacteroides gordonii Species 0.000 description 1
- 241001480233 Paragonimus Species 0.000 description 1
- 241001267970 Paraprevotella Species 0.000 description 1
- 102000012434 Phosphofructokinase-2 Human genes 0.000 description 1
- 108010022678 Phosphofructokinase-2 Proteins 0.000 description 1
- 102000053067 Pyruvate Dehydrogenase Acetyl-Transferring Kinase Human genes 0.000 description 1
- 102000013009 Pyruvate Kinase Human genes 0.000 description 1
- 108020005115 Pyruvate Kinase Proteins 0.000 description 1
- ZVOLCUVKHLEPEV-UHFFFAOYSA-N Quercetagetin Natural products C1=C(O)C(O)=CC=C1C1=C(O)C(=O)C2=C(O)C(O)=C(O)C=C2O1 ZVOLCUVKHLEPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 1
- HWTZYBCRDDUBJY-UHFFFAOYSA-N Rhynchosin Natural products C1=C(O)C(O)=CC=C1C1=C(O)C(=O)C2=CC(O)=C(O)C=C2O1 HWTZYBCRDDUBJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000605944 Roseburia cecicola Species 0.000 description 1
- 241000872831 Roseburia faecis Species 0.000 description 1
- 241000872832 Roseburia hominis Species 0.000 description 1
- 241000398180 Roseburia intestinalis Species 0.000 description 1
- 241000095588 Ruminococcaceae Species 0.000 description 1
- 108050002485 Sirtuin Proteins 0.000 description 1
- 102000011990 Sirtuin Human genes 0.000 description 1
- 241000123710 Sutterella Species 0.000 description 1
- 101710182223 Toxin B Proteins 0.000 description 1
- 101710182532 Toxin a Proteins 0.000 description 1
- 102000040945 Transcription factor Human genes 0.000 description 1
- 108091023040 Transcription factor Proteins 0.000 description 1
- 102000014701 Transketolase Human genes 0.000 description 1
- 108010043652 Transketolase Proteins 0.000 description 1
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710159466 [Pyruvate dehydrogenase (acetyl-transferring)] kinase, mitochondrial Proteins 0.000 description 1
- 229960001138 acetylsalicylic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000000556 agonist Substances 0.000 description 1
- 235000010081 allicin Nutrition 0.000 description 1
- JDLKFOPOAOFWQN-UHFFFAOYSA-N allicin Chemical compound C=CCSS(=O)CC=C JDLKFOPOAOFWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 1
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 1
- 230000001093 anti-cancer Effects 0.000 description 1
- 230000003510 anti-fibrotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 229940045988 antineoplastic drug protein kinase inhibitors Drugs 0.000 description 1
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001230 asparagine Drugs 0.000 description 1
- 235000009582 asparagine Nutrition 0.000 description 1
- VSRXQHXAPYXROS-UHFFFAOYSA-N azanide;cyclobutane-1,1-dicarboxylic acid;platinum(2+) Chemical compound [NH2-].[NH2-].[Pt+2].OC(=O)C1(C(O)=O)CCC1 VSRXQHXAPYXROS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960004365 benzoic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000008827 biological function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 1
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229960004562 carboplatin Drugs 0.000 description 1
- 230000024245 cell differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000006037 cell lysis Effects 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- JCKYGMPEJWAADB-UHFFFAOYSA-N chlorambucil Chemical compound OC(=O)CCCC1=CC=C(N(CCCl)CCCl)C=C1 JCKYGMPEJWAADB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004630 chlorambucil Drugs 0.000 description 1
- 229960004316 cisplatin Drugs 0.000 description 1
- DQLATGHUWYMOKM-UHFFFAOYSA-L cisplatin Chemical compound N[Pt](N)(Cl)Cl DQLATGHUWYMOKM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 210000004922 colonic epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000001332 colony forming effect Effects 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- NIJJYAXOARWZEE-UHFFFAOYSA-N di-n-propyl-acetic acid Natural products CCCC(C(O)=O)CCC NIJJYAXOARWZEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- 208000033679 diabetic kidney disease Diseases 0.000 description 1
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 1
- 230000006806 disease prevention Effects 0.000 description 1
- 229940032049 enterococcus faecalis Drugs 0.000 description 1
- 230000001973 epigenetic effect Effects 0.000 description 1
- 229960005139 epinephrine Drugs 0.000 description 1
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-N ferulic acid Chemical compound COC1=CC(\C=C\C(O)=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-N 0.000 description 1
- 229940114124 ferulic acid Drugs 0.000 description 1
- KSEBMYQBYZTDHS-UHFFFAOYSA-N ferulic acid Natural products COC1=CC(C=CC(O)=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000001785 ferulic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000004761 fibrosis Effects 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000034659 glycolysis Effects 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 239000000122 growth hormone Substances 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 229940121372 histone deacetylase inhibitor Drugs 0.000 description 1
- 239000003276 histone deacetylase inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 230000003345 hyperglycaemic effect Effects 0.000 description 1
- 229960002411 imatinib Drugs 0.000 description 1
- KTUFNOKKBVMGRW-UHFFFAOYSA-N imatinib Chemical compound C1CN(C)CCN1CC1=CC=C(C(=O)NC=2C=C(NC=3N=C(C=CN=3)C=3C=NC=CC=3)C(C)=CC=2)C=C1 KTUFNOKKBVMGRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 208000027866 inflammatory disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 229960004819 isoxsuprine Drugs 0.000 description 1
- MWDZOUNAPSSOEL-UHFFFAOYSA-N kaempferol Natural products OC1=C(C(=O)c2cc(O)cc(O)c2O1)c3ccc(O)cc3 MWDZOUNAPSSOEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940043355 kinase inhibitor Drugs 0.000 description 1
- 210000002429 large intestine Anatomy 0.000 description 1
- 239000002697 lyase inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000012139 lysis buffer Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- SGDBTWWWUNNDEQ-LBPRGKRZSA-N melphalan Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(N(CCCl)CCCl)C=C1 SGDBTWWWUNNDEQ-LBPRGKRZSA-N 0.000 description 1
- 229960001924 melphalan Drugs 0.000 description 1
- 230000002297 mitogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000394 mitotic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229930003811 natural phenol Natural products 0.000 description 1
- 230000000324 neuroprotective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002858 neurotransmitter agent Substances 0.000 description 1
- 239000011824 nuclear material Substances 0.000 description 1
- 235000020824 obesity Nutrition 0.000 description 1
- 231100000590 oncogenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002246 oncogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000424 optical density measurement Methods 0.000 description 1
- 229960001756 oxaliplatin Drugs 0.000 description 1
- DWAFYCQODLXJNR-BNTLRKBRSA-L oxaliplatin Chemical compound O1C(=O)C(=O)O[Pt]11N[C@@H]2CCCC[C@H]2N1 DWAFYCQODLXJNR-BNTLRKBRSA-L 0.000 description 1
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 1
- 150000007965 phenolic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000009048 phenolic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 239000003757 phosphotransferase inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000007112 pro inflammatory response Effects 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 239000003909 protein kinase inhibitor Substances 0.000 description 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 235000008151 pyridoxamine Nutrition 0.000 description 1
- 239000011699 pyridoxamine Substances 0.000 description 1
- 229960001285 quercetin Drugs 0.000 description 1
- 235000005875 quercetin Nutrition 0.000 description 1
- ZAHRKKWIAAJSAO-UHFFFAOYSA-N rapamycin Natural products COCC(O)C(=C/C(C)C(=O)CC(OC(=O)C1CCCCN1C(=O)C(=O)C2(O)OC(CC(OC)C(=CC=CC=CC(C)CC(C)C(=O)C)C)CCC2C)C(C)CC3CCC(O)C(C3)OC)C ZAHRKKWIAAJSAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 210000003289 regulatory T cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000013207 serial dilution Methods 0.000 description 1
- 150000004666 short chain fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- QFJCIRLUMZQUOT-HPLJOQBZSA-N sirolimus Chemical compound C1C[C@@H](O)[C@H](OC)C[C@@H]1C[C@@H](C)[C@H]1OC(=O)[C@@H]2CCCCN2C(=O)C(=O)[C@](O)(O2)[C@H](C)CC[C@H]2C[C@H](OC)/C(C)=C/C=C/C=C/[C@@H](C)C[C@@H](C)C(=O)[C@H](OC)[C@H](O)/C(C)=C/[C@@H](C)C(=O)C1 QFJCIRLUMZQUOT-HPLJOQBZSA-N 0.000 description 1
- 229960002930 sirolimus Drugs 0.000 description 1
- 210000000813 small intestine Anatomy 0.000 description 1
- MFBOGIVSZKQAPD-UHFFFAOYSA-M sodium butyrate Chemical compound [Na+].CCCC([O-])=O MFBOGIVSZKQAPD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940063673 spermidine Drugs 0.000 description 1
- 150000003431 steroids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 101150032575 tcdA gene Proteins 0.000 description 1
- 101150089436 tcdB gene Proteins 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 1
- QURCVMIEKCOAJU-UHFFFAOYSA-N trans-isoferulic acid Natural products COC1=CC=C(C=CC(O)=O)C=C1O QURCVMIEKCOAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229950002860 triplatin tetranitrate Drugs 0.000 description 1
- 190014017283 triplatin tetranitrate Chemical compound 0.000 description 1
- SOECUQMRSRVZQQ-UHFFFAOYSA-N ubiquinone-1 Chemical compound COC1=C(OC)C(=O)C(CC=C(C)C)=C(C)C1=O SOECUQMRSRVZQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001148471 unidentified anaerobic bacterium Species 0.000 description 1
- MSRILKIQRXUYCT-UHFFFAOYSA-M valproate semisodium Chemical compound [Na+].CCCC(C(O)=O)CCC.CCCC(C([O-])=O)CCC MSRILKIQRXUYCT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960000604 valproic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000003260 vortexing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- QDLHCMPXEPAAMD-QAIWCSMKSA-N wortmannin Chemical compound C1([C@]2(C)C3=C(C4=O)OC=C3C(=O)O[C@@H]2COC)=C4[C@@H]2CCC(=O)[C@@]2(C)C[C@H]1OC(C)=O QDLHCMPXEPAAMD-QAIWCSMKSA-N 0.000 description 1
- QDLHCMPXEPAAMD-UHFFFAOYSA-N wortmannin Natural products COCC1OC(=O)C2=COC(C3=O)=C2C1(C)C1=C3C2CCC(=O)C2(C)CC1OC(C)=O QDLHCMPXEPAAMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 1
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N5/0601—Apparatus for use inside the body
- A61N5/0603—Apparatus for use inside the body for treatment of body cavities
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N2005/0626—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N2005/0658—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used
- A61N2005/0659—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used infrared
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N2005/0658—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used
- A61N2005/0662—Visible light
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
Abstract
本公开文本总体上提供了用于操纵生物样品中的细菌生长、丰度和多样性的系统和方法。更具体地，本发明涉及用于操纵肠道微生物群的系统和方法。
Description
技术领域
本公开文本总体上涉及用于操纵生物样品中的细菌生长和丰度的系统和方法的领域。更具体地，本发明涉及用于操纵肠道微生物群的系统和方法。
背景技术
在近年来，在了解肠道微生物群与健康之间的联系方面已经投入了许多努力清楚地显示，改变肠道常驻微生物的组成可能对某些健康状况具有深远的影响。基于到目前为止积累的科学证据和持续的研究，似乎选择性地管理GI道中微生物组成的能力可能对各种疾病具有影响，并且在治疗方面是有帮助的。此外，已经证明将特定细菌作为食品补充剂添加是不足的。为了产生影响，应考虑到GI道内部的包括各种各样物种的整个微生物群体(其被称为肠道微生物群)。因此，通过富集特定微生物群体来控制肠道微生物群组成的能力具有很强的治疗潜力。实际上，维持GI道中的生物多样性对于各种食物过敏症、GI道的炎症性疾病、糖尿病和肥胖症都已经显示出有益的。
鉴于肠道微生物群的多样性和人类GI道作为治疗性靶标的复杂性，在用于操纵人类肠道微生物群的有效、易于获取、易于使用的治疗性工具方面存在尚未满足的需求。
附图说明
图1：说明了呈现粪便样品中肠道微生物的谱的热图；
图2：说明了呈现微生物群组成的主坐标分析(PCoA)；
图3：说明了使用Faith系统发育多样性估计的按处理的α多样性(群落丰富度)稀疏图；
图4：说明了使用观察到的OTU(操作分类单位)的按处理的α多样性(群落丰富度)稀疏图；
图5：说明了比较处理样品与对照之间差异丰度物种的标准化相对丰度水平的箱形图；并且
图6：说明了比较处理样品与对照之间科水平上的差异丰度细菌的标准化相对丰度水平的箱形图。
发明内容
因此，本发明的主要目的是提供用于在胃肠(GI)道内部和外部操纵人类肠道微生物群的高效系统和方法，和这种系统作为潜在治疗性工具的用途。本发明提供了用于操纵肠道微生物群的多种细菌物种的生长的方法，所述方法包括使所述多种细菌物种经受至少一种方案，其中所述方案包括一组预定条件，并且其中所述组的条件包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件。
本发明进一步提供了用于获得具有肠道微生物群的细菌物种的所需谱的样品，所述方法包括：
a)提供肠道微生物群的细菌物种的起始样品；
b)确定肠道微生物群的所述起始样品中所述细菌物种的谱；
c)选择被设计来操纵细菌物种的生长的至少一种方案，其中所述方案包括一组预定条件，并且其中所述组的预定条件包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件；
d)使所述起始样品经受该至少一种方案；以及任选地，
e)确定所述样品中所述细菌物种的谱。
本发明进一步提供了用于原位操纵人类肠道微生物群的系统，所述系统包括：
a)具有所需细菌物种谱的人类微生物群的样品；
b)可吞咽运载体，其被配置为通过人类受试者的GI道移动，其中所述运载体包括至少一个发光单元和至少一个贮存器，所述至少一个贮存器被配置为携带和释放所述人类微生物群的样品；
c)用于操纵所述肠道微生物群的至少一种方案，其中所述方案包括一组预定条件，并且其中所述组的条件包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件；
d)软件操作型控制器，其被配置为控制所述运载体；以及，
e)软件，其被配置为将所述至少一组预定条件上载至所述软件操作型控制器。
本发明又进一步提供了用于通过操纵肠道微生物群来治疗人类受试者的障碍的方法，所述方法包括：
a)提供用于原位操纵人类肠道微生物群的系统，其中所述系统包括被配置为通过人类受试者的GI道移动的可吞咽发光运载体、软件、软件操作型控制器和用于操纵所述肠道微生物群的多种方案，其中每种方案包括一组预定条件，并且其中所述组的条件包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件；
b)选择适于治疗所述障碍的用于操纵肠道微生物群的所述多种方案中的至少一种；
c)将所述至少一种方案上载至所述运载体的所述软件操作型控制器；
d)吞咽所述运载体；以及
e)将用于操纵肠道微生物群的所述至少一种方案递送在所述受试者的GI道的所需位置处。
本发明又进一步提供了在受试者中粪便移植的方法，所述方法包括：
a)制备适于移植在所述受试者的GI道处的粪便样品
b)提供可吞咽运载体，其被配置为通过人类受试者的GI道移动，其中所述运载体包括至少一个发光单元、软件操作型控制器和至少一个贮存器，所述至少一个贮存器被配置为携带和释放所述粪便样品；
c)使所述贮存器加载有粪便样品；
d)对所述软件操作型控制器进行程序编制以将所述粪便样品递送至GI道中的所需位置；
e)吞咽所述运载体；以及，
f)在GI道的所述所需位置处释放所述粪便样品。
本发明的另外特征和优点通过以下附图和描述将变得清楚。
具体实施方式
在详细解释本发明的至少一个实施方案之前，应当理解，本发明在其应用方面不限于以下描述、实施例中所阐述的或附图中所说明的组件的构造和安排细节。本发明适用于其他实施例或者适用于以各种方式实践或实施。另外，应当理解的是，本文所用的措辞和术语用于描述性目的，而不应视为限制性的。
本发明提供了用于操纵肠道微生物群的多种细菌物种的生长的方法，所述方法包括使所述多种细菌物种经受至少一种方案，其中所述方案包括一组预定条件，并且其中所述组的条件包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件。如本文所用，术语“多个/种”非限制地是指大量不同类型的与肠道相关联的微生物。术语“多个/种”在本发明的上下文中可以理解为肠道中细菌物种的“多样性”。如本文所用，术语“肠道微生物群”意指非限制地理解为常驻于健康和/或患病状态下的GI道或肠道和/或与所述GI道或肠道相关联的总微生物。根据一些实施方案，操纵肠道微生物群的所述多种细菌物种的生长包括从受试者获得肠道微生物群的样品，以及使所述样品经受所述至少一种方案，所述至少一种方案包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件。根据一些实施方案，操纵肠道微生物群的所述多种细菌物种的生长是原位进行并且包括使受试者的GI道的至少一部分经受所述至少一种方案，所述至少一种方案包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件。短语“GI道的至少一部分”意指非限制地理解为受试者的胃肠道的区域或部分(小部分或大部分)，包括但不限于胃、小肠或大肠。为了避免任何疑问，可以使GI道的多于一个部分经受本发明的方法。在一个实施方案，操纵肠道微生物群的所述多种细菌物种的生长是原位进行并且包括使所述受试者的GI道的多于一个部分经受所述至少一种方案，所述至少一种方案包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件。在另一个实施方案中，使GI道的单一部分经受一种或多种方案。在一个实施方案中，使GI道的单一部分重复经受单一方案。在又另一个实施方案中，使GI道的单一部分经受多种方案。根据一些实施方案，可以使受试者的GI道的一个和/或多个部分以适于实现所需效果的任何次序或任何组合经受一种和/或多种方案。如本文所用，术语“操纵”非限制地是指影响细菌物种群体的组成。在一个实施方案中，术语“操纵”是指抑制多种细菌物种中的至少一种的生长。在另一个实施方案中，术语“操纵”是指消除样品中的至少一种细菌物种。在又另一个实施方案中，术语“操纵”是指增强样品中至少一种细菌物种的生长。如本文所用，术语“方案”非限制地是指其组合被设计来导致所需结局的一组预定条件。在一个实施方案中，所述方案包括以下中的至少一种：包括选自由以下组成的组的至少一种参数：照明剂量、波长、每次照明的持续时间、照明事件的数量、照明事件的频率、对氧的暴露量、湿度、对声波的暴露量、pH、对射频的暴露量、温度、药物的存在、细菌物种的存在、生物活性物质的存在或其组合。如本文所用，术语“生物活性物质”非限制地是指信号分子、生物分子；遗传和翻译修饰核物质；脱氧核糖核酸(DNA)；核糖核酸(RNA)；有机分子；无机分子；氨基酸；维生素；多酚、类固醇、亲脂性的不良可溶性药物、血管调节剂；肽；神经递质及其类似物；核苷；蛋白质，包括但不限于生长因子、激素、适体、抗体、细胞因子、酶和热休克蛋白；大麻素；大麻素酸如四氢大麻酚酸(THCa)、大麻二酚酸(CBDa)、大麻酚酸(CBNa)、大麻环萜酚酸(CBCa)、四氢大麻酚(THC)、大麻酚(CBN)、大麻二酚(CBD)和大麻环萜酚(CBC)以及内源性大麻素(endocannobinoid)及其类似物，或可以发挥生物功能的任何其他分子。如本文所用，术语“药物”是指具有治疗效果的物质。如本文所用，术语“治疗效果”非限制地是指在任何种类的治疗之后的应答，其结果被断定为有用或有利的。无论结果是预期的、非预期的或甚至非期望的后果，这都是可行的。在一个实施方案中，治疗效果选自由以下组成的组：抗炎效果、抗纤维化效果、抗肿瘤效果和神经保护效果。用于防治炎症、纤维化、高糖酵解诸如糖尿病性肾病的非限制性医药包括天然来源的普遍存在的酚类化合物，诸如阿魏酸、天然酚类，例如白藜芦醇、芦丁、槲皮素、酚酸、维生素和蒜素、大麻素(选自由四氢大麻酚酸(THCa)、大麻二酚酸(CBDa)、大麻酚酸(CBNa)、大麻环萜酚酸(CBCa)、四氢大麻酚(THC)、大麻酚(CBN)、大麻二酚(CBD)和大麻环萜酚(CBC)和/或其衍生物组成的组)；和合成类似物、右旋美托咪啶(dexmedetomidine)、(α2-AR)激动剂、代谢保护剂，包括但不限于维达列汀(vildagliptin)、扁蒴藤素(pristimerin)、二甲双胍，吡哆胺、血管调节剂、肾上腺素、芦丁、异舒普林(isoxsuprine)。发挥抗癌效果的非限制性医药列表非限制地包括化学治疗剂，包括但不限于顺铂、卡铂、苯丁酸氮芥、美法仑、奈达铂(nedaplatin)、奥沙利铂、四硝酸三铂、沙铂(satraplatin)、伊马替尼、尼罗替尼(nilotinib)、达沙替尼(dasatinib)和根赤壳菌素(radicicol)；免疫调节剂、抗血管生成剂、有丝分裂剂、核苷类似物、DNA插入剂、抗老化剂、二肽、表观遗传因子和调节剂、二甲双胍、雷帕霉素、丙戊酸或盐、渥曼青霉素、多胺亚精胺、HDAC抑制剂丁酸钠、丁酸、sirtuin激活因子、白藜芦醇、共酶CoQ1、小二羧酸、阿司匹林、水杨酸、苯甲酸、肉毒碱类似物、人类生长激素、拓扑异构酶类似物、抗体、细胞因子、叶酸抗代谢物、抗糖酵解剂(anti-glycolisis agent)、对人致癌或原癌转录因子的抑制剂寡核苷酸、化学治疗剂、免疫调节剂、抗血管生成剂、有丝分裂抑制剂、核苷类似物、DNA插入剂、拓扑异构酶类似物、抗体、细胞因子或叶酸抗代谢物、己糖激酶抑制剂、乳酸脱氢酶抑制剂、磷酸果糖激酶2或磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷脂酶抑制剂、丙酮酸激酶M2抑制剂、转酮醇酶抑制剂、丙酮酸脱氢酶抑制剂、丙酮酸脱氢酶激酶抑制剂、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶抑制剂、GLUT抑制剂、质子转运抑制剂、单羧酸转运蛋白抑制剂、缺氧诱导因子1α抑制剂、AMP激活蛋白激酶抑制剂、谷氨酰胺抑制剂、天冬酰胺抑制剂、精氨酸抑制剂、脂肪酸合酶抑制剂、ATP-柠檬酸裂解酶抑制剂、苹果酸二甲酯和苹果酸酶2抑制剂或其任何组合。如本文所用，术语“肠道微生物群的样品”非限制地是指源自人类受试者的GI道的天然样品。本发明的样品可以直接从受试者的GI道收集或者从自身体排泄的身体废物如粪便收集。在一个实施方案中，所述方案包括在400nm至900nm范围内的波长下照明所述样品的至少一个事件。在一个实施方案中，所述方案包括在420nm至880nm范围内的波长下照明所述样品的至少一个事件。在一个实施方案中，所述波长是420-460nm、640-680nm和830-870nm。根据一些实施方案，所述波长是400nm、410nm、420nm、430nm、440nm、450nm、460nm、470nm、480nm、490nm、500nm、510nm、520nm、530nm、540nm、550nm、560nm、570nm、580nm、590nm、600nm、610nm、620nm、630nm、640nm、650nm、660nm、670nm、680nm、690nm、700nm、710nm、720nm、730nm、740nm、750nm、760nm、770nm、780nm、790nm、800nm、810nm、820nm、830nm、840nm、850nm、860nm、870nm、880nm、890nm和900nm。在一个实施方案中，所述方案包括至少两个照明事件。在又另一个实施方案中，所述方案包括一系列照明事件。在另一个实施方案中，在每个照明事件中使用相似的波长。在又另外的实施方案中，至少两个照明事件在不同的波长下进行。为了清楚起见，本发明的方案可以包括需要数量的照明事件，所述需要数量的照明事件在不同或相同的波长下并且持续所需的时段。
所指示波长下的照明与其他参数的任何组合构成本发明的整体部分。在一个实施方案中，所述方案被设计来在样品产生多种细菌物种的特定谱。现在参考图1，其说明了呈现在相对于波长的照明事件后在属水平上粪便样品中的肠道微生物谱的热图的示例性实施方案。水平线表示相对于对照展现出至少50％变化的主要属的相对丰度。每种属的细菌丰度基于行以内标的标准偏差单位表示并且按色基表示。分层聚类是基于欧氏距离量度和字词簇集(Word's agglomeration)法。侧边条显示不同属在门、类、目和科水平上的分类学分类。样品中肠道微生物的非限制性列表包括以下的细菌物种：罗斯氏菌属(Roseburia)；萨特氏菌属(Sutterella)；普氏菌属(Prevotella)；嗜血杆菌属(Haemophilus)；厌氧棍状菌属(Anaerotruncus)；地杆菌属(Geobacter)；奈瑟氏球菌属(Neisseria)；假单胞菌属(Pseudomonas)；帕拉普氏菌属(Paraprevotella)；厌氧菌属(Anaerostipes)；低嗜盐细菌属(Dehalobacterium)；规则粪球菌(Coprococcus eutactus)；瘤胃球菌属(Ruminococcus)；长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)；Dorea formicigenerans；粪拟杆菌(Bacteroides caccae)；和格氏副拟杆菌(Parabacteroides gordonii)。为了清楚起见，并且为了避免任何疑问，任何肠道微生物是本发明的整体部分。根据一些实施方案，罗斯氏菌属(其由专性革兰氏阳性厌氧细菌物种组成并且包括五种物种：肠道罗斯氏菌(R.intestinalis)、人罗斯氏菌(R.hominis)、食葡糖罗斯氏菌(R.inulinivorans)、粪便罗斯氏菌(R.faecis)和盲肠罗斯氏菌(R.cecicola))在440nm处理中增加。根据一些实施方案，萨特氏菌属(其表示革兰氏阴性厌氧细菌并且包括三种物种：parvirubra萨特氏菌、stercoricanis萨特氏菌和华德萨特氏菌(S.wadsworthensis))在660nm和880nm处理中增加。根据一些实施方案，普氏菌属(其包括几乎40种不同的物种，具有大基因组多样性)在660nm和880nm处理中增加。根据一些实施方案，地杆菌属、奈瑟氏球菌属和假单胞菌属在所有照明处理下减少。
在一个实施方案中，所述方案被设计来在体外和/或体内和/或原位富集至少一种微生物属。如本文所用，术语“来富集”非限制地是指样品中特定细菌属和/或物种的比例的增加。在一个实施方案中，所述方案被设计来富集至少一种细菌物种。在一个实施方案中，所述方案被设计来富集至少一种细菌属。在一个实施方案中，所述方案被设计来同时增加至少一种细菌物种和/或属的生长和抑制至少一种细菌物种和/或属的生长。在又另一个实施方案中，所述方案被设计来同时增加多于一种细菌物种和/或属的生长和抑制多于一种细菌物种和/或属的生长。在一个实施方案中，所述方案被设计来消除至少一种细菌物种和/或属。在一个实施方案中，所述方案被设计来缩减至少一种细菌物种和/或属。在一个实施方案中，所述方案被设计来获得具有细菌物种和/或属的所需谱的人类肠道微生物群样品。在一个实施方案中，所述方案。在本发明的一个实施方案中，所述方案被设计来选择性地增强、减少或消除样品中的微生物物种以获得具有所需谱的人类肠道微生物群样品。如本文所用，术语“谱”非限制地是指关于基于构成肠道微生物群样品的细菌物种群体的定量的样品特征的信息。
本发明进一步提供了用于获得具有肠道微生物群的细菌物种的所需谱的样品，所述方法包括：
a)提供肠道微生物群的细菌物种的起始样品；
b)确定肠道微生物群的所述起始样品中所述细菌物种的谱；
c)选择被设计来操纵细菌物种的生长的至少一种方案，其中所述方案包括一组预定条件，并且其中所述组的预定条件包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件；
d)使所述起始样品经受该至少一种方案；以及任选地，
e)确定所述样品中所述细菌物种的谱。
在一个实施方案中，所述至少一种方案包括至少两个照明事件。在另一个实施方案中，所述至少一种方案包括一系列的多个照明事件。在一个实施方案中，照明的波长在每个事件中是相似的。在一个实施方案中，照明的波长在每个事件中是相似的。在一个实施方案中，照明的波长在每个事件中是相似的。在另一个实施方案中，照明事件在至少两种不同的波长下进行。在一个实施方案中，所述至少一种方案被设计来增强所述起始样品中至少一种细菌物种群体的生长。在另一个实施方案中，所述至少一种方案被设计来抑制所述起始样品中至少一种细菌物种群体的生长。在另一个实施方案中，所述至少一种方案被设计来消除所述起始样品中至少一种细菌物种群体的生长。在一个实施方案中，使所述起始样品经受至少两种方案。在另一个实施方案中，所述至少两种方案被设计来操纵所述起始样品中不同细菌物种群体的生长。在一个实施方案中，所述波长是420-460nm、640-680nm和830-870nm。根据一些实施方案，所述波长是400nm、410nm、420nm、430nm、440nm、450nm、460nm、470nm、480nm、490nm、500nm、510nm、520nm、530nm、540nm、550nm、560nm、570nm、580nm、590nm、600nm、610nm、620nm、630nm、640nm、650nm、660nm、670nm、680nm、690nm、700nm、710nm、720nm、730nm、740nm、750nm、760nm、770nm、780nm、790nm、800nm、810nm、820nm、830nm、840nm、850nm、860nm、870nm、880nm、890nm和900nm。
在一个实施方案中，所述至少一种方案进一步包括选自由以下组成的组的至少一种参数：照明剂量、波长、每次照明的持续时间、照明事件的数量、照明事件的频率、对氧的暴露量、湿度、对声波的暴露量、pH、对射频的暴露量、温度、药物的存在、细菌物种的存在和生物活性物质的存在。
根据一些实施方案，本发明提供了用于原位操纵人类肠道微生物群的系统，所述系统包括：
a)具有所需细菌物种谱的人类微生物群的样品；
b)可吞咽运载体，其被配置为通过人类受试者的GI道移动，其中所述运载体包括至少一个发光单元和至少一个贮存器，所述至少一个贮存器被配置为携带和释放所述人类微生物群的样品；
c)用于操纵所述肠道微生物群的至少一种方案，其中所述方案包括一组预定条件，并且其中所述组的条件包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件；
d)软件操作型控制器，其被配置为控制所述运载体；以及，
e)软件，其被配置为将所述至少一组预定条件上载至所述软件操作型控制器。
在一个实施方案中，所述软件操作型控制器被配置为完成以下功能中的至少一种：调控所述发光单元的功能、调控所述运载体的运动、鉴定所述运载体的位置、指示所述运载体达到GI道的所需位置、将用于操纵所述肠道微生物群的所述至少一种方案递送在所述所需位置处、和在所述所需位置处致动所述货物从所述至少一个贮存器的释放。包括多个发光元件，所述多个发光元件被配置为发射在400nm至900nm范围内的波长下的光。在一个实施方案中，所述发光元件是发光二极管(LED)或激光束。在一个实施方案中，所述发光元件是发光二极管(LED)。根据一些实施方案，所述系统进一步包括与所述控制器通信的至少一个热电元件，其中所述热电元件被配置为控制局部温度。在一个实施方案中，所述至少一个热电元件被配置为增加或降低局部温度。在另一个实施方案中，所述可吞咽运载体包括至少两个热电元件。在一个实施方案中，本发明的可吞咽运载体进一步包括第二贮存器，所述第二贮存器与所述控制器通信并且加载有液体介质且被设计来将所述液体介质释放在GI道的所需位置中。在一个实施方案中，在所需位置处将所述液体介质从所述第二贮存器的释放导致湿度的变化。在一个实施方案中，所述液体介质是水或盐水。在一个实施方案中，所述贮存器包括分配器。
根据一些实施方案，所述控制器被配置为将用于操纵肠道微生物群的两种或更多种方案递送在所述所需位置处。在一个实施方案中，将所述两种或更多种方案递送在所述人类受试者的GI道的相同位置处。在又另一个实施方案中，将所述两种或更多种方案递送在GI道的不同位置处。在一个实施方案中，所述控制器被配置为递送多种方案。在一个实施方案中，将所述多种方案递送在所述受试者的GI道的不同位置处。
本发明进一步提供了用于通过操纵肠道微生物群来治疗人类受试者的障碍的方法，所述方法包括：
a)提供用于原位操纵人类肠道微生物群的系统，其中所述系统包括被配置为通过人类受试者的GI道移动的可吞咽发光运载体、软件、软件操作型控制器和用于操纵所述肠道微生物群的多种方案，其中每种方案包括一组预定条件，并且其中所述组的条件包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件；
b)选择适于治疗所述障碍的用于操纵肠道微生物群的所述多种方案中的至少一种；
c)将所述至少一种方案上载至所述运载体的所述软件操作型控制器；
d)吞咽所述运载体；以及
e)将用于操纵肠道微生物群的所述至少一种方案递送在所述受试者的GI道的所需位置处。
在一个实施方案中，所述可吞咽运载体包括被配置为携带和释放货物的至少一个贮存器。在另一个实施方案中，进一步包括将具有细菌物种的所需谱的来源于人类肠道微生物群的样品加载至所述至少一个贮存器的步骤。在另一个实施方案中，将所述来源于肠道微生物群的样品加载至所述贮存器的步骤在步骤d之前。在又另一个实施方案中，所述方法进一步包括在所述受试者的GI道的所述所需位置处释放所述来源于人类肠道微生物群的样品或其一部分的步骤。在一个实施方案中，释放所述样品的步骤在步骤e之前。在另一个实施方案中，释放所述样品的步骤在步骤e之后。在一个实施方案中，所述方案包括多个照明事件。在一个实施方案中，所述软件操作型控制器被配置为完成以下功能中的至少一种：调控所述发光单元的功能、调控所述运载体的运动、鉴定所述运载体的位置、指示所述运载体达到GI道的所需位置、将用于操纵所述肠道微生物群的所述至少一种方案递送在所述所需位置处、和在所述所需位置处致动所述货物从所述至少一个贮存器的释放。在又另一个实施方案中，所述方案进一步包括选自由以下组成的组的至少一种参数：照明剂量、波长、每次照明的持续时间、照明事件的数量、照明事件的频率、对氧的暴露量、湿度、对声波的暴露量、pH、对射频的暴露量、温度、药物的存在、细菌物种的存在和生物活性物质的存在。根据一些实施方案，本发明的障碍的非限制性列表包括：炎症性肠病、克罗恩病、II型糖尿病、HIV、GI道恶性肿瘤、溃疡性结肠炎、直肠炎、过重、肠易激综合征、阿尔茨海默、抑郁症、乳糜泻、特定食物过敏症、艰难梭菌(Clostridium Difficile)感染、腹泻、慢性便秘和菌群失调。
本发明进一步提供了在受试者中粪便移植的方法，所述方法包括：
a)制备适于移植在所述受试者的GI道处的粪便样品；
b)提供可吞咽运载体，其被配置为通过人类受试者的GI道移动，其中所述运载体包括至少一个发光单元、软件操作型控制器和至少一个贮存器，所述至少一个贮存器被配置为携带和释放所述粪便样品；
c)使所述贮存器加载有粪便样品；
d)对所述软件操作型控制器进行程序编制以将所述粪便样品递送至GI道中的所需位置；
e)吞咽所述运载体；以及，
f)在GI道的所述所需位置处释放所述粪便样品。
如本文所用，术语“制备粪便样品”非限制地是指使粪便样品经受本发明的至少一种方案以获得具有细菌物种的所需谱的样品。在一个实施方案中，所述粪便移植方法进一步包括递送用于操纵肠道微生物群的至少一种方案的步骤。在一个实施方案中，所述方案包括在400nm至900nm范围内的波长下照明所述受试者的GI道的至少一个事件。在一个实施方案中，所述方案包括多个照明事件。根据一个实施方案中，所述方案包括选自由以下组成的组的至少一种参数：照明剂量、波长、每次照明的持续时间、照明事件的数量、照明事件的频率、对氧的暴露量、湿度、对声波的暴露量、pH、对射频的暴露量、温度、药物的存在、细菌物种的存在、生物活性物质的存在或其组合。
根据一些实施方案，所述受试者患有特征在于受损的肠道微生物群的障碍。特征在于受损的肠道微生物群的障碍的非限制性列表包括：炎症性肠病、克罗恩病、II型糖尿病、HIV、GI道恶性肿瘤、溃疡性结肠炎、直肠炎、过重、肠易激综合征、阿尔茨海默、抑郁症、乳糜泻、特定食物过敏症、艰难梭菌感染、腹泻、慢性便秘和菌群失调。
实施例1：使用若干种照明方案的所测试低水平光疗法(LLLT)对粪便微生物组组成的影响。
本研究的目的是在体外测试三种不同波长的低水平光疗法对粪便微生物群组成的影响。
使用三种实验框架进行本研究：
1.不同的测试方案的长期照明暴露，以评估处理后的微生物组成变化。
2.组合细菌组成评估和炎症相关功能的短期实验。
3.艰难梭菌产毒菌株实验，以评价LLLT对细菌生长的特定影响。
框架1：具有纵向照明暴露的长期实验
关于照明波长和暴露时间的测试方案详述在表2中。照明以5次暴露进行，其中在每天中，进行2次暴露(每一天相同时间，暴露之间至少8小时间隔，即8:00am和16:00pm)，持续2.5天。
| 方案 | 波长 | 曝光时间(秒) |
| 1 | 440nm | 50 |
| 2 | 660nm | 60 |
| 3 | 850mm | 110 |
| 4 | 对照 |
表2：不同的测试照明方案*
样品量：对于每种方案测试10个粪便样品。总共40个测试样品+原始的铺板前未培养样品。
实验程序：
1.粪便样品的制备
a.将粪便样品收集(优先地从在过去的一年里未用抗生素治疗的个体)在无菌样本中并且立即冷冻在-20℃中。在运输至实验室时，将粪便样品保持在厌氧广口瓶中，所述厌氧广口瓶具有气体包，在具有冰或干冰的容器内
b.在实验室中，将样品储存在-80℃下。
2.粪便样品的培养
a.对于培养，将样品放置在厌氧室中并且调整至室温。
b.在厌氧室内部，将0.2g粪便样品在1800μl的预还原液体介质(具有补充剂的BHI)中。
c.将粪便物质通过涡旋5min进行悬浮。
d.将粪便悬浮液在室温下静置5min以允许不溶性成分的沉淀。
e.然后将50μl悬浮液铺板在琼脂板(大小35mm)上，之后在厌氧条件下在37℃下孵育3天，其中将它们如上详述那样暴露于照明处理，每天两次。
f.在照明暴露之间将样品在暗处中孵育。
g.将500μl的起始粪便悬浮液在-80℃下储存为冷冻原液，通过添加甘油达到最终浓度为25％甘油(等体积的生长介质中的细菌悬浮液，和具有PBS的1:1预还原甘油)以用于任选的细菌组成评估。
3.照明处理
照明在厌氧室中以5次暴露进行，其中在每天中，进行2次暴露(每一天的相同时间，暴露之间至少8小时间隔，即8:00am和16:00pm)，持续2.5天。在第5次暴露之后，在照明与细菌收获之间要求6小时持续时间。将照明设备保持为距板特定的预定距离(使用专用保持器)，以便同样地暴露所有板表面。
4.在终点的细菌收获
a.将0.5ml液体介质(BHI)添加至每个板并且将细菌菌落刮下并且悬浮于液体介质中。
b.将250μl的收获细菌添加至等体积的具有PBS的1:1甘油(25％甘油最终浓度)并且冷冻在-80℃下以用于RNA提取。
c.以与阶段4.b中详述的相同方式收集并储存粪便悬浮液的剩余部分以用于共培养的下一实验。
框架2：具有处理后的细菌-宿主功能评估的短期实验
为了分离照明处理的粪便微生物群的直接效应，使用共培养物测试了未处理的和处理的粪便微生物群(实验1中获得的)对上皮细胞的影响。
1.HT-29细胞的预生长：
a.将1ml的解冻HT-29原液(浓度为3-4*106个细胞/ml)悬浮于在9ml预热McCoy介质(补充有10％(v/v)灭活FCS(胎牛血清)和2mM谷氨酰胺)中以洗涤DMSO。
b.然后将细胞在室温下以125g离心10min。
c.将介质吸去并且悬浮于10ml McCoy介质(补充有10％(v/v)FCS和2mM谷氨酰胺)中。
d.将细胞铺板在T-25cm2烧瓶中。将细胞在5％CO2空气气氛中在37℃下孵育2-4天。
e.当达到80％-90％汇合生长时如下收获细胞：通过吸去介质并添加1ml胰蛋白酶(0.25％w/v胰蛋白酶-0.53mM EDTA)，之后在37℃下孵育5min来将细胞从烧瓶脱离。在显微镜下可视化细胞脱离。
f.为了终止胰蛋白酶活性，添加1ml McCoy介质(补充有10％(v/v)FCS和2mM谷氨酰胺)。
g.然后相应地添加介质以获得5x106个细胞/ml的最终浓度。
2.共培养
a.将HT29结肠上皮细胞以5x104个细胞/cm2的密度接种在24孔板上的1ml McCoy介质(补充有10％灭活FCS和2mM谷氨酰胺)中并且在37℃下在5％CO2和95％空气中生长24h。
b.对于共培养，将介质更换为还原介质并且将来自实验1的100μl粪便细菌悬浮液添加至24孔板的每个孔。
c.将共培养在厌氧条件下在37℃下孵育6小时。
d.在实验终点：
a)从每个孔收集细菌细胞悬浮液(HT29将贴附至底部)。将500μl的细菌悬浮液添加至等体积的具有PBS的1:1甘油(25％甘油最终浓度)并且将冷冻在-80℃下以用于RNA提取。
b)然后，将用于RNA提取程序(QIAGEN)的第一步骤中的350μl细胞裂解试剂(RLT缓冲液+β巯基乙醇)添加至每个孔。将细胞从孔刮下以便转移至裂解缓冲液。
c)立即根据制造商的说明进行下一提取步骤。将所提取的RNA保存在-80℃下以用于使用实时PCR评估炎症性细胞因子表达。
框架3：照明处理对产毒艰难梭菌的生长的影响。
C:艰难梭菌菌株选择
菌株：
表达为产生毒素A和毒素B所需的tcdA和tcdB基因两者的艰难梭菌的产毒菌株：
艰难梭菌(Prevot)Lawson等。(
43255TM)属于毒素型0。
将艰难梭菌抑制与参考有益物种如长双歧杆菌进行比较，长双歧杆菌被报道减少IBD中的粘膜炎症标记物(可以在37℃下在MRS上厌氧生长)3
1.根据ATCC说明进行艰难梭菌原液的回收。
2.将艰难梭菌铺板在补充有酵母提取物(0.5％，wt/vol)和l-半胱氨酸(10％，wt/vol)的脑心浸液肉汤(BHIS-脑心浸液补充型)中，并且在厌氧条件下在37℃下孵育48h，如先前所报道4,5。
3.照明处理：
a.将艰难梭菌培养物在600nm下调整至0.5的光密度(OD600)(中期指数期)。
b.将经调整的培养物分离至4个样品falcon中，每个falcon用于每种测试照明处理。
c.将经调整的培养物倾注到具有高表面积的无菌培养皿中以在厌氧室中在无菌条件下获得低细菌悬浮液高度(约0.5cm)。
d.如下表中详述那样进行照明暴露(如果可能，推荐用不同的持续时间暴露的单一处理)：
| 方案 | 波长 | 暴露时间(秒) |
| 1 | 440nm | 50. |
| 2 | 660nm | 60 |
| 3 | 850nm | 110 |
| 4 | 对照 |
表3：在艰难梭菌实验中的不同的测试照明处理
a.在厌氧培育期间在37℃下周期性地测量在照明处理和对照之后艰难梭菌培养物的光密度(在600nm)，持续48小时以评价生长(如果可用，则使用读板机)。
b.在照明暴露后0、12、24、36、48小时，使用500μl的艰难梭菌培养物进行系列稀释并且铺板(100μl)在BHIS琼脂板上并平行测量OD，以用于评价CFU(菌落形成单位)ml-1。将板在37℃下厌氧孵育48小时。确定CFU/ml/OD600并且外推至其他OD测量，以基于OD进行CFU定量。
结果：
图2证明，相比于对照，处理(660nm和850nm)诱导微生物群组成的显著改变。(A)使用呈现微生物群组成的PCoA(主坐标分析)来基于Bray-Curtis距离评估微生物组成相异性。每个点表示不同的测试处理方案的细菌组成谱：440nm波长(蓝色)；660nm(橙色)；850nm(红色)和作为对照的未处理样品(暗绿色)。数字指示不同的粪便供体。(B)比较不同处理之间的PC1和PC2坐标的箱形图。结果证明，与对照相比，处理(660nm和850nm)诱导微生物群组成的显著改变，如由PC2坐标值的显著差异指示的。
图3使用按处理的α多样性(群落丰富度)稀疏图证明，处理增加IBD样品的微生物多样性。使用稀疏图评估微生物α多样性，以使用Faith系统发育多样性估计比较来自不同处理的样品和对照。误差条对应于每个处理组的样品之间的差异。(A)440nm处理诱导IBD样品中微生物多样性的增加。(B)660nm处理诱导IBD样品中微生物多样性的增加。(C)850nm处理对α多样性没有显著影响。由于已经较高的基线多样性，健康样品未受影响。结果表明，440nm和660nm处理诱导来自IBD患者的样品的微生物多样性增加至来自健康供体的样品的类似水平。
图4证明，处理增加IBD样品的微生物多样性。使用稀疏图评估微生物α多样性以使用观察到的OTU(操作分类单位)估计(其表示每种样品中独特OTU的计数)比较来自不同处理的样品和对照。误差条对应于每个处理组的样品之间的差异。(A)440nm处理诱导IBD样品中微生物多样性的增加。(B)660nm处理对α多样性没有显著影响。(C)850nm处理对α多样性没有显著影响。
由于已经较高的基线多样性，健康样品未受影响。结果表明，440nm和660nm处理诱导来自IBD患者的样品的微生物多样性增加至来自健康供体的样品的类似水平。
图5说明了处理差异丰度物种。比较处理样品与对照之间差异丰度物种的标准化相对丰度水平的箱形图。通过将每个样品内的每种物种的相对丰度的第一计算乘以因子1000来进行标准化。仅包括了在对照未处理组、在至少30％的样品中具有非零计数的样品。使用处理样品与对照之间的配对威氏(Wilcoxon)检验估计差异丰度。结果展示了在440nm和660nm处理后毛螺菌科物种(Lachnospiraceae sp.)和酸奶瘤胃球菌(Ruminococcuslactaris)丰度的显著增加。已知毛螺菌科和瘤胃球菌科与健康个体正相关。毛螺菌科的一些物种是丁酸盐产生者；人类肠道中的丁酸盐产生是高度有意义的，因为其促进Treg细胞分化，从而可以最终抑制促炎应答。
图6说明了处理差异丰度-科水平。比较处理样品与对照之间科水平上的差异丰度细菌的标准化相对丰度水平的箱形图。通过将每个样品内的每种物种的相对丰度的第一计算乘以因子1000来进行标准化。仅包括了在对照未处理组、在至少30％的样品中具有非零计数的样品。使用处理样品与对照之间的配对威氏检验估计差异丰度。结果指示了在440nm和660nm处理后毛螺菌科的丰度的显著增加。毛螺菌科是重要的短链脂肪酸产生者。
本文所用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，而不旨在限制本发明。除非上下文另有明确指示，否则如本文所用，单数形式“一种/一个(a)”、“一种/一个(an)”和“所述(the)”旨在也包括复数形式。应进一步理解，术语“包含(comprises)”或“包含(comprising)”在本说明书中使用时指明存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、或部件和/或其群组或组合，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组或组合。如本文所用，术语“包含(comprising)”、“包括(includes)”、“包括(including)”、“具有(having)”及其变化形式意指“包括但不限于”。术语“由……组成(consisting of)”意指“包括并限于”。
如本文所用，术语“和/或”包括相关联的列出项目中的任意及所有可能的组合或一个或多个，以及在以替代性(“或”)解释时不具有组合。
除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有如本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。还应当理解，术语(如在常用词典中定义的那些术语)应被解释为具有与它们在本说明书和权利要求的上下文中的含义一致的含义，并且除非本文明确定义，否则不应以理想化或过于正式的意义来解释。为了简洁和/或清楚起见，熟知的功能或构造可能未详细描述。
应当理解，当元件被称为“在另一个元件上”、“附接”至另一个元件、“可操作地联接”至另一个元件、与另一个元件“可操作地接合”、“连接”至另一个元件、与另一个元件“联接”、“接触”另一个元件等时，其可以直接地在其他元件上、附接至其他元件、连接至其他元件、可操作地联接至其他元件、与其他元件可操作地接合、与其他元件联接和/或接触其他元件，或者还可以存在间插元件。相比之下，当元件被称为“直接接触”另一元件时，不存在间插元件。
应当理解，术语如例如“处理”、“计算”、“确定”、“建立”、“分析”、“检查”等可以是指计算机、计算平台、计算系统或其他电子计算设备的操作和/或过程，所述操作和/或过程将表示为计算机的寄存器和/或存储器内的物理(例如，电子)量操纵和/或转换为类似表示为计算机的寄存器和/或存储器或者可以存储执行操作和/或过程的指令的其他信息非暂时性存储介质内的物理量的其他数据。
应当理解，尽管第一、第二等术语可以在本文中用于描述各种元件、部件、区域、层和/或区段，但这些元件、部件、区域、层和/或区段不应受这些术语限制。而是，这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或区段与另一元件、部件、区域、层或区段区分开。
为清楚起见在单独实施方案的上下文中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施方案中组合提供。相反，为简洁起见在单个实施方案的上下文中描述的本发明的各种特征还可以分开地或以任何合适的子组合提供，或者合适时以本发明的任何其他描述的实施方案提供。
在各种实施方案的上下文中描述的某些特征不应被视为这些实施方案的基本特征，除非所述实施方案在没有这些元件的情况不起作用。
贯穿本申请，本发明的各种实施方案能以范围形式呈现。应当理解，范围形式的描述仅仅是为了方便以及简洁，而不应被理解为对本发明范围的不灵活的限制。因此，范围的描述应当被认为是具有确切披露的所有可能的子范围以及该范围内的单独数值。例如，范围如从1至6的描述应当被视为具有确切披露的子范围，如从1至3、从1至4、从1至5、从2至4、从2至6、从3至6等，以及该范围内的单独数字，例如1、2、3、4、5和6。无论范围的广度如何，这都适用。
无论何时在本文中指示数值范围，其旨在包括在所指示的范围内的任何引用的数值(分数或整数)。短语“在第一指示数字与第二指示数字之间的范围”和“第一指示数字至第二指示数字的范围”在本文中可互换使用，并且意指包括第一指示数字和第二指示数字及其间的所有分数和整数数值。
无论何时使用术语“多个/种(plurality)”和“多个/种(a plurality)”，其意指包括例如“多个/种(multiple)”或“两个/种或更多个/种”。术语“多个/种(plurality)”和“多个/种(a plurality)”可以贯穿本说明书用于描述两个/种或更多个/种部件、设备、元件、单元、参数等。术语组在本文中使用时可以包括一个或多个项目。除非明确说明，否则本文所述的方法实施方案不受限于特定次序或顺序。另外，所述方法实施方案或其元件中的一些可以同时、在相同时间点或并行进行。
如本文所用，术语“方法”是指用于完成给定任务的方式、手段、技术和程序，包括但不限于由化学、药理学、生物学、生物化学和医学领域的从业者已知的那些方式、手段、技术和程序，或容易由化学、药理学、生物学、生物化学和医学领域的从业者从已知的方式、手段、技术和程序开发的那些方式、手段、技术和程序。
关于“患者”或“受试者”意指包括任何哺乳动物。如本文所用，“哺乳动物”是指分类为哺乳动物的任何动物，包括但不限于人类、实验动物(包括猴、大鼠、小鼠和豚鼠)、家畜和农场动物，以及动物园、体育或宠物动物，如狗、马、猫、牛等。
如本文所用，疾病的“治疗(treating)”或“治疗(treatment)”包括：预防疾病，即导致可暴露于疾病或对疾病易感但尚未经历或展示疾病症状的哺乳动物中不产生疾病的临床症状；抑制疾病，即停止或减少疾病或其临床症状的发展；或减轻疾病，即导致疾病或其临床症状的消退。
如果发生冲突，以包括定义在内的本专利说明书为主。此外，材料、方法和实施例仅仅是说明性的并不旨在是限制性的。贯穿本申请，引用了各种出版物、公开的专利申请和公开的专利。
本领域的技术人员应了解，本发明不限于上文已经特别示出和描述的内容。而是，本发明的范围由所附权利要求限定并且包括上文描述的各种特征的组合和子组合两者，以及本领域的技术人员在阅读前述描述后将会想到的其变化和修改。
Claims (53)
1.一种用于操纵肠道微生物群的多种细菌物种的生长的方法，所述方法包括使所述多种细菌物种经受至少一种方案，其中所述方案包括一组预定条件，并且其中所述组的条件包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中操纵肠道微生物群的所述多种细菌物种的生长包括从受试者获得肠道微生物群的样品，以及使所述样品经受所述至少一种方案，所述至少一种方案包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件。
3.根据权利要求1所述的方法，其中操纵肠道微生物群的所述多种细菌物种的生长是原位进行并且包括使受试者的GI道的至少一部分经受所述至少一种方案，所述至少一种方案包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件。
4.根据权利要求3所述的方法，其中操纵肠道微生物群的所述多种细菌物种的生长是原位进行并且包括使所述受试者的GI道的多于一个部分经受所述至少一种方案，所述至少一种方案包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中操纵肠道微生物群的所述多种细菌物种的生长包括抑制所述多种细菌物种中的至少一种的生长。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中操纵肠道微生物群的所述多种细菌物种的生长包括消除所述多种细菌物种中的至少一种。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中操纵肠道微生物群的所述多种细菌物种的生长包括增强所述多种细菌物种中的至少一种的生长。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述至少一种方案被设计来产生所述细菌物种的特定谱。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述至少一种方案进一步包括选自由以下组成的组的至少一种参数：照明剂量、波长、每次照明的持续时间、照明事件的数量、照明事件的频率、对氧的暴露量、湿度、对声波的暴露量、pH、对射频的暴露量、温度、药物的存在、细菌物种的存在和生物活性物质的存在。
10.一种用于获得具有肠道微生物群的细菌物种的所需谱的样品，所述方法包括：
a)提供肠道微生物群的细菌物种的起始样品；
b)确定肠道微生物群的所述起始样品中所述细菌物种的谱；
c)选择被设计来操纵细菌物种的生长的至少一种方案，其中所述方案包括一组预定条件，并且其中所述组的预定条件包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件；
d)使所述起始样品经受该至少一种方案；以及任选地，
e)确定所述样品中所述细菌物种的谱。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述至少一种方案包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少两个照明事件。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中所述至少一种方案包括在400nm至900nm范围内的波长下的一系列的多个照明事件。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述照明波长在每个事件中是相似的。
14.根据权利要求11或12所述的方法，所述方法包括至少两种不同波长的照明。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其中所述至少一种方案被设计来增强所述起始样品中至少一种类型的细菌物种的生长。
16.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其中所述至少一种方案被设计来抑制所述起始样品中至少一种类型的细菌物种的生长。
17.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其中所述至少一种方案被设计来缩减所述起始样品中至少一种类型的细菌物种的生长。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的方法，所述方法包括使所述起始样品经受两种或更多种方案，其中每种方案包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件。
19.根据权利要求18所述的方法，其中每种方案被设计来操纵不同细菌物种的生长。
20.根据权利要求18或19所述的方法，所述方法包括使所述起始样品经受一系列的多种方案，其中每种方案包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件。
21.根据权利要求10至20中任一项所述的方法，其中所述至少一种方案进一步包括选自由以下组成的组的至少一种参数：照明剂量、波长、每次照明的持续时间、照明事件的数量、照明事件的频率、对氧的暴露量、湿度、对声波的暴露量、pH、对射频的暴露量、温度、药物的存在、细菌物种的存在和生物活性物质的存在。
22.根据权利要求10至21中任一项所述的方法，其中所述波长在420-460nm的范围内。
23.根据权利要求10至21中任一项所述的方法，其中所述波长在640-680nm的范围内。
24.根据权利要求10至21中任一项所述的方法，其中所述波长在830-880nm的范围内。
25.一种用于原位操纵人类肠道微生物群的系统，所述系统包括：
a)具有所需细菌物种谱的人类微生物群的样品；
b)可吞咽运载体，其被配置为通过人类受试者的GI道移动，其中所述运载体包括至少一个发光单元和至少一个贮存器，所述至少一个贮存器被配置为携带和释放所述人类微生物群的样品；
c)用于操纵所述肠道微生物群的至少一种方案，其中所述方案包括一组预定条件，并且其中所述组的条件包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件；
d)软件操作型控制器，其被配置为控制所述运载体；以及，
e)软件，其被配置为将所述至少一组预定条件上载至所述软件操作型控制器。
26.根据权利要求25所述的系统，其中所述软件操作型控制器被配置为完成以下功能中的至少一种：调控所述发光单元的功能、调控所述运载体的运动、鉴定所述运载体的位置、指示所述运载体达到GI道的所需位置、将用于操纵所述肠道微生物群的所述至少一种方案递送在所述所需位置处、和在所述所需位置处致动所述货物从所述至少一个贮存器的释放。
27.根据权利要求25或26所述的系统，其中所述发光单元包括多个发光元件，所述多个发光元件被配置为发射在400nm至900nm范围内的波长下的光。
28.根据权利要求27所述的系统，其中所述发光元件是LED或激光束。
29.根据权利要求25至28中任一项所述的系统，其中所述系统进一步包括与所述控制器通信的至少一个热电元件，其中所述热电元件被配置为控制局部温度。
30.根据权利要求25至29中任一项所述的系统，其中所述运载体进一步包括与所述控制器通信的第二贮存器，所述贮存器加载有液体介质。
31.根据权利要求30所述的系统，其中所述液体介质在所述所需位置处从所述第二贮存器释放。
32.根据权利要求30或31所述的系统，其中所述液体介质是水或盐水。
33.根据权利要求25至32中任一项所述的系统，其中所述控制器被配置为将用于操纵肠道微生物群的两种或更多种方案递送在所述所需位置处。
34.根据权利要求33所述的系统，其中所述两种或更多种方案递送在GI道的相同位置处。
35.根据权利要求33所述的系统，其中所述两种或更多种方案递送在GI道的不同位置处。
36.根据权利要求33至35中任一项所述的系统，其中所述控制器被配置为递送多种方案。
37.一种用于通过操纵肠道微生物群来治疗人类受试者的障碍的方法，所述方法包括
a)提供用于原位操纵人类肠道微生物群的系统，其中所述系统包括被配置为通过人类受试者的GI道移动的可吞咽发光运载体、软件、软件操作型控制器和用于操纵所述肠道微生物群的多种方案，其中每种方案包括一组预定条件，并且其中所述组的条件包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件；
b)选择适于治疗所述障碍的用于操纵肠道微生物群的所述多种方案中的至少一种；
c)将所述至少一种方案上载至所述运载体的所述软件操作型控制器；
d)吞咽所述运载体；以及
e)将用于操纵肠道微生物群的所述至少一种方案递送在所述受试者的GI道的所需位置处。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述可吞咽运载体包括被配置为携带和释放货物的至少一个贮存器。
39.根据权利要求38所述的方法，所述方法进一步包括将具有细菌物种的所需谱的来源于人类肠道微生物群的样品加载至所述至少一个贮存器的步骤。
40.根据权利要求39所述的方法，其中将所述来源于肠道微生物群的样品加载至所述贮存器的步骤在步骤d之前。
41.根据权利要求39或40所述的方法，所述方法进一步包括在所述受试者的GI道的所述所需位置处释放所述来源于人类肠道微生物群的样品或其一部分的步骤。
42.根据权利要求41所述的方法，其中释放所述样品的步骤在步骤e之前。
43.根据权利要求41所述的方法，其中释放所述样品的步骤在步骤e之后。
44.根据权利要求37至43中任一项所述的方法，其中所述至少一种方案包括多个照明事件。
45.根据权利要求37至44中任一项所述的方法，其中所述软件操作型控制器被配置为完成以下功能中的至少一种：调控所述发光单元的功能、调控所述运载体的运动、鉴定所述运载体的位置、指示所述运载体达到GI道的所需位置、将用于操纵所述肠道微生物群的所述至少一种方案递送在所述所需位置处、和在所述所需位置处致动所述货物从所述至少一个贮存器的释放。
46.根据权利要求37至45中任一项所述的方法，其中所述至少一种方案进一步包括选自由以下组成的组的至少一种参数：照明剂量、波长、每次照明的持续时间、照明事件的数量、照明事件的频率、对氧的暴露量、湿度、对声波的暴露量、pH、对射频的暴露量、温度、药物的存在、细菌物种的存在和生物活性物质的存在。
47.根据权利要求37至46中任一项所述的方法，其中所述障碍选自由以下组成的组：炎症性肠病、克罗恩病、II型糖尿病、HIV、GI道恶性肿瘤、溃疡性结肠炎、直肠炎、过重、肠易激综合征、阿尔茨海默、抑郁症、乳糜泻、特定食物过敏症、艰难梭菌感染、腹泻、慢性便秘、菌群失调。
48.一种在受试者中粪便移植的方法，所述方法包括：
a)制备适于移植在所述受试者的GI道处的粪便样品
b)提供可吞咽运载体，其被配置为通过人类受试者的GI道移动，其中所述运载体包括至少一个发光单元、软件操作型控制器和至少一个贮存器，所述至少一个贮存器被配置为携带和释放所述粪便样品；
c)使所述贮存器加载有粪便样品；
d)对所述软件操作型控制器进行程序编制以将所述粪便样品递送至GI道中的所需位置；
e)吞咽所述运载体；以及，
f)在GI道的所述所需位置处释放所述粪便样品。
49.根据权利要求48所述的方法，所述方法进一步包括递送用于操纵肠道微生物群的至少一种方案的步骤，其中每种方案包括一组预定条件，并且其中所述组的条件包括在400nm至900nm范围内的波长下的至少一个照明事件。
50.根据权利要求49所述的方法，其中所述方案包括多个照明事件。
51.根据权利要求48至50中任一项所述的方法，其中所述至少一种方案进一步包括选自由以下组成的组的至少一种参数：照明剂量、波长、每次照明的持续时间、照明事件的数量、照明事件的频率、对氧的暴露量、湿度、对声波的暴露量、pH、对射频的暴露量、温度、药物的存在、细菌物种的存在和生物活性物质的存在。
52.根据权利要求48至51中任一项所述的方法，其中所述受试者患有特征在于受损的肠道微生物群的障碍。
53.根据权利要求52所述的方法，其中所述障碍选自由以下组成的组：炎症性肠病、克罗恩病、II型糖尿病、HIV、GI道恶性肿瘤、溃疡性结肠炎、直肠炎、过重、肠易激综合征、阿尔茨海默、抑郁症、乳糜泻、特定食物过敏症、艰难梭菌感染、腹泻、慢性便秘和菌群失调。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201962813543P | 2019-03-04 | 2019-03-04 | |
| US62/813,543 | 2019-03-04 | ||
| PCT/IL2020/050239 WO2020178819A1 (en) | 2019-03-04 | 2020-03-03 | Method and device for gut microbiota manipulation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113660978A true CN113660978A (zh) | 2021-11-16 |
Family
ID=72337591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202080018803.3A Pending CN113660978A (zh) | 2019-03-04 | 2020-03-03 | 用于肠道微生物群操纵的方法和设备 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220152413A1 (zh) |
| EP (2) | EP3934747A4 (zh) |
| JP (1) | JP2022523565A (zh) |
| CN (1) | CN113660978A (zh) |
| WO (1) | WO2020178819A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20240115326A1 (en) * | 2021-03-05 | 2024-04-11 | Photopill Medical Ltd | Device and method for gastrointestinal location estimation |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030191459A1 (en) * | 1999-06-23 | 2003-10-09 | Ganz Robert A. | Apparatus and method for debilitating or killing microorganisms within the body |
| CN102743420A (zh) * | 2012-06-06 | 2012-10-24 | 上海交通大学 | 改善肠道菌群结构的方法及应用 |
| CN103687646A (zh) * | 2011-03-17 | 2014-03-26 | 基文影像公司 | 胶囊光疗 |
| US20150283370A1 (en) * | 2012-11-01 | 2015-10-08 | Catholic University Industry Academic Cooperation Foundation | Capsule endoscope for photodynamic and sonodynamic therapy |
| US20180168488A1 (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | Progenity Inc. | Ingestible device and associated methods |
| WO2019032936A1 (en) * | 2017-08-10 | 2019-02-14 | President Adn Fellows Of Harvard College | LINCONSAMIDE ANTIBIOTICS AND USES THEREOF |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7390668B2 (en) * | 1996-10-30 | 2008-06-24 | Provectus Pharmatech, Inc. | Intracorporeal medicaments for photodynamic treatment of disease |
| WO2011055395A1 (en) * | 2009-11-06 | 2011-05-12 | Universita' Degli Studi Di Firenze | Ingestible capsule for treating gastric infections, in particular for treating h. pylori infections |
| US20120253204A1 (en) * | 2010-03-17 | 2012-10-04 | Photopill Medical Ltd. | Systems and methods for phototherapeutic treatment of rectal diseases |
| WO2011114332A1 (en) * | 2010-03-17 | 2011-09-22 | Photopill Medical Ltd. | Capsule phototherapy |
| US20140081360A1 (en) * | 2012-09-20 | 2014-03-20 | Photopill Medical Ltd. | Capsule phototherapy |
| WO2015006309A1 (en) * | 2013-07-10 | 2015-01-15 | Christoph Scharf | Devices and methods for delivery of therapeutic energy |
| EP3367875A1 (en) * | 2015-10-29 | 2018-09-05 | Elwha LLC | Lumen traveling device |
| WO2019093787A2 (ko) * | 2017-11-08 | 2019-05-16 | 서울바이오시스주식회사 | 의료용 캡슐 장치 |
-
2020
- 2020-03-03 EP EP20766447.5A patent/EP3934747A4/en active Pending
- 2020-03-03 WO PCT/IL2020/050239 patent/WO2020178819A1/en unknown
- 2020-03-03 CN CN202080018803.3A patent/CN113660978A/zh active Pending
- 2020-03-03 JP JP2021552776A patent/JP2022523565A/ja active Pending
- 2020-03-03 EP EP23182605.8A patent/EP4241787A3/en active Pending
- 2020-03-03 US US17/436,222 patent/US20220152413A1/en active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030191459A1 (en) * | 1999-06-23 | 2003-10-09 | Ganz Robert A. | Apparatus and method for debilitating or killing microorganisms within the body |
| CN103687646A (zh) * | 2011-03-17 | 2014-03-26 | 基文影像公司 | 胶囊光疗 |
| CN102743420A (zh) * | 2012-06-06 | 2012-10-24 | 上海交通大学 | 改善肠道菌群结构的方法及应用 |
| US20150283370A1 (en) * | 2012-11-01 | 2015-10-08 | Catholic University Industry Academic Cooperation Foundation | Capsule endoscope for photodynamic and sonodynamic therapy |
| US20180168488A1 (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | Progenity Inc. | Ingestible device and associated methods |
| WO2019032936A1 (en) * | 2017-08-10 | 2019-02-14 | President Adn Fellows Of Harvard College | LINCONSAMIDE ANTIBIOTICS AND USES THEREOF |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| BRIAN BICKNELL ET AL.: "Photobiomodulation of the microbiome: implications for metabolic and inflammatory diseases", 《LASERS IN MEDICAL SCIENCE》, vol. 34, no. 2, pages 317 - 327, XP036711921, DOI: 10.1007/s10103-018-2594-6 * |
| 臧凯丽 等: "益生菌剂调整肠道疾病人群菌群结构丰度水平的研究", 食品科学, no. 13, 23 March 2018 (2018-03-23) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3934747A1 (en) | 2022-01-12 |
| WO2020178819A1 (en) | 2020-09-10 |
| US20220152413A1 (en) | 2022-05-19 |
| EP4241787A2 (en) | 2023-09-13 |
| EP4241787A3 (en) | 2024-03-20 |
| EP3934747A4 (en) | 2022-05-04 |
| JP2022523565A (ja) | 2022-04-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shin et al. | Beneficial roles of probiotics on the modulation of gut microbiota and immune response in pigs | |
| Kohl et al. | Inoculation of tannin‐degrading bacteria into novel hosts increases performance on tannin‐rich diets | |
| Jiang et al. | Effects of the dose and viability of Saccharomyces cerevisiae. 1. Diversity of ruminal microbes as analyzed by Illumina MiSeq sequencing and quantitative PCR | |
| Ribeiro et al. | Repeated inoculation of cattle rumen with bison rumen contents alters the rumen microbiome and improves nitrogen digestibility in cattle | |
| Suchodolski | Diagnosis and interpretation of intestinal dysbiosis in dogs and cats | |
| Amieva et al. | Pathobiology of Helicobacter pylori–induced gastric cancer | |
| Milinovich et al. | Changes in equine hindgut bacterial populations during oligofructose‐induced laminitis | |
| Fjellheim et al. | Selection of candidate probionts by two different screening strategies from Atlantic cod (Gadus morhua L.) larvae | |
| Kozińska | Dominant pathogenic species of mesophilic aeromonads isolated from diseased and healthy fish cultured in Poland | |
| Park et al. | Do ruminal ciliates select their preys and prokaryotic symbionts? | |
| Sonnenschein et al. | The Roseobacter-group bacterium Phaeobacter as a safe probiotic solution for aquaculture | |
| Kohl et al. | Physiological and microbial adjustments to diet quality permit facultative herbivory in an omnivorous lizard | |
| Delgado et al. | Intestinal microbial community dynamics of white-tailed deer (Odocoileus virginianus) in an agroecosystem | |
| Stanger et al. | Outbreaks of diarrhoea (‘winter scours’) in weaned Merino sheep in south‐eastern Australia | |
| Niu et al. | Potential of indigenous Bacillus spp. as probiotic feed supplements in an extruded low‐fish‐meal diet for juvenile olive flounder, Paralichthys olivaceus | |
| do Vale Pereira et al. | Autochthonous probiotic bacteria modulate intestinal microbiota of Pirarucu, Arapaima gigas | |
| CN113660978A (zh) | 用于肠道微生物群操纵的方法和设备 | |
| Ma et al. | Reshaping fish intestinal microbiota and facilitating barrier function by ZnO nanoparticles | |
| Hossain et al. | European eel (Anguilla anguilla) GI tract conserves a unique metagenomics profile in the recirculation aquaculture system (RAS) | |
| Yin et al. | Comparison of coated and uncoated trace minerals on growth performance, tissue mineral deposition, and intestinal microbiota in ducks | |
| Dai et al. | Pathology and drug susceptibility study of an outbreak of bacterial pathogen infecting the Chinese soft‐shelled turtle (Pelodiscus sinensis) | |
| Pangastuti et al. | Bacterial communities associated with white shrimp (Litopenaeus vannamei) larvae at early developmental stages | |
| Wang et al. | Host genetic background rather than diet-induced gut microbiota shifts of sympatric black-necked crane, common crane and bar-headed goose | |
| Flach et al. | Isolation and characterisation of Vibrio cholerae from fish examined postmortem at ZSL London Zoo between 2014 and 2018 | |
| Lauková et al. | Enterococci Isolated from Trout in the Bukovec Water Reservoir and Čierny Váh River in Slovakia and Their Safety Aspect |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |