CN114040680A - 治疗肠道疾病的方法和组合物 - Google Patents
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Abstract
当前公开的主题涉及用于改善受试者例如人或伴侣动物的肠道健康、治疗肠道生态失调和/或治疗肠道疾病的方法、组合物和食品。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年1月23日提交的美国临时申请号62/796,021的优先权,其全部内容通过引用并入本申请。
技术领域
当前公开的主题涉及用于改善肠道健康、治疗肠道生态失调和/或治疗受试者例如人或伴侣动物的肠道疾病的方法、组合物和食品。
背景技术
炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD),包括克罗恩病和溃疡性结肠炎,是一种多因素和使人衰弱的疾病,其特征是慢性免疫病理学、肠道稳态破坏和肠道微生物组的组成改变(生态失调)。一些证据表明常驻肠道细菌是IBD病因学中的重要因素。首先,肠道微生物生物量最高的区域的疾病通常更严重,而且抗生素经常用作免疫抑制剂或单克隆抗体的辅助疗法来控制IBD1,2。其次,全基因组关联研究已经确定了负责识别或响应细菌的基因中的许多易感基因座。最后,在某些结肠炎小鼠模型中,疾病可以通过粪便移植4-6转移到初始宿主,这表明肠道微生物在疾病中起因果作用。总的来说,这些发现导致了IBD的“双重打击(‘two-hit’)”模型,其中宿主遗传学和微生物因素都会影响疾病的表现,突出了开发针对微生物组的IBD新疗法的机会。因此,需要用于治疗靶向肠道微生物组及其代谢物的IBD和其他肠道疾病的新方法和组合物。
发明内容
当前公开的主题提供了用于药物的药物组合物、膳食补充剂和功能性食品。在某些实施方式中,药物组合物、膳食补充剂或功能性食品包括有效量的能够产生第一胆汁酸(first bile acid)的细菌用作药物。在某些实施方式中,药物组合物、膳食补充剂或功能性食品进一步包括有效量的第二胆汁酸。在某些实施方式中,药物组合物、膳食补充剂或功能性食品用于治疗有需要的受试者的肠道疾病。
在某些实施方式中,细菌包括胆汁酸诱导型操纵子(bai操纵子)(bile acid-inducible operon,bai operon)。在某些实施方式中,胆汁酸诱导型操纵子(bai操纵子)包含与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:3或它们的任何功能片段至少约90%同源或者与之相同的核苷酸序列。在某些实施方式中,胆汁酸诱导型操纵子(bai操纵子)包含SEQ ID NO:1或SEQID NO:3中列出的核苷酸序列。
在某些实施方式中,细菌包括16s rRNA,该16s rRNA包含与SEQ ID NO:2或SEQ IDNO:4至少约90%同源或与SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:4相同的核苷酸序列。在某些实施方式中,细菌包括16s rRNA,该16S rRNA包含SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:4中列出的核苷酸序列。
在某些实施方式中,细菌是平野梭菌(C.hiranonis)、闪烁梭菌(C.scindens)或它们的组合。在某些实施方式中,细菌是平野梭菌(C.hiranonis)。
在某些实施方式中,第一胆汁酸和/或第二胆汁酸选自由以下所组成的组:鹅脱氧胆酸(chenodeoxycholic acid)、胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸(glycochenodeoxycholic acid)、甘氨胆酸(glycocholic acid)、牛磺胆酸(taurocholic acid)、牛磺鹅脱氧胆酸(taurochenodeoxycholic acid)、牛磺脱氧胆酸(taurodeoxycholic acid)、甘氨脱氧胆酸(glycodeoxycholic acid)、熊脱氧胆酸(ursodeoxycholic acid)、甘氨熊脱氧胆酸(glycoursodeoxycholic acid)、牛磺熊脱氧胆酸(tauroursodeoxycholic acid)、牛磺石胆酸(taurolithocholic acid)、α-鼠胆酸(alpha-muricholic acid)、脱氧胆酸(deoxycholic acid)、γ-鼠胆酸(gamma-muricholic acid)、甘氨石胆酸(glycolithocholic acid)、牛磺石胆酸(taurolithocholic acid)、石胆酸(lithocholicacid)、Ω-鼠胆酸(omega-muricholic acid)及它们的任何组合。
在某些实施方式中,第一胆汁酸和/或第二胆汁酸是次级胆汁酸。在某些实施方式中,次级胆汁酸选自由以下所组成的组:牛磺脱氧胆酸、甘氨脱氧胆酸、熊脱氧胆酸、甘氨熊脱氧胆酸、牛磺熊脱氧胆酸、牛磺石胆酸、α-鼠胆酸、脱氧胆酸、γ-鼠胆酸、甘氨石胆酸、牛磺石胆酸、石胆酸、Ω-鼠胆酸及它们的任何组合。在某些实施方式中,次级胆汁酸是脱氧胆酸和/或石胆酸。
在某些实施方式中,受试者是狗。在某些实施方式中,肠道疾病是急性肠病或慢性肠病。在某些实施方式中,慢性肠病选自由食物反应性肠病、抗生素反应性肠病和特发性炎性肠病(IBD)所组成的组。在某些实施方式中,肠道疾病是特发性炎症性肠病(IBD)。
在某些实施方式中,细菌用包含胆汁酸诱导型操纵子(bai操纵子)的载体转化。在某些实施方式中,细菌选自梭菌属(Clostridium)。
在某些实施方式中,细菌的量在约10000CFU至约100万亿CFU之间。在某些实施方式中,第二胆汁酸在约10mg/单位剂量和约500mg/单位剂量之间。
在某些实施方式中,第一胆汁酸和第二胆汁酸相同。在某些实施方式中,第一胆汁酸和第二胆汁酸不同。
当前公开的主题提供了用作功能性食品或补充剂以防止GI病症发作或用作药物的平野梭菌。在某些实施方式中,平野梭菌用于治疗有需要的受试者的肠道疾病。当前公开的主题提供了闪烁梭菌功能性食品或补充剂,以防止GI病症的发作或用作药物。在某些实施方式中,闪烁梭菌用于治疗有需要的受试者的肠道疾病。
当前公开的主题提供了用于在有需要的受试者中治疗炎性肠病(IBD)的脱氧胆酸。当前公开的主题提供了石胆酸,用于在有需要的对象中治疗炎性肠病(IBD)。
当前公开的主题提供了包括有效量的能够产生第一胆汁酸的细菌的膳食补充剂或食品。在某些实施方式中,膳食补充剂或食品进一步包括有效量的第二胆汁酸。在某些实施方式中,食品改善受试者的肠道健康。在某些实施方式中,细菌的量在约10000CFU至约100万亿CFU之间。在某些实施方式中,第二胆汁酸在约100mg/日服剂量和约1000mg/日服剂量之间。
在某些实施方式中,食品是宠物食品。在某些实施方式中,食品是狗粮产品。
本公开的主题提供了一种治疗有需要的受试者的肠道疾病的方法,包括向受试者施用有效量的本申请公开的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,有效量的本申请公开的食品,或它们的组合。在某些实施方式中,该方法进一步包括监测受试者的肠道微生物。在某些实施方式中,肠道微生物是从受试者的粪便样品中取样的。
当前公开的主题提供了一种用于确定伴侣动物肠道疾病易感性的方法。在某些实施方式中,该方法包括:
a)测量伴侣动物中第一肠道微生物的第一量和/或第二肠道微生物的第二量;
b)将第一肠道微生物的第一量与第一肠道微生物的第一参考量进行比较,和/或将第二肠道微生物的第二量与第二肠道微生物的第二参考量进行比较,其中所述肠道微生物的参考量是根据多只健康伴侣动物的肠道微生物的量确定的;和
c)当肠道微生物的第一量高于第一肠道微生物的第一参考量,和/或当第二肠道微生物的第二量低于第二肠道微生物的第二参考量时,确定伴侣动物易患肠道疾病。
在某些实施方式中,第一肠道微生物包含一种或多种包含16S rRNA的细菌,所述16S rRNA包括与HQ802983.1.1440、GQ449092.1.1375、GQ448744.1.1393、KF842598.1.1394、HG798451.1.1400、新参考(New Reference)OTU52、HK555938.1.1357、FJ957494.1.1454、FN667392.1.1495、新参考OTU54、HQ760911.1.1437、GQ006324.1.1342、FJ950694.1.1472、FM865905.1.1392、FJ506371.1.1371、FJ957528.1.1445、JF712675.1.1540、新参考OTU82、AB009242.1.1451、HQ751549.1.1448、AB506370.1.1516、DQ057365.1.1393、FN667422.1.1495、AJ270486.1.1241、FN668375.4306350.4307737、GQ867426.1.1494、GX182404.8.1529、JF224013.1.1362、GQ448246.1.1389、KC245406.1.1465、FN667084.1.1493、EU470512.1.1400、EU768569.1.1352、AY239462.1.1500、KC504009.1.1465、FM179752.1.1686、新参考OTU114、HK557089.3.1395、JQ208181.1.1352、HQ803964.1.1435、AM276759.1.1484、JN387556.1.1324、GQ448486.1.1387、HK694029.9.1487、HQ754680.1.1441、FN563300.1.1447、FP929060.3837.5503、GQ448506.1.1374、耐久肠球菌(Enterococcus durans)、产气荚膜梭菌(C.perfringens)或者大肠埃希氏菌(E.coli)的16S rRNA核苷酸序列至少约90%同源或者与所述16S rRNA核苷酸序列相同的核苷酸序列。
在某些实施方式中,第一肠道微生物选自由以下所组成的组:HQ802983.1.1440、GQ449092.1.1375、GQ448744.1.1393、KF842598.1.1394、HG798451.1.1400、新参考OTU52、HK555938.1.1357、FJ957494.1.1454、FN667392.1.1495、新参考OTU54、HQ760911.1.1437、GQ006324.1.1342、FJ950694.1.1472、FM865905.1.1392、FJ506371.1.1371、FJ957528.1.1445、JF712675.1.1540、新参考OTU82、AB009242.1.1451、HQ751549.1.1448、AB506370.1.1516、DQ057365.1.1393、FN667422.1.1495、AJ270486.1.1241、FN668375.4306350.4307737、GQ867426.1.1494、GX182404.8.1529、JF224013.1.1362、GQ448246.1.1389、JF807116.1.1260、KC245406.1.1465、FN667084.1.1493、EU470512.1.1400、EU768569.1.1352、AY239462.1.1500、KC504009.1.1465、FM179752.1.1686、新参考OTU114、HK557089.3.1395、JQ208181.1.1352、HQ803964.1.1435、AM276759.1.1484、JN387556.1.1324、GQ448486.1.1387、HK694029.9.1487、HQ754680.1.1441、FN563300.1.1447、FP929060.3837.5503、GQ448506.1.1374、耐久肠球菌、产气荚膜梭菌、大肠埃希氏菌及它们的任何组合。在某些实施方式中,第一肠道微生物是产气荚膜梭菌、大肠埃希氏菌及它们的任何组合。
在某些实施方式中,第二肠道微生物包含一种或多种包含16S rRNA的细菌,所述16S rRNA包含与EU774020.1.1361、HQ793763.1.1451、HQ792787.1.1438、新参考OTU109、HQ792778.1.1436或者DQ113765.1.1450的16S rRNA核苷酸序列至少约90%同源或者与所述16S rRNA核苷酸序列相同的核苷酸序列。
在某些实施方式中,第二肠道微生物选自由EU774020.1.1361、HQ793763.1.1451、HQ792787.1.1438、新参考OTU109、HQ792778.1.1436、DQ113765.1.1450及它们的任何组合组成的组。
在某些实施方式中,该方法进一步包括当第一肠道微生物的第一量低于第一肠道微生物的第一参考量时和/或者当第二肠道微生物的第二量高于第二肠道微生物的第二参考量时,提供治疗方案的定制推荐,和/或进一步监测肠道微生物。
当前公开的主题提供了一种用于确定患有肠道疾病的伴侣动物对饮食的反应性的方法。在某些实施方式中,该方法包括:
a)测量伴侣动物中第一肠道微生物的第一量和/或第二肠道微生物的第二量;
b)将第一肠道微生物的第一量与第一肠道微生物的第一参考量进行比较,和/或将第二肠道微生物的第二量与第二肠道微生物的第二参考量进行比较,其中所述肠道微生物的参考量是根据多只健康伴侣动物肠道微生物的量确定的;和
c)当肠道微生物的第一量高于第一肠道微生物的第一参考量时,和/或当第二肠道微生物的第二量低于第二肠道微生物的第二参考量时,确定伴侣动物对饮食有反应,或者,当肠道微生物的第一量低于第一肠道微生物的第一参考量时,和/或当第二肠道微生物的第二量高于第二肠道微生物的第二参考量时,确定伴侣动物对饮食无反应。
在某些实施方式中,第一肠道微生物包含一种或多种包含16S rRNA的细菌,所述16S rRNA包含与参考OTU45、JRPJ01000002.1034290.1035971、KF842598.1.1394、JF920309.1.1340、FJ978526.1.1378、新参考OTU54、HQ793763.1.1451、DQ113765.1.1450、DQ797046.1.1403、ACBW01000012.3536.5054、JN387556.1.1324、新参考OTU52或者JQ208053.1.1336的16S rRNA核苷酸序列至少约90%同源或者与所述16S rRNA核苷酸序列相同的核苷酸序列。
在某些实施方式中,第一肠道微生物选自由以下所组成的组:新参考OTU45、JRPJ01000002.1034290.1035971、KF842598.1.1394、JF920309.1.1340、FJ978526.1.1378、新参考OTU54、HQ793763.1.1451、DQ113765.1.1450、DQ797046.1.1403、ACBW01000012.3536.5054、JN387556.1.1324、新参考OTU52、JQ208053.1.1336及它们的任何组合。
在某些实施方式中,第二肠道微生物包含一种或多种包含16S rRNA的细菌,所述16S rRNA包含与HK693629.1.1491、GQ493166.1.1359、GQ491426.1.1332、FJ957494.1.1454、GQ449092.1.1375、GQ448486.1.1387、AMCI01001631.34.1456或者HK555938.1.1357的16S rRNA核苷酸序列至少约90%同源或相同的核苷酸序列。
在某些实施方式中,第二肠道微生物选自由以下所组成的组:HK693629.1.1491、GQ493166.1.1359、GQ491426.1.1332、FJ957494.1.1454、GQ449092.1.1375、GQ448486.1.1387、AMCI01001631.34.1456、HK555938.1.1357及它们的任何组合。
在某些实施方式中,该方法进一步包括当伴侣动物被确定为对饮食有反应时向伴侣动物施用饮食。在某些实施方式中,该方法进一步包括当伴侣动物被确定为对饮食无反应时,向伴侣动物施用饮食、类固醇和任选地抗生素。
在某些实施方式中,步骤c)中的确定发生在向伴侣动物施用饮食或饮食、类固醇和任选地抗生素之前。
当前公开的主题提供了一种确定饮食治疗伴侣动物肠道疾病有效性的方法。在某些实施方式中,该方法包括:
a)在对伴侣动物施用饮食以治疗肠道疾病后,测量伴侣动物中第一肠道微生物的第一量和/或第二肠道微生物的第二量;
b)将第一肠道微生物的第一量与第一肠道微生物的第一参考量进行比较,和/或将第二肠道微生物的第二量与第二肠道微生物的第二参考量进行比较,其中肠道微生物的参考量是根据多只健康伴侣动物肠道微生物的量确定的;和
c)当肠道微生物的第一量高于第一肠道微生物的第一参考量时,和/或当第二肠道微生物的第二量低于第二肠道微生物的第二参考量时,确定饮食对治疗肠道疾病有效,或当肠道微生物的第一量低于第一肠道微生物的第一参考量时,和/或当第二肠道微生物的第二量高于第二肠道微生物的第二参考量时,确定饮食对治疗肠道疾病无效。
在某些实施方式中,第一肠道微生物包含一种或多种包含16S rRNA的细菌,所述16S rRNA包含与HK557089.3.1395或者GQ448336.1.1418的16S rRNA核苷酸序列至少约90%同源或相同的核苷酸序列。
在某些实施方式中,第一肠道微生物选自由HK557089.3.1395、GQ448336.1.1418及它们的组合组成的组。
在某些实施方式中,第二肠道微生物包含一种或多种包含16S rRNA的细菌,所述16S rRNA包含与KF842598.1.1394、GQ006324.1.1342、HQ802983.1.1440、JN387556.1.1324、FJ950694.1.1472、HG798451.1.1400、新参考OTU52或者GQ448468.1.1366的16S rRNA核苷酸序列至少约90%同源或相同的核苷酸序列。
在某些实施方式中,第二肠道微生物选自由以下所组成的组:KF842598.1.1394、GQ006324.1.1342、HQ802983.1.1440、JN387556.1.1324、FJ950694.1.1472、HG798451.1.1400、新参考OTU52、GQ448468.1.1366及它们的任何组合。
在某些实施方式中,该方法进一步包括当伴侣动物被确定为对饮食有反应时向伴侣动物施用饮食。在某些实施方式中,该方法进一步包括当伴侣动物被确定为对饮食无反应时,向伴侣动物施用饮食、类固醇和任选地抗生素。
在某些实施方式中,步骤c)中的确定发生在给伴侣动物施用饮食或饮食、类固醇和任选地抗生素之前。
在某些实施方式中,肠道微生物的参考量源自多个健康伴侣动物中肠道微生物的平均量。在某些实施方式中,肠道细菌的量是从受试者的粪便样品中测量的。
当前公开的主题提供了用于增加能够在伴侣动物中产生胆汁酸的细菌种群的饮食。在某些实施方式中,该饮食包含蛋白质、脂肪、粗纤维、总膳食纤维、碳水化合物、钙、磷、钠、氯化物、钾、镁、铁、铜、锰、锌、碘、硒、维生素A、维生素D3、维生素E、维生素C、硫胺素(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、泛酸、烟酸、吡哆醇(维生素B6)、叶酸、生物素、钴胺素(维生素B12)、胆碱、精氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、牛磺酸、亚油酸、花生四烯酸、Ω-6脂肪酸、Ω-3脂肪酸、EPA和/或DHA。
在某些实施方式中,受试者是狗。在某些实施方式中,饮食是皇家犬兽医饮食(Royal Canin Veterinary Diet)。在某些实施方式中,饮食选自由以下所组成的组:Ultamino、水解蛋白质成人HP干(Hydrolyzed Protein Adult HP Dry)、水解蛋白质湿(Hydrolyzed Protein Wet)、水解蛋白质成年PS干(Hydrolyzed Protein Adult PS Dry)、水解蛋白质中等卡路里干(Hydrolyzed Protein Moderate Calorie Dry)、水解蛋白质小型犬干(Hydrolyzed Protein Small Dog Dry)、水解蛋白质零食(Hydrolyzed proteinTreats)和它们的任何组合。
在某些实施方式中,细菌包括胆汁酸诱导型操纵子(bai operon)。在某些实施方式中,细菌是平野梭菌、闪烁梭菌或它们的组合。在某些实施方式中,细菌是平野梭菌。
当前公开的主题提供了一种用于治疗狗的肠道疾病的皇家犬兽医饮食,其中该狗包含第一肠道微生物的第一量和/或第二肠道微生物的第二量,并且其中第一肠道微生物的第一量高于第一肠道微生物的第一参考量,和/或第二肠道微生物的第二量低于第二肠道微生物的第二参考量。
在某些实施方式中,第一肠道微生物包含一种或多种包含16S rRNA的细菌,所述16S rRNA包含与参考OTU45、JRPJ01000002.1034290.1035971、KF842598.1.1394、JF920309.1.1340、FJ978526.1.1378、新参考OTU54、HQ793763.1.1451、DQ113765.1.1450、DQ797046.1.1403、ACBW01000012.3536.5054、JN387556.1.1324、新参考OTU52或者JQ208053.1.1336的16S rRNA核苷酸序列至少约90%同源或者与所述16S rRNA核苷酸序列相同的核苷酸序列。
在某些实施方式中,第一肠道微生物选自由以下所组成的组:新参考OTU45、JRPJ01000002.1034290.1035971、KF842598.1.1394、JF920309.1.1340、FJ978526.1.1378、新参考OTU54、HQ793763.1.1451、DQ113765.1.1450、DQ797046.1.1403、ACBW01000012.3536.5054、JN387556.1.1324、新参考OTU52、JQ208053.1.1336及它们的任何组合。
在某些实施方式中,第二肠道微生物包含一种或多种包含16S rRNA的细菌,所述16S rRNA包含与HK693629.1.1491、GQ493166.1.1359、GQ491426.1.1332、FJ957494.1.1454、GQ449092.1.1375、GQ448486.1.1387、AMCI01001631.34.1456或者HK555938.1.1357的16S rRNA核苷酸序列至少约90%同源或相同的核苷酸序列。
在某些实施方式中,第二肠道微生物选自由以下所组成的组:HK693629.1.1491、GQ493166.1.1359、GQ491426.1.1332、FJ957494.1.1454、GQ449092.1.1375、GQ448486.1.1387、AMCI01001631.34.1456、HK555938.1.1357及它们的任何组合。
在某些实施方式中,皇家犬兽医饮食选自由以下所组成的组:Ultamino、水解蛋白质成人HP干、水解蛋白质湿、水解蛋白质成年PS干、水解蛋白质中等卡路里干、水解蛋白质小型犬干、水解蛋白质零食、及它们的任何组合。
当前公开的主题提供了用于治疗狗的肠道疾病的胆汁酸。在某些实施方式中,胆汁酸选自由以下所组成的组:鹅脱氧胆酸、胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸、甘氨胆酸、牛磺胆酸、牛磺鹅脱氧胆酸、牛磺脱氧胆酸、甘氨脱氧胆酸、熊脱氧胆酸、甘氨熊脱氧胆酸、牛磺熊脱氧胆酸、牛磺石胆酸、α-鼠胆酸、脱氧胆酸、γ-鼠胆酸、甘氨石胆酸、牛磺石胆酸、石胆酸、Ω-鼠胆酸及它们的任何组合。在某些实施方式中,胆汁酸是次级胆汁酸。在某些实施方式中,次级胆汁酸选自由以下所组成的组:牛磺脱氧胆酸、甘氨脱氧胆酸、熊脱氧胆酸、甘氨熊脱氧胆酸、牛磺熊脱氧胆酸、牛磺石胆酸、α-鼠胆酸、脱氧胆酸、γ-鼠胆酸、甘氨石胆酸、牛磺石胆酸、石胆酸、Ω-鼠胆酸及它们的任何组合。在某些实施方式中,次级胆汁酸是脱氧胆酸和/或石胆酸。
当前公开的主题提供了一种试剂盒,该试剂盒包含当前公开的药物组合物、膳食补充剂、功能性食品、食品、膳食或胆汁酸。在某些实施方式中,试剂盒还包括用于治疗和/或预防肠道疾病的书面说明。
附图说明
图1A-图1C描绘了饮食疗法在慢性肠炎的犬科模型中诱导快速且持久的缓解。图1A是一个示意图,显示了用于识别饮食响应(DR)和非饮食响应(NDR)狗的临床研究设计。建议使用抗生素(Antiboitics,Abtx)和泼尼松(Prednisone,Pred)治疗。在DR(n=20)(图1B)和NDR(n=9)(图1C)动物的四个不同时间点评估缩写的犬慢性肠病临床活动指数(CCECAI)评分,ns=不显著,**p<0.01,***p<0.0001使用维尔克松(Wilcoxon)秩和检验。
图2A-图2F描述了与治疗结果相关的微生物群落概况的鉴定。图2A是健康(右)、DR(左)和NDR(上)动物中前5个最丰富的门的门级OTU的三元图。气泡大小代表log2 OTU丰度。患有活动性疾病(第0天)的动物和健康狗的大肠埃希氏菌(图2B)和产气荚膜梭菌(图2D)的相对丰度。大肠埃希氏菌(图2C)或梭菌属的种(图2E)的log10丰度与CCECAI疾病评分之间的Spearman相关性。图2F描绘了第0天DR和DNR动物之间有差异的丰富的OTU。Y轴值表示DR与NDR的log2倍数变化。箭头标记对应于产气荚膜梭菌的OTU。*p<0.05,**p<0.01,使用Wilcoxon秩和检验(或Wilcoxon符号秩检验,如果可用)。面板C和E中的斯皮尔曼(Spearman)相关性显著(p<0.05),相关性系数分别为0.2109和0.2324。
图3A-图3F描绘了治疗性饮食改善与慢性肠炎相关的生态失调。图3A描绘了研究中不同时间点DR动物的Pielou均匀度指数。图3B描绘了基于未加权Unifrac距离的DR的主坐标分析(PCoA)。图3C描述了DR动物与健康对照的系统发育距离(未加权的Unifrac)。图3D描绘了显示整个研究过程中DR动物微生物群结构的门级动态的流图。图3E描绘了火山图,显示在疾病活动期(第0天,红点)或饮食治疗后缓解(第14天,蓝点)的DR狗中富集的有差异的丰富的OTU。选定的分类群(例如,埃希氏菌属的种-志贺氏菌属的种(Escherichia-Shigella spp.),梭菌属的种(Clostridium spp.))被标记。整个研究中DR动物中大肠埃希氏菌(图3F)和产气荚膜梭菌(图3G)的相对丰度,并与健康对照相比,ns=不显著,*p<0.05,**p<0.01,***p<0.0001,使用Wilcoxon秩和检验(或Wilcoxon符号秩检验,如果配对数据可用)。
图4A-图4F描绘了与缓解相关微生物组中的饮食诱导的变化。图4A描绘了Pielou在NDR动物中的均匀度指数,并且图4B显示了它们与健康狗的系统发育距离(未加权的Unifrac)。图4C描绘了显示整个研究过程中NDR动物微生物群结构的门级动态的流图。第0天开始饮食治疗,第14天开始服用甲硝唑,第28天开始服用泼尼松(参见方法)。图4D描绘了气泡图,显示了DR(左)和NDR(右)动物在第14天与第0天之间有差异的丰富的属(倍数变化>2和P<0.05)。气泡大小表示第14天和第0天之间的绝对对数倍数变化,并且颜色反映变化方向。图4E和4F描述了整个研究过程中NDR动物中大肠埃希氏菌(图4E)和产气荚膜梭菌(图4F)的相对丰度,并与健康对照相比。ns=不显著,*p<0.05,**p<0.01,***p<0.0001,使用Wilcoxon秩和检验(或Wilcoxon符号秩检验,如果配对数据可用)。
图5A-图5H描绘了饮食诱导的缓解与代谢重编程和次级胆汁酸的水平增加有关。图5A描绘了基于Tax4Fun分析结果的KEGG通路的PCA分析。图5B描绘了面板A中所有时间点的第一个主成分(Dim 1)。图5C描绘了一个热图,显示随着DR动物接受饮食治疗,代谢潜力从脂肪/脂质代谢到碳水化合物/糖代谢的转变。图5D描绘了基于16S序列数据预测的次级胆汁酸生物合成的KEGG通路的相对丰度。图5E-5H描绘了在DR动物和NDR动物(图5G和5H)的粪便中测量的脱氧胆酸(图5E)和石胆酸(图5F)的水平。ns=不显著,*p<0.05,**p<0.01,***p<0.0001,使用Wilcoxon秩和检验(或Wilcoxon符号秩检验,如果配对数据可用)。
图6A-图6J描述了平野梭菌是饮食响应物种,具有产生次级胆汁酸的能力,可在体外和体内抑制潜在病原体的扩张。图6A描绘了细菌属的丰度与胆汁酸水平之间的Spearman相关性。仅显示与胆汁酸具有显著(P<0.05)相关性的属。图6B-6E描绘了在不同浓度的石胆酸或脱氧胆酸存在下,大肠埃希氏菌(图6B和6C)或产气荚膜梭菌(图6D和6E)的犬科临床分离株的体外生长(显示的平均值±标准偏差)。体外抑制试验在生物学上重复2次。图中的每个点代表测定中的一个重复孔。图6F描绘了DR和NDR动物的16S rRNA测序数据中对应于平野梭菌(FJ957494.1.1454)的OTU的相对丰度。图6G描绘了来自平野梭菌参考(ASM15605vl)的胆汁酸操纵子(bai)的覆盖率,全基因组测序读数产生了平野梭菌(蓝绿色)和产气荚膜梭菌(红色)犬临床分离株。图6H是显示小鼠实验的实验设计示意图。图6I描绘了在第8天结肠长度。图6J描绘了在第8天在结肠内容物中测量的大肠埃希氏菌Nissle菌株CFU(显示为n=5只小鼠的平均值±sd)。实验重复3次,结果相似。显示的数据来自代表性实验,ns=不显著,*p<0.05,**p<0.01,***p<0.0001,使用Wilcoxon符号秩和检验进行相对丰度比较或体外培养实验t检验。
图7A-图7E描绘了胆汁酸产生者闪烁梭菌与饮食诱导的人类小儿克罗恩病缓解相关。来自接受独家肠内营养(EEN)治疗的人类儿童克罗恩病患者的公共数据分析23。来自20名患者在治疗前和EEN给药后1、4和8周与闪烁梭菌参考(图7A)或bai操纵子(图7B)对齐的相对丰度读数(映射比)。显示了对治疗有反应并进入缓解期的患者(n=10,红色)和那些治疗失败的患者(n=10,绿色)。图7C和7D描绘了log10转化的粪便钙卫蛋白水平(FCP)与闪烁梭菌的相对丰度之间的Spearman相关性(图7C)(对于‘响应性’R=-0.3515,P=0.0328;对于‘非响应性’R=-0.0267,P=0.8770)或bai操纵子(图7D)(对于‘响应性’R=-0.3944,P=0.0157;对于‘非响应性’R=0.0490,P=0.7766)。图7E是显示饮食诱导缓解的提议模型的示意图。ns=不显著,*p<0.05,**p<0.01,***p<0.0001,使用Wilcoxon秩和检验进行相对丰度比较。
图8描绘了犬科慢性肠炎研究的详细临床设计。
图9A-图9D描绘了患有CE的狗和健康狗的微生物群落结构。Faith的系统发育多样性(图9A)和香农指数(图9B)在来自具有CE(第0天)的狗的样本和来自健康狗的样本之间进行了比较。图9C描绘了门级微生物群组成的比率。图9D描绘了具有CE的狗的微生物组内或健康狗的微生物组内的Unifrac(未加权)距离。ns=不显著,*p<0.05,**p<0.01,***p<0.0001,使用Wilcoxon秩和检验。
图10A-图10C描绘了饮食响应狗的饮食治疗引起的微生物群落结构变化。图10A描绘了Faith的系统发育多样性。图10B描绘了香农指数多样性。图10C描绘了基于微生物组加权Unifrac距离的主坐标分析(PCoA)。ns=不显著,*p<0.05,**p<0.01,***p<0.0001,使用Wilcoxon秩和检验。
图11描绘了饮食响应狗(DR)和非饮食响应狗(NDR)在门水平上的微生物组动态变化。
图12描述了基于第0天和第14天样品的KO(KEGG Orthology)丰度的主成分分析。
图13描绘了在饮食响应狗的粪便样品中检测到的胆汁酸浓度。NS=不显著,*p<0.05,**p<0.01,***p<0.0001使用Wilcoxon符号秩检验。
图14描绘了根据宏基因组数据计算出的饮食响应狗中平野梭菌的相对丰度。
具体实施方式
迄今为止,仍然需要用于治疗靶向肠道微生物组及其代谢物的IBD和其他肠道疾病的新方法和组合物。本申请涉及用于改善受试者(例如人或伴侣动物)的肠道健康、治疗受试者(例如人或伴侣动物)肠道生态失调和/或治疗受试者(例如人或伴侣动物)肠道疾病的方法、组合物和食品,其至少部分基于发现产生胆汁酸的肠道微生物可以促进肠道健康和/或与治疗后肠道疾病的缓解有关,并且肠道微生物种群的变化与肠道健康状况有关。
为了清楚而不是作为限制,目前公开的主题的详细描述分为以下小节:
1.定义;
2.肠道细菌和与之相关的健康评估工具;
3.药物组合物;
4.食品;
5.治疗方法;和
6试剂盒。
1.定义
本说明书中使用的术语在本领域中、在本发明的上下文中以及在使用每个术语的特定上下文中通常具有它们的普通含义。某些术语在下文或本说明书的其他地方讨论,以在描述本发明的组合物和方法以及如何制备和使用它们时为从业者提供额外的指导。
如本申请所用,当在权利要求和/或说明书中与术语“包括”结合使用时,词语“一个(a)”或“一个(an)”的使用可以表示一个,但是它也与“一个或多个”,“至少一个”和“一个或多于一个”的含义一致。此外,术语“具有”、“包括(including)”、“含有(containing)”和“包含(comprising)”可互换,并且本领域技术人员认识到这些术语是开放式术语。
术语“约”或“大约”是指如由本领域普通技术人员确定的特定值的可接受误差范围内,其将部分地取决于如何测量或确定该值,即,测量系统的限制。例如,根据本领域的实践,“约”可以表示在3个或多于3个标准偏差内。或者,“约”可以表示给定值的至多20%、或至多10%、或选至多5%、或至多1%的范围。或者,特别是关于生物系统或过程,该术语可以表示在值的数量级内,例如在5倍以内,或在2倍以内。
术语“有效治疗”或物质的“有效量”是指足以产生有益的或期望的结果,包括临床结果的治疗或物质的量,并且因此,“有效治疗”或“有效量”取决于其应用的上下文。在施用组合物以提高免疫力、消化功能和/或减轻炎症的情况下,本申请所述组合物的有效量是足以提高免疫力、消化功能和/或减轻炎症以及减轻症状和/或减轻炎症/或降低消化系统疾病和/或炎症的可能性的量。本申请所述的有效治疗是足以提高免疫力、消化功能和/或减轻炎症以及减轻症状和/或降低消化系统疾病和/或炎症的可能性的治疗。降低可以是消化系统疾病或炎症的症状严重程度,或消化系统疾病或炎症的可能性,降低1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%或99%。有效量可以一次或多次给药。本申请所述的有效治疗的可能性是治疗有效的可能性,即足以治疗或改善消化系统疾病和/或炎症,以及减轻症状。
如本申请所用,并且如本领域所熟知,“治疗”是用于获得有益的或期望的结果,包括临床结果的方法。出于本主题的目的,有益的或期望的临床结果包括但不限于一种或多种症状的减轻或改善、病症程度的减轻、病症状态的稳定(即,不恶化)状态、预防病症、病症进展的延迟或减缓,和/或病症状态的改善或缓解。降低可以是并发症或症状严重程度降低1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%或99%。“治疗”还可以意味着与未接受治疗的预期生存期相比延长生存期。
如本申请所用且如本领域所熟知,“益生菌”是包含微生物的制剂或组合物,其在食用时可提供健康益处。微生物包括但不限于细菌、真菌、酵母和古细菌。在某些实施方式中,益生菌可以修饰GI系统中的微生物组以增强GI系统中微生物组的平衡,例如,通过充当有益微生物增加的种群的接种物,和/或通过拮抗有害微生物的生长。在某些实施方式中,益生菌是动物益生菌,例如猫科动物益生菌或犬科动物益生菌。
如本申请所用,且如本领域所熟知,“益生元”是可诱导一种或多种有益微生物(例如,一种或多种益生菌,例如细菌、真菌、酵母和古细菌)的生长或活性的物质或组合物。在某些实施方式中,益生元可以修饰GI系统中的微生物组以增强GI系统中微生物组的平衡。在某些实施方式中,益生元对动物来说是不可消化的。在某些实施方式中,益生元可诱导一种或多种动物益生菌例如猫科动物益生菌或犬科动物益生菌的生长或活性。
术语“宠物食物”或“宠物食品组合物”或“宠物食品”或“最终宠物食品”是指旨在供伴侣动物例如猫、狗、豚鼠、兔子、鸟或马食用的产品或组合物。例如,但不作为限制,伴侣动物可以是“家养”狗,例如家犬(Canis lupus familiaris)。在某些实施方式中,伴侣动物可以是“家养”猫,例如家养猫(Felis domesticus)。“宠物食物”或“宠物食品组合物”或“宠物食品”或“最终宠物食品”包括任何食品、饲料、零食、食品补充剂、液体、饮料、小吃、玩具(咀嚼和/或消耗性玩具)代餐或替代餐。
本申请中的“个体”或“受试者”是脊椎动物,例如人类或非人类动物,例如哺乳动物。哺乳动物包括但不限于人类、非人类灵长类动物、农场动物、运动动物、啮齿动物和宠物。非人类动物受试者的非限制性实例包括啮齿动物,例如小鼠、大鼠、仓鼠和豚鼠;兔子;狗;猫;羊;猪;山羊;牛;马;以及非人类灵长类动物,如猿和猴子。
如本申请所用,术语“体外”是指人工环境以及在人工环境内发生的过程或反应。体外环境示例但不限于试管和细胞培养物。
如本申请所用,术语“体内”是指自然环境(例如,动物或细胞)以及在自然环境中发生的过程或反应,例如胚胎发育、细胞分化、神经管形成等。
如本申请所用,“药物组合物”和“药物制剂”是指这样一种组合物,其形式允许包含在其中的活性成分的生物活性是有效的,并且不包含对将给予该制剂的患者有毒性的不可接受的附加成分。
如本申请所用的“药学上可接受的”,例如,关于“药学上可接受的赋形剂”,是指对受试者无毒的特性。药物制剂中的药学上可接受的成分可以是除活性成分之外的无毒成分。药学上可接受的赋形剂可包括缓冲剂、载体、稳定剂和/或防腐剂。
如本申请所用,术语“药学上可接受的盐”是指保留其生物学特性并且无毒或在其他方面对于药物用途而言不是不合需要的本申请提供的化合物的任何盐。此类盐可衍生自本领域公知的多种有机和无机反离子。药学上可接受的盐还包括,仅作为示例而非限制,钠、钾、钙、镁、铵、四烷基铵等,并且当化合物包含碱性官能团时,包括无毒有机或无机酸的盐。
2.肠道微生物和与此相关的健康评估工具
本公开的主题提供了肠道微生物及其组合,其至少部分基于以下发现:产生胆汁酸的肠道微生物可促进肠道健康和/或与治疗后肠道疾病的缓解有关,和肠道微生物数量的变化与肠道健康状况有关。
能够产生胆汁酸的肠道微生物
在某些实施方式中,肠道微生物用作药物。在某些实施方式中,肠道微生物用于治疗有需要的受试者的肠道疾病。
在某些实施方式中,肠道微生物是能够产生胆汁酸的细菌。在某些实施方式中,胆汁酸是鹅脱氧胆酸、胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸、甘氨胆酸、牛磺胆酸、牛磺鹅脱氧胆酸、牛磺脱氧胆酸、甘氨脱氧胆酸、熊脱氧胆酸、甘氨熊脱氧胆酸、牛磺熊脱氧胆酸、牛磺石胆酸、α-鼠胆酸、脱氧胆酸、γ-鼠胆酸、甘氨石胆酸、牛磺石胆酸、石胆酸、Ω-鼠胆酸或它们的任何组合。
在某些实施方式中,胆汁酸是初级胆汁酸。在某些实施方式中,初级胆汁酸是鹅脱氧胆酸、胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸、甘氨胆酸、牛磺胆酸、牛磺鹅脱氧胆酸或它们的任何组合。
在某些实施方式中,胆汁酸是次级胆汁酸。在某些实施方式中,次级胆汁酸是牛磺脱氧胆酸、甘氨脱氧胆酸、熊脱氧胆酸、甘氨熊脱氧胆酸、牛磺熊脱氧胆酸、牛磺石胆酸、α-鼠胆酸、脱氧胆酸、γ-鼠胆酸、甘氨石胆酸、牛磺石胆酸、石胆酸、Ω-鼠胆酸或它们的任何组合。在某些实施方式中,次级胆汁酸是脱氧胆酸和/或石胆酸。
在某些实施方式中,细菌包括胆汁酸诱导型操纵子(bai操纵子)。在某些实施方式中,细菌包括具有7-脱羟基活性的酶。在某些实施方式中,bai操纵子包含与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:3或它们的任何功能片段至少约80%(例如,至少约85%、至少约90%或至少约95%)同源或者与之相同的核苷酸序列。在某些实施方式中,bai操纵子包含SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:3中列出的核苷酸序列。SEQ ID NO:1表示平野梭菌胆汁酸诱导型操纵子的示例性序列。SEQ ID NO:3代表闪烁梭菌胆汁酸诱导型操纵子的示例性序列。
在某些实施方式中,细菌用包含胆汁酸诱导型操纵子(bai操纵子)的载体转化。在某些实施方式中,细菌稳定表达具有7-脱羟基活性的酶。在某些实施方式中,酶是胆汁酸7-脱羟酶。在某些实施方式中,酶选自由以下所组成的组:胆汁酸7-脱羟酶、胆汁酸7-α-脱羟酶、7-α-脱水酶、胆汁酸CoA连接酶、3α-HSDH、CoA转移酶、3-脱氢-4-7-α-氧化还原酶、3-脱氢-4-7-β-氧化还原酶、CA/CDCA转运蛋白、7-β-脱水酶和AraC/XyIS。在某些实施方式中,酶包含与胆汁酸7-脱羟酶、胆汁酸7-α-脱羟酶、7-α-脱水酶、胆汁酸CoA连接酶、3α-HSDH、CoA转移酶、3-脱氢-4-7-α-氧化还原酶、3-脱氢-4-7-β-氧化还原酶、CA/CDCA转运蛋白、7-β-脱水酶__或AraC/XyIS的氨基酸至少约80%(例如,至少约85%、至少约90%或至少约95%)同源或与之相同的氨基酸序列。
在某些实施方式中,所述细菌选自由以下所组成的组:瘤胃球菌属(Ruminococcus)、拟普雷沃氏菌属(Alloprevotella)、阿里松氏菌属(Allisonella)、厌氧棒杆菌属(Anaerostipes)、厌氧螺菌属(Anaerobiospirillum)、拟杆菌属(Bacteroides)、布劳特氏菌属(Blautia)、狭义梭菌属1(Clostridium sensu stricto1)、柯林斯氏菌属(Collinsella)、粪球菌属1(Coprococcus 1)、棒状杆菌属1(Corynebacterium 1)、弯曲杆菌属(Campylobacter)、肠球菌属(Enterococcus)、丹毒丝梭菌属(Erysipelatoclostridium)、埃希氏菌属-志贺氏菌属(Escherichia-Shigella)、粪杆菌属(Faecalitalea)、梭杆菌属(Fusobacterium)、梭菌属(Clostridium)、螺杆菌属(Helicobacter)、肠杆菌属(Intestinibacter)、拉克氏梭状芽胞杆菌属(Lachnoclostridium)、乳杆菌属(Lactobacillus)、巨球型菌属(Megasphaera)、甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)、副拟杆菌属(Parabacteroides)、卟啉单胞菌属(Porphyromonas)、考拉杆菌属(Phascolarctobacterium)、艰难梭菌属(Peptoclostridium)、普雷沃氏菌科UCG-001(Prevotellaceae UCG-001)、假柠檬酸盐杆菌属(Pseudocitrobacter)、瘤胃梭菌属9(Ruminiclostridium 9)、八叠球菌属(Sarcina)、链球菌属(Streptococcus)、琥珀酸弧菌属(Succinivibrio)、密螺旋体属2(Treponema 2)、苏黎士杆菌属(Turicibacter)、泰泽雷拉菌属(Tyzzerella)、泰泽雷拉菌属4(Tyzzerella 4)及它们的任何组合。在某些实施方式中,细菌选自梭菌属(Clostridium)。
在某些实施方式中,肠道微生物包含16s rRNA,所述16s rRNA包含与SEQ ID NO:2至少约80%(例如,至少约85%、至少约90%或至少约95%)同源或与SEQ ID NO:2相同的核苷酸序列。在某些实施方式中,肠道微生物包含16s rRNA,该16s rRNA包含SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:4中所示的核苷酸序列。SEQ ID NO:2代表平野梭菌中16S rRNA基因的示例性序列。SEQ ID NO:4代表闪烁梭菌中16S rRNA基因的示例性序列。
在某些实施方式中,肠道微生物包括平野梭菌、闪烁梭菌或它们的组合。在某些实施方式中,肠道微生物包括平野梭菌。在某些实施方式中,肠道微生物包括闪烁梭菌。
在本公开的意义上,两个核酸或氨基酸序列之间的“相同性百分比”旨在表示在最佳比对(最优比对)后获得的待比较的两个序列之间的核苷酸或相同氨基酸残基的百分比,这个百分比纯粹是统计的,并且两个序列之间的差异随机分布在它们的整个长度上。传统上,两个核酸或氨基酸序列之间的序列比较是通过在以最佳方式比对后比较这些序列来进行的,所述比较能够通过区段或“比较窗口”进行。除了手动之外,还可以通过局部同源算法Smith和Waterman(1981)[应用数学进展(Ad.App.Math.)2:482],通过局部同源算法Neddleman和Wunsch(1970)[分子生物学杂志(J.Mol.Biol.)48:443],通过局部同源算法Pearson和Lipman(1988)[美国科学院院报(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)85:2444),通过使用这些算法的计算机软件(威斯康星遗传学软件包中的GAP、BESTFIT、FASTA和TFASTA,Genetics Computer Group,575Science Dr.,Madison,WI或BLAST N或BLAST P比较软件)进行。
两个核酸或氨基酸序列之间的相同性百分比是通过比较以最佳方式比对的这两个序列来确定的,其中要比较的核酸或氨基酸序列可以包含相对于参考序列的添加或缺失,以实现这两个序列之间的最佳比对。通过确定两个序列之间核苷酸或氨基酸残基相同的相同位置的数量来计算同一性百分比,通过将相同位置的数量除以比较窗口中的位置总数,并将获得的结果乘以100,以获得这两个序列之间的同一性百分比。
例如,可以使用BLAST程序,“BLAST2序列”(Tatusova et al.,“Blast 2序列——比较蛋白质和核苷酸序列的新工具(Blast 2sequences-a new tool for comparingprotein and nucleotide sequences)”,FEMS Microbiol Lett.174:247-250),可在网站www.ncbi.nlm.nih.gov上找到,使用的参数是默认给出的参数(特别是对于参数“开放差距罚分”:5和“扩展差距罚分”:2;选择的矩阵是例如程序提出的矩阵“BLOSUM 62”),要比较的两个序列之间的同一性百分比由程序直接计算。也可以使用其他程序,例如“ALIGN”或“Megalign”(DNASTAR)软件。
通过与参考氨基酸序列具有至少约80%例如至少约85%、至少约90%、至少约95%和至少约98%相同性的氨基酸序列,具有相对于参考序列的某些修饰,特别是至少一个氨基酸的缺失、添加或替换、截短或延长的那些是优选的。在一个或多个连续或非连续氨基酸被替换的情况下,优选的替换是其中被替换的氨基酸被“等效”氨基酸替换。表述“等效氨基酸”在此旨在表示能够被基础结构的氨基酸之一替换而基本上不改变相应抗体的生物学活性的任何氨基酸,例如稍后将定义的,尤其是在例子中。这些等效氨基酸可以通过它们与被它们替换的氨基酸的结构同源性来确定,或者可以根据能够进行的不同抗体之间的生物活性的比较试验结果来确定。
作为非限制性实例,表1代表了能够进行替换而不导致相应修饰抗体的生物学活性发生深刻改变的可能性,在相同条件下自然可以想到反向替换。
表1.
指示肠道健康的肠道微生物
在某些实施方式中,肠道微生物可用于指示受试者的肠道健康。在某些实施方式中,肠道微生物与肠道疾病有关。在某些实施方式中,肠道微生物与健康的肠道状态有关。在某些实施方式中,与患有肠道疾病的受试者相比,健康受试者的肠道微生物更丰富。在某些实施方式中,与患有肠道疾病的受试者相比,健康受试者中肠道微生物的含量较少。
在某些实施方式中,肠道微生物包含选自由放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、广古菌门(Euryarchaeota)、厚壁菌门(Firmicutes)、梭杆菌门(Fusobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和螺旋菌门(Spirochaetae)组成的组的一种或多种门的一种或多种细菌和/或古细菌。
在某些实施方式中,肠道微生物包含选自由放线菌纲(Actinobacteria)、杆菌纲(Bacilli)、拟杆菌纲(Bacteroidi)、梭菌纲(Clostridia)、红蝽菌纲(Coriobacteria)、丹毒丝菌纲(Erysipelotrichia)、梭杆菌纲(Fusobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、甲烷杆菌纲(Methanobacteria)和螺旋体纲(Spirochaetes)的组的一种或多种纲的一种或多种细菌和/或古细菌。
在某些实施方式中,肠道微生物包含选自拟杆菌目(Bacteriodales)、梭菌目(Clostridiales)、红蝽菌目(Coriobacteriales)、棒状杆菌目(Corynebacteriales)、肠杆菌目(Enterobacteriales)、丹毒丝菌目(Erysipelotrichales)、梭杆菌目(Fusobacteriales)、乳杆菌目(Lactobacillaes)、甲烷杆菌目(Methanobacteriales)和螺旋体目(Spirochaetales)的组的一种或多种目的一种或多种细菌和/或古细菌。
在某些实施方式中,肠道微生物包含选自由拟杆菌科(Bacteroidaceae)、梭菌科1(Clostridiaceae 1)、红蝽菌科(Coriobacteriaceae)、棒状杆菌科(Corynebacteriaceae)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)、丹毒杆菌科(Erysipelotrichaceae)、梭杆菌科(Fusobacteriaceae)、毛螺菌科(Lachnospiraceae)、甲烷杆菌科(Methanobacteriaceae)、消化链球菌科(Peptostreptococcaceae)、紫单胞菌科(Porphyromonadaceae)、普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)、瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)、螺旋体科(Spirochaetaceae)和链球菌科(Streptococcaceae)的组成的组的一种或多种科的一种或多种细菌和/或古细菌。
在某些实施方式中,肠道微生物包含选自由瘤胃球菌属(Ruminococcus)、拟普雷沃氏菌属(Alloprevotella)、阿里松氏菌属(Allisonella)、厌氧棒杆菌属(Anaerostipes)、厌氧螺菌属(Anaerobiospirillum)、拟杆菌属(Bacteroides)、布劳特氏菌属(Blautia)、狭义梭菌1属(Clostridium sensu stricto 1)、柯林斯氏菌属(Collinsella)、粪球菌属1(Coprococcus 1)、棒状杆菌1属(Corynebacterium 1)、弯曲杆菌属(Campylobacter)、肠球菌属(Enterococcus)、丹毒丝梭菌属(Erysipelatoclostridium)、埃希氏菌属-志贺菌属(Escherichia-Shigella)、粪杆菌属(Faecalitalea)、梭杆菌属(Fusobacterium)、螺杆菌属(Helicobacter)、肠杆菌属(Intestinibacter)、拉克氏梭状芽胞杆菌属(Lachnoclostridium)、乳杆菌属(Lactobacillus)、巨球形菌属(Megasphaera)、甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)、副拟杆菌属(Parabacteroides)、卟啉单胞菌属(Porphyromonas)、考拉杆菌属(Phascolarctobacterium)、艰难梭菌属(Peptoclostridium)、普雷沃氏菌科UCG-001(Prevotellaceae UCG-001)、假柠檬酸盐杆菌属(Pseudocitrobacter)、瘤胃梭菌属9(Ruminiclostridium 9)、八叠球菌属(Sarcina)、链球菌属(Streptococcus)、琥珀酸弧菌属(Succinivibrio)、密螺旋体2(Treponema 2)、苏黎士杆菌属(Turicibacter)、泰泽雷拉菌属(Tyzzerella)和泰泽雷拉菌属4(Tyzzerella 4)的组成的组的一种或多种属的一种或多种细菌和/或古细菌。
在某些实施方式中,肠道微生物包含选自由耐久肠球菌(Enterococcus durans)、大肠埃希氏菌(E.coli)和产气荚膜梭菌(C.perfringens)组成的组的一种或多种物种的一种或多种细菌和/或古细菌。在某些实施方式中,肠道微生物包含大肠埃希氏菌和产气荚膜梭菌。
在某些实施方式中,肠道微生物选自由由平野梭菌、闪烁梭菌、韦荣氏菌科(Veillonellaceae)、链球菌科(Streptococcaceae)、拟杆菌属(Bacteroides)、梭杆菌属(Fusobacterium)、柯林斯氏菌属(Collinsella)、八叠球菌属(Sarcina)、狭义梭菌属1(Clostridium sensu stricto 1)、粪杆菌属(Faecalitalea)、链球菌属(Streptococcus)、丹毒丝梭菌属(Erysipelatoclostridium)、巨型球菌属(Megasphaera)、布劳特氏菌属(Blautia)、异普雷沃氏菌属(Alloprevotella)、艰难梭菌属(Peptoclostridium)及它们的任何组合所组成的组。在某些实施方式中,肠道微生物是平野梭菌、闪烁梭菌或它们的组合。
在某些实施方式中,肠道微生物包含一种或多种包含16SrRNA的细菌,所述16SrRNA包含与表11中的任何序列至少约80%(例如,至少约85%、至少约90%、至少约95%、至少约96%、至少约97%、至少约98%、至少约99%、至少约99.5%或至少约99.9%同源或相同的序列。
在某些实施方式中,肠道微生物包含一种或多种包含16SrRNA的细菌,所述16SrRNA包含与表11中的HQ802983.1.1440、FJ950694.1.1472、HG798451.1.1400、新参考OTU52、新参考OTU82、GQ449092.1.1375、FJ506371.1.1371、GQ448744.1.1393、FJ957494.1.1454、HQ760911.1.1437、GQ006324.1.1342、GQ448246.1.1389、KC245406.1.1465、新参考OTU54、HQ751549.1.1448、JF712675.1.1540、JQ208181.1.1352、GX182404.8.1529、FP929060.3837.5503、FN667392.1.1495、FN667422.1.1495、HK557089.3.1395、HQ803964.1.1435、AM276759.1.1484、HK555938.1.1357、KF842598.1.1394、HQ792778.1.1436、FM865905.1.1392、FN563300.1.1447、HQ754680.1.1441、GQ867426.1.1494、EU470512.1.1400、AY239462.1.1500、新参考OTU114、FN668375.4306350.4307737、AB009242.1.1451、HQ792787.1.1438、AB506370.1.1516、DQ057365.1.1393、FN667084.1.1493、DQ113765.1.1450、HK694029.9.1487、AJ270486.1.1241、EU768569.1.1352、FM179752.1.1686、FJ957528.1.1445、KC504009.1.1465、GQ448506.1.1374、JF224013.1.1362、EU774020.1.1361、GQ448486.1.1387、HQ793763.1.1451、JN387556.1.1324或者新参考OTU109的16S rRNA核苷酸序列至少约80%(例如,至少约85%、至少约90%、至少约95%、至少约96%、至少约97%、至少约98%、至少约99%、至少约99.5%或至少约99.9%)同源或与之相同的核苷酸序列。
在某些实施方式中,肠道微生物包含一种或多种操作分类单元(OTU)的一种或多种细菌和/或古细菌,所述操作分类单元选自由以下所组成的组:HQ802983.1.1440、FJ950694.1.1472、HG798451.1.1400、新参考OTU52、新参考OTU82、GQ449092.1.1375、FJ506371.1.1371、GQ448744.1.1393、FJ957494.1.1454、HQ760911.1.1437、GQ006324.1.1342、GQ448246.1.1389、KC245406.1.1465、新参考OTU54、HQ751549.1.1448、JF712675.1.1540、JQ208181.1.1352、GX182404.8.1529、FP929060.3837.5503、FN667392.1.1495、FN667422.1.1495、HK557089.3.1395、HQ803964.1.1435、AM276759.1.1484、HK555938.1.1357、KF842598.1.1394、HQ792778.1.1436、FM865905.1.1392、FN563300.1.1447、HQ754680.1.1441、GQ867426.1.1494、EU470512.1.1400、AY239462.1.1500、新参考OTU114、FN668375.4306350.4307737、AB009242.1.1451、HQ792787.1.1438、AB506370.1.1516、DQ057365.1.1393、FN667084.1.1493、DQ113765.1.1450、HK694029.9.1487、AJ270486.1.1241、EU768569.1.1352、FM179752.1.1686、JF807116.1.1260、FJ957528.1.1445、KC504009.1.1465、GQ448506.1.1374、JF224013.1.1362、EU774020.1.1361、GQ448486.1.1387、HQ793763.1.1451、JN387556.1.1324和新参考OTU109。
在某些实施方式中,肠道微生物包含一种或多种包含16SrRNA的细菌,所述16SrRNA包含与表11中的JRPJ01000002.1034290.1035971、JF920309.1.1340、FJ978526.1.1378、新参考OTU45、HK555938.1.1357、FJ957494.1.1454、新参考OTU52、DQ797046.1.1403、GQ449092.1.1375、AMCI01001631.34.1456、KF842598.1.1394、HQ793763.1.1451、DQ113765.1.1450、ACBW01000012.3536.5054、HK693629.1.1491、JQ208053.1.1336、GQ493166.1.1359、GQ448486.1.1387、GQ491426.1.1332、新参考OTU54或者JN387556.1.1324的16S rRNA核苷酸序列至少约80%(例如,至少约85%、至少约90%、至少约95%、至少约96%、至少约97%、至少约98%、至少约99%、至少约99.5%或至少约99.9%)同源或与之相同。
在某些实施方式中,肠道微生物包含一种或多种操作分类单元(OTU)的一种或多种细菌和/或古细菌,所述操作分类单元选自由以下所组成的组:JRPJ01000002.1034290.1035971、JF920309.1.1340、FJ978526.1.1378、新参考OTU45、HK555938.1.1357、FJ957494.1.1454、新参考OTU52、DQ797046.1.1403、GQ449092.1.1375、AMCI01001631.34.1456、KF842598.1.1394、HQ793763.1.1451、DQ113765.1.1450、ACBW01000012.3536.5054、HK693629.1.1491、JQ208053.1.1336、GQ493166.1.1359、GQ448486.1.1387、GQ491426.1.1332、新参考OTU54和JN387556.1.1324。
在某些实施方式中,肠道微生物包含一种或多种包含16SrRNA的细菌,所述16SrRNA包含与表11中的GQ006324.1.1342、新参考OTU52、HG798451.1.1400、HK557089.3.1395、GQ448336.1.1418、KF842598.1.1394、FJ950694.1.1472、HQ802983.1.1440、GQ448468.1.1366或者JN387556.1.1324的16S rRNA核苷酸序列至少约80%(例如,至少约85%、至少约90%、至少约95%、至少约96%、至少约97%、至少约98%、至少约99%、至少约99.5%或至少约99.9%)同源或与之相同的核苷酸序列。
在某些实施方式中,肠道微生物包含一种或多种操作分类单元(OTU)的一种或多种细菌和/或古细菌,所述操作分类单元选自GQ006324.1.1342、新参考OTU52、HG798451.1.1400、HK557089.3.1395、GQ448336.1.1418、KF842598.1.1394、FJ950694.1.1472、HQ802983.1.1440、GQ448468.1.1366和JN387556.1.1324。
在某些实施方式中,肠道微生物包括一种或多种包含16SrRNA的细菌,所述16SrRNA包含与表11中的JRPJ01000002.1034290.1035971、新参考OTU45、GQ006324.1.1342、HK555938.1.1357、FJ957551.1.1489、FJ957494.1.1454、新参考OTU52、FM865905.1.1392、GQ016239.1.1362、HG798451.1.1400、EU461791.1.1414、GU303759.1.1517、新参考OTU114、AB506154.1.1541、EU774370.1.1398、HK557089.3.1395、HQ807346.1.1456、HQ748204.1.1442、GU179917.1.1382、GQ448336.1.1418、DQ804865.1.1390、GQ491757.1.1361、新参考OTU56、KF842598.1.1394、HQ802052.1.1445、GX182404.8.1529、FJ950694.1.1472、GQ448506.1.1374、HQ802983.1.1440、DQ793824.1.1370、GQ448468.1.1366、EU774020.1.1361、GQ491183.1.1360、GQ491426.1.1332、GQ493039.1.1311、JN387556.1.1324和EU775983.1.1288的16S rRNA核苷酸序列至少约80%(例如,至少约85%、至少约90%、至少约95%、至少约96%、至少约97%、至少约98%、至少约99%、至少约99.5%或至少约99.9%)同源或与之相同的核苷酸序列。
在某些实施方式中,肠道微生物包含一种或多种操作分类单元(OTU)的一种或多种细菌和/或古细菌,所述操作分类单元选自由以下所组成组:JRPJ01000002.1034290.1035971、新参考OTU45、GQ006324.1.1342、HK555938.1.1357、FJ957551.1.1489、FJ957494.1.1454、新参考OTU52、FM865905.1.1392、GQ016239.1.1362、HG798451.1.1400、EU461791.1.1414、GU303759.1.1517、新参考OTU114、AB506154.1.1541、EU774370.1.1398、HK557089.3.1395、HQ807346.1.1456、HQ748204.1.1442、GU179917.1.1382、GQ448336.1.1418、DQ804865.1.1390、GQ491757.1.1361、新参考OTU56、KF842598.1.1394、HQ802052.1.1445、GX182404.8.1529、FJ950694.1.1472、GQ448506.1.1374、HQ802983.1.1440、DQ793824.1.1370、GQ448468.1.1366、EU774020.1.1361、GQ491183.1.1360、GQ491426.1.1332、GQ493039.1.1311、JN387556.1.1324和EU775983.1.1288。
在某些实施方式中,肠道微生物包含一种或多种包含16SrRNA的细菌,所述16SrRNA包含与表11中的GQ449137.1.1391、HK555938.1.1357、GQ358246.1.1466、新参考OTU82、新参考OTU52、GQ138615.1.1402、JN681884.1.1409、GU303759.1.1517、新参考OTU114、EU774881.1.1422、AB469559.1.1551、HK557089.3.1395、EU358719.1.1513、HQ748204.1.1442、GQ338727.1.1397、HQ803964.1.1435、FJ951866.1.1493、EU772870.1.1289、GQ448468.1.1366、EU774020.1.1361、HQ782658.1.1415、DQ794633.1.1395、FN668375.4306350.4307737或者GQ867445.1.1457的16S rRNA的核苷酸序列至少约80%(例如,至少约85%、至少约90%、至少约95%、至少约96%、至少约97%、至少约98%、至少约99%、至少约99.5%或至少约99.9%)同源或与之相同的核苷酸序列。
在某些实施方式中,肠道微生物包含一种或多种操作分类单元(OTU)的一种或多种细菌和/或古细菌,所述操作分类单元选自由以下所组成的组:GQ449137.1.1391、HK555938.1.1357、GQ358246.1.1466、新参考OTU82、新参考OTU52、GQ138615.1.1402、JN681884.1.1409、GU303759.1.1517、新参考OTU114、EU774881.1.1422、AB469559.1.1551、HK557089.3.1395、EU358719.1.1513、HQ748204.1.1442、GQ338727.1.1397、HQ803964.1.1435、FJ951866.1.1493、EU772870.1.1289、GQ448468.1.1366、EU774020.1.1361、HQ782658.1.1415、DQ794633.1.1395、FN668375.4306350.4307737和GQ867445.1.1457。
健康评估工具
当前公开的主题进一步提供了与本申请公开的微生物相关的健康评估工具。在某些实施方式中,健康评估工具用于监测肠道健康状态或生态失调。在某些实施方式中,健康评估工具包括一种或多种用于检测本申请公开的一种或多种微生物的量的探针。在某些实施方式中,健康评估工具包括用于检测本申请公开的一种或多种微生物的量的一种或多种探针的微阵列。在某些实施方式中,探针包含用于检测本申请公开的微生物的特征基因的核酸探针。在某些实施方式中,探针检测本申请公开的微生物的16S rRNA序列。在某些实施方式中,探针包含抗体。在某些实施方式中,抗体结合本申请公开的微生物的表面蛋白/抗原。
在某些实施方式中,微生物的量是从受试者的粪便样品中测量的。在某些实施方式中,健康评估工具通过将一种或多种微生物的量与一种或多种微生物的参考量进行比较来监测肠道健康状态或生态失调。
在某些实施方式中,健康评估工具包括用于检测至少约1种、至少约2种、至少约3种、至少约4种、至少约5种、至少约6种、至少约7种、至少约8种、至少约9种、至少约10种、至少约12种、至少约14种、至少约26种或更多种本申请公开的微生物的探针。在某些实施方式中,健康评估工具包括用于检测约1种、约2种、约3种、约4种、约5种、约6种、约7种、约8种、约9种、约10种、约12种、约14种或约26种本申请公开的微生物的探针。在某些实施方式中,健康评估工具包括用于检测约1至约500种之间、约1至约100种之间、约1至约26种之间、约5至约100种之间、约5至约26种之间、约10至约26种之间、约15至约50种之间、或约50至约100种之间的本申请公开的微生物的探针。
在某些实施方式中,所述一种或多种微生物包括包含16S rRNA的细菌,所述16SrRNA包含与表11中的任何序列至少约80%(例如,至少约85%、至少约90%、至少约95%、至少约96%、至少约97%、至少约98%、至少约99%、至少约99.5%或至少约99.9%)同源或与之相同的核苷酸序列。
3.药物组合物
当前公开的主题提供用作药物的药物组合物。在某些实施方式中,药物组合物包括有效量的能够产生第一胆汁酸的细菌。在某些实施方式中,药物组合物进一步包括有效量的第二胆汁酸。在某些实施方式中,细菌是上述部分中公开的任何细菌。在某些实施方式中,第一胆汁酸和/或第二胆汁酸是上述部分中公开的任何胆汁酸或其药学上可接受的盐。在某些实施方式中,第一胆汁酸和第二胆汁酸相同。在某些实施方式中,第一胆汁酸和第二胆汁酸不同。
在某些实施方式中,包含在药物组合物中的细菌在约1000CFU至约100万亿CFU之间。在某些实施方式中,细菌在约1000CFU和约1万亿CFU之间、约100万CFU至约1万亿CFU之间、约1亿CFU至约1000亿CFU之间、约10亿CFU和约1万亿CFU之间、约10亿CFU至约1000亿CFU之间、约1亿CFU至约1000亿CFU之间、约10亿CFU至约500亿CFU之间、约1亿CFU至约500亿CFU之间、或约10亿CFU至约100亿CFU之间。在某些实施方式中,包含在药物组合物中的细菌为至少约1000CFU、至少约100万CFU、至少约1000万CFU、至少约1亿CFU、至少约10亿CFU、至少约100亿CFU、至少约1000亿(100billion)CFU以上。
在某些实施方式中,药物组合物中包含的第二胆汁酸在约1μg/单位剂量和约1g/单位剂量之间。在某些实施方式中,药物组合物中包含的第二胆汁酸在约10μg/单位剂量和约1g/单位剂量之间、约10μg/单位剂量和约500mg/单位剂量之间、约100μg/单位剂量和约500mg/单位剂量之间、约1mg/单位剂量和约500mg/单位剂量之间、约10mg/单位剂量和约500mg/单位剂量之间、约100mg/单位剂量和约500mg/单位剂量之间、约10mg/单位剂量和约100mg/单位剂量之间、约50mg/单位剂量和约300mg/单位剂量之间。在某些实施方式中,药物组合物中包含的第二胆汁酸为至少约1μg/单位剂量、至少约10μg/单位剂量、至少约100μg/单位剂量、至少约1mg/单位剂量、至少约10mg/单位剂量、至少约100mg/单位剂量、至少约1g/单位剂量或更多。
当前公开的主题提供了用于治疗狗的肠道疾病的胆汁酸。在某些实施方式中,胆汁酸选自由以下所组成的组:鹅脱氧胆酸、胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸、甘氨胆酸、牛磺胆酸、牛磺鹅脱氧胆酸、牛磺脱氧胆酸、甘氨脱氧胆酸、熊脱氧胆酸、甘氨熊脱氧胆酸、牛磺熊脱氧胆酸、牛磺石胆酸、α-鼠胆酸、脱氧胆酸、γ-鼠胆酸、甘氨石胆酸、牛磺石胆酸、石胆酸、Ω-鼠胆酸及它们的任何组合。在某些实施方式中,胆汁酸是次级胆汁酸。在某些实施方式中,次级胆汁酸选自牛磺脱氧胆酸、甘氨脱氧胆酸、熊脱氧胆酸、甘氨熊脱氧胆酸、牛磺熊脱氧胆酸、牛磺石胆酸、α-鼠胆酸、脱氧胆酸、γ-鼠胆酸、甘氨石胆酸、牛磺石胆酸、石胆酸、Ω-鼠胆酸及它们的任何组合。在某些实施方式中,次级胆汁酸是脱氧胆酸和/或石胆酸。
在某些实施方式中,药物组合物用于治疗有需要的受试者的肠道病症。在某些实施方式中,肠道病症选自肠易激综合征、便秘、胃炎、结肠炎、炎性肠病(IBD)、胃肠溃疡、出血性胃肠炎、腹泻、克罗恩病、溃疡性结肠炎、肠炎、抗生素相关性腹泻、急性或慢性肠病、坏死性小肠结肠炎及它们的任何组合。
在某些实施方式中,受试者是狗。在某些实施方式中,肠病是急性肠病或慢性肠病。在某些实施方式中,肠病是选自食物反应性肠病、抗生素反应性肠病和特发性炎症性肠病(IBD)的慢性肠病。
在某些非限制性实施方式中,受试者是哺乳动物。在某些实施方式中,受试者是人。在某些实施方式中,受试者是猫科动物(例如家猫)或犬科动物(例如家犬)的伴侣动物。
给药的确切剂量和频率取决于所治疗的具体病症、具体患者的年龄、体重和一般身体状况以及个体可以服用的其他药物,如本领域技术人员公知的。通常,本申请公开的药物组合物的日剂量可在约0.01mg至约1000mg/天的范围内。在某些实施方式中,药物组合物可为约0.05mg至约1000mg/天、约0.1mg至约1000mg/天、约1mg至约500mg/天、约0.01mg至约500mg/天、约0.05mg至约200mg/天、约1mg至约500mg/天、约1mg至约200mg/天、约5mg至约500mg/天、约50mg至约200mg/天、约100mg至约200mg/天、约100mg至约1000mg/天、约20mg至约50mg/天或约20mg至约100mg/天。
在某些实施方式中,本申请公开的药物组合物可以每天约10次至约每天一次、每天约5次至约每天一次、或每天约三次至约每天一次施用。在某些实施方式中,本申请公开的药物组合物可以每天给药一次施用。在某些实施方式中,本申请公开的药物组合物可以每两天一次、每三天一次、每四天一次、每五天一次、每六天一次、每周一次、每两周一次、每三周一次,或每月一次施用。
本申请公开的药物组合物可以多种形式给药。在某些实施方式中,本申请公开的药物组合物可以口服、肠胃外、直肠给药。在某些实施方式中,以固体剂型的口服给药的药物组合物可以作为胶囊、糖衣丸、颗粒、丸剂、粉剂和片剂给药。在某些实施方式中,药物组合物可以作为酏剂、乳液、微乳液、溶液、悬浮液和糖浆以液体形式给药。在某些实施方式中,肠胃外给药的药物组合物可以作为水性或油性溶液或水性或油性悬浮液给药,该悬浮液包含药物组合物的结晶、无定形或其他不溶形式。在某些实施方式中,直肠给药的药物组合物可以作为乳膏、凝胶、洗剂、软膏和糊剂给药。
取决于给药形式,本申请公开的药物组合物可以在有或没有药学上可接受的赋形剂的情况下配制或给药。在某些实施方式中,赋形剂包括包封材料或制剂添加剂,例如吸收促进剂、抗氧化剂、粘合剂、缓冲剂、包衣剂、着色剂、稀释剂、崩解剂、乳化剂、增量剂、填充剂、调味剂、湿润剂、润滑剂、香料、防腐剂、推进剂、释放剂、杀菌剂、甜味剂、增溶剂、湿化剂、助溶剂及它们的任何组合。在某些实施方式中,在没有增溶助剂的情况下施用本申请公开的药物组合物。
在某些实施方式中,药物组合物可以单独提供或作为试剂盒包装。
4.食物产品
当前公开的主题提供了一种用于改善肠道健康的食品。在某些实施方式中,食品包括有效量的能够产生第一胆汁酸的细菌。在某些实施方式中,食品进一步包括有效量的第二胆汁酸。在某些实施方式中,细菌是上述部分中公开的任何细菌。在某些实施方式中,第一胆汁酸和/或第二胆汁酸是以上部分中公开的任何胆汁酸或它们的可食用盐。在某些实施方式中,第一胆汁酸和第二胆汁酸相同。在某些实施方式中,第一胆汁酸和第二胆汁酸不同。
在某些实施方式中,食品是膳食补充剂。在某些实施方式中,食品是人类食品。在某些实施方式中,食品是宠物食品,例如猫食品或狗食品。在某些实施方式中,食品是狗粮产品。在某些实施方式中,食品是宠物膳食补充剂。
在某些实施方式中,包含在药物组合物中的细菌在约10000CFU和约100万亿CFU之间。在某些实施方式中,细菌在约1000CFU和约1万亿CFU之间、约100万CFU和约1万亿CFU之间、约1亿CFU和约1000亿CFU之间、约10亿CFU和约1万亿CFU之间、约10亿CFU至约1000亿CFU之间、约1亿CFU至约1000亿CFU之间、约10亿CFU至约500亿CFU之间、约1亿CFU至约500亿CFU之间或约10亿CFUCFU至约100亿CFU之间。在某些实施方式中,包含在药物组合物中的细菌为至少约1000CFU、至少约100万CFU、至少约1000万CFU、至少约1亿CFU、至少约10亿CFU、至少约100亿CFU、至少约1000亿CFU或以上。
在某些实施方式中,药物组合物中包含的第二胆汁酸在约1μg/日服剂量至约1g/日服剂量之间。在某些实施方式中,包含在药物组合物中的第二胆汁酸在约10μg/日服剂量和约1g/日服剂量之间、约10μg/日服剂量和约500mg/日服剂量之间、约100μg/日服剂量和约500mg/日服剂量之间、约1mg/日服剂量和约500mg/日服剂量之间、约10mg/日服剂量和约500mg/日服剂量之间、约100mg/日服剂量和约500mg/日服剂量之间、约10mg/日服剂量至约100mg/日服剂量之间、约50mg/日服剂量至约300mg/日服剂量之间。在某些实施方式中,药物组合物中包含的第二胆汁酸为至少约1μg/日服剂量、至少约10μg/日服剂量、至少约100μg/日服剂量、至少约1mg/日服剂量、至少约10mg/每日服务剂量,至少约100mg/每日服务剂量,至少约1g/每日服务剂量或更多。
在某些实施方式中,本公开主题的制剂可进一步包含额外的活性剂。可存在于本公开主题的制剂中的额外活性剂的非限制性实例包括营养剂(例如,氨基酸、肽、蛋白质、脂肪酸、碳水化合物、糖、核酸、核苷酸、维生素、矿物质等)、益生元、益生菌、抗氧化剂和/或改善动物健康的剂。
在某些实施方式中,食品包含一种或多种益生菌。在某些实施方式中,益生菌是人类益生菌。在某些实施方式中,益生菌是动物益生菌。在某些实施方式中,动物益生菌是猫科动物益生菌。在某些实施方式中,动物益生菌是犬科动物益生菌。在某些实施方式中,益生菌是双歧杆菌属(bifidobacterium)、乳酸菌(lactic acid bacterium)和/或肠球菌属(enterococcus)。在某些实施方式中,益生菌选自由来自乳酸菌的任何生物体,且更具体地选自以下细菌属:乳球菌属的种(Lactococcus spp.)、片球菌属的种(Pediococcus spp.)、双歧杆菌属的种(Bifidobacterium spp.)(例如,长双歧杆菌(B.longum)、两歧双歧杆菌(B.bifidum)、假长双歧杆菌(B.pseudolongum)、动物双歧杆菌(B.animalis))、乳杆菌属的种(Lactobacillus spp.)(例如保加利亚乳杆菌(L.bulgaricus)、嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)、短乳杆菌(L.brevis)、干酪乳杆菌(L casei)、鼠李糖乳杆菌(L.rhamnosus)、植物乳杆菌(L.plantarum)、罗伊氏乳杆菌(L.reuteri)、发酵乳杆菌(L.fermentum)、肠球菌属的种(Enterococcus spp.)(如粪肠球菌(E.faecium))、普雷沃氏菌属的种(Prevotella spp.)、梭杆菌种(Fusobacteria spp)及它们的任意组合。在某些实施方式中,益生菌以每天约1个菌落形成单位(CFU)至约1000亿CFU的量施用给伴侣动物以维持GI菌群。在某些实施方式中,益生菌以每天约1个菌落形成单位(CFU)至约200亿CFU的量施用给伴侣动物以维持胃肠道微生物群落。在某些实施方式中,益生菌以每天约10亿CFU至约200亿CFU的量给予伴侣动物以维持GI微生物群。在某些实施方式中,益生菌以每天约0.1亿至约1000亿活细菌的量施用给伴侣动物。在某些实施方式中,益生菌以每天约1亿至约100亿活细菌的量施用给伴侣动物。
在某些实施方式中,可包括额外的益生元,例如低聚果糖(FOS)、低聚木糖(XOS)、低聚半乳糖(GOS)、葡聚糖、半乳聚糖、阿拉伯半乳聚糖、菊粉和/或低聚甘露聚糖。在某些实施方式中,以足以积极刺激GI微生物群和/或引起一种或多种益生菌增殖的量施用额外的益生元。
在某些实施方式中,伴侣动物食品还可包含本领域已知的添加剂。在某些实施方式中,此类添加剂以不损害由当前公开的主题提供的目的和效果的量存在。预期的添加剂的实例包括但不限于在功能上有益于改善健康的物质、具有稳定作用的物质、感官物质、加工助剂、增强适口性的物质、着色物质和提供营养益处的物质。在某些实施方式中,稳定物质包括但不限于倾向于增加产品保质期的物质。在某些实施方式中,此类物质包括但不限于防腐剂、增效剂和螯合剂、包装气体、稳定剂、乳化剂、增稠剂、胶凝剂和湿润剂。在某些实施方式中,乳化剂和/或增稠剂包括例如明胶、纤维素醚、淀粉、淀粉酯、淀粉醚和改性淀粉。
在某些实施方式中,用于着色、适口性和营养目的的添加剂包括例如着色剂、氧化铁、氯化钠、柠檬酸钾、氯化钾和其他食用盐、维生素、矿物质和风味剂。产品中此类添加剂的量通常高达约5%(产品的干基)。
在某些实施方式中,伴侣动物食品是膳食补充剂。在某些实施方式中,膳食补充剂包括例如与另一种饲料一起使用以改善总体的营养平衡或性能的饲料。在某些实施方式中,补充剂包括未稀释地作为其他饲料的补充剂饲喂的组合物,与可单独提供的动物口粮的其他部分一起提供自由选择,或与动物的常规饲料稀释并混合以产生全价饲料。例如,AAFCO在美国饲料管理协会公司官方出版社(American Feed Control Officials,Incorp.Official Publication),p.220(2003)提供了关于补充剂的讨论。补充剂可以是各种形式,包括例如粉末、液体、糖浆、丸剂、片剂、胶囊化组合物等。
在某些实施方式中,伴侣动物食品是零食。在某些实施方式中,零食包括例如给予动物以诱使动物在非进餐时间进食的组合物。在某些实施方式中,伴侣动物食品是犬科动物的零食,包括例如狗骨。零食可以是营养的,其中产品包含一种或多种营养物,并且可以例如具有如上文所述的用于食物的组合物。非营养零食包括任何其他无毒零食。
在某些实施方式中,本公开主题的细菌和/或胆汁酸可以在制剂的加工过程中,例如在产品的其他组分的混合过程中和/或之后并入组合物中。可以通过常规方式将这些组分分配到产品中。
在某些实施方式中,本公开主题的伴侣动物食品可以使用常规伴侣动物食品工艺以罐装或湿形式制备。在某些实施方式中,地面动物(例如哺乳动物、家禽和/或鱼)蛋白质组织与其他成分例如乳鱼油、谷物、其他营养平衡成分、特殊用途添加剂(例如维生素和矿物质混合物、无机盐、纤维素和甜菜粕、填充剂等)混合;并加入足够处理的水。这些成分在适合加热的容器中混合,同时混合各组分。可以使用任何合适的方式加热混合物,例如通过直接蒸汽注入或通过使用装有热交换器的容器。在添加最后一种成分之后,将混合物加热至约50°F至约212°F的温度范围。超出该范围的温度是可接受的,但在不使用其他加工助剂的情况下在商业上是不切实际的。当加热到合适的温度时,材料通常呈粘稠液体的形式。将粘稠的液体装入罐中。盖上盖子,并将容器不透气地密封。然后将密封罐放入设计用于对内容物进行消毒的常规设备中。这通常通过加热至高于约230°F的温度持续适当的时间来实现,这取决于例如所使用的温度和组成。
在某些实施方式中,可以使用常规方法以干燥形式制备本公开主题的伴侣动物食品。在某些实施方式中,将干成分,包括例如动物蛋白源、植物蛋白源、谷物等,研磨并混合在一起。在某些实施方式中,然后将潮湿或液体成分包括脂肪、油、动物蛋白源、水等加入干混合物中并与其混合。在某些实施方式中,然后将混合物加工成粗粒或类似的干块。在某些实施方式中,伴侣动物食品是粗磨食物。在某些实施方式中,粗粒是使用挤出工艺形成的,其中干和湿成分的混合物在高压和高温下经受机械功并被迫通过小开口并被旋转刀切割成粗粒。在某些实施方式中,然后将湿粗磨粉干燥并任选地用一种或多种局部涂层进行涂覆,所述局部涂层可以包括例如香料、脂肪、油、粉末等。在某些实施方式中,粗磨食物也可以使用烘焙工艺而不是挤出工艺由面团制成,其中在干热加工之前将面团放入模具中。
在某些实施方式中,当前公开的主题的零食可以通过例如类似于上述用于干食品的那些的挤出或烘焙工艺来制备。
当前公开的主题提供了用于增加能够在伴侣动物中产生胆汁酸的细菌种群的饮食。在某些实施方式中,饮食包含蛋白质、脂肪、粗纤维、总膳食纤维、碳水化合物、钙、磷、钠、氯化物、钾、镁、铁、铜、锰、锌、碘、硒、维生素A、维生素D3、维生素E、维生素C、硫胺素(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、泛酸、烟酸、吡哆醇(维生素B6)、叶酸、生物素、钴胺素(维生素B12)、胆碱、精氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、牛磺酸、亚油酸、花生四烯酸、Ω-6脂肪酸、Ω-3脂肪酸、二十碳五烯酸(EPA)和/或二十二碳六烯酸(DHA)。
在某些实施方式中,受试者是狗。在某些实施方式中,饮食是皇家犬兽医饮食。在某些实施方式中,饮食选自由Ultamino、水解蛋白质成年HP干、水解蛋白质湿、水解蛋白质成年PS干、水解蛋白质中等卡路里干、水解蛋白质小型犬干、水解蛋白质零食和它们任何组合。
在某些实施方式中,细菌包括胆汁酸诱导型操纵子(bai operon)。在某些实施方式中,细菌是平野梭菌、闪烁梭菌或它们的组合。在某些实施方式中,细菌是平野梭菌。
当前公开的主题提供了一种用于治疗狗的肠道疾病的皇家犬兽医饮食,其中该狗包含第一量的第一肠道微生物和/或第二量的第二肠道微生物,并且其中第一肠道微生物的第一量高于第一肠道微生物的第一参考量,和/或第二肠道微生物的第二量低于第二肠道微生物的第二参考量。
在某些实施方式中,第一肠道微生物选自由以下所组成的组:新参考OTU45、JRPJ01000002.1034290.1035971、KF842598.1.1394、JF920309.1.1340、FJ978526.1.1378、新参考OTU54、HQ793763.1.1451、DQ113765.1.1450、DQ797046.1.1403、ACBW01000012.3536.5054、JN387556.1.1324、新参考OTU52、JQ208053.1.1336以及它们的任何组合。在某些实施方式中,第二肠道微生物选自由以下所组成的组:HK693629.1.1491、GQ493166.1.1359、GQ491426.1.1332、FJ957494.1.1454、GQ449092.1.1375、GQ448486.1.1387、AMCI01001631.34.1456、HK555938.1.1357以及它们的任何组合。
5.治疗方法
在某些非限制性实施方式中,当前公开的主题提供了一种用于改善有需要的受试者的肠道健康和/或治疗其肠道疾病的方法。在某些实施方式中,该方法可以提高伴侣动物的免疫力、消化功能和/或减少炎症。
在某些非限制性实施方式中,当前公开的主题提供了一种确定伴侣动物肠道疾病易感性的方法。在某些实施方式中,该方法包括:
a)测量伴侣动物中第一肠道微生物的第一量和/或第二肠道微生物的第二量;
b)将第一肠道微生物的第一量与第一肠道微生物的第一参考量进行比较,和/或将第二肠道微生物的第二量与第二肠道微生物的第二参考量进行比较,其中所述肠道微生物的参考量是根据多只健康伴侣动物肠道微生物的量确定的;和
c)当肠道微生物的第一量高于第一肠道微生物的第一参考量时,和/或当第二肠道微生物的第二量低于第二肠道微生物的第二参考量时,确定伴侣动物易患肠道疾病。
在某些实施方式中,第一肠道微生物包含一种或多种包含16S rRNA的细菌,所述16S rRNA包含与HQ802983.1.1440、GQ449092.1.1375、GQ448744.1.1393、KF842598.1.1394、HG798451.1.1400、新参考OTU52、HK555938.1.1357、FJ957494.1.1454、FN667392.1.1495、新参考OTU54、HQ760911.1.1437、GQ006324.1.1342、FJ950694.1.1472、FM865905.1.1392、FJ506371.1.1371、FJ957528.1.1445、JF712675.1.1540、新参考OTU82、AB009242.1.1451、HQ751549.1.1448、AB506370.1.1516、DQ057365.1.1393、FN667422.1.1495、AJ270486.1.1241、FN668375.4306350.4307737、GQ867426.1.1494、GX182404.8.1529、JF224013.1.1362、GQ448246.1.1389、JF807116.1.1260、KC245406.1.1465、FN667084.1.1493、EU470512.1.1400、EU768569.1.1352、AY239462.1.1500、KC504009.1.1465、FM179752.1.1686、新参考OTU114、HK557089.3.1395、JQ208181.1.1352、HQ803964.1.1435、AM276759.1.1484、JN387556.1.1324、GQ448486.1.1387、HK694029.9.1487、HQ754680.1.1441、FN563300.1.1447、FP929060.3837.5503、GQ448506.1.1374、耐久肠球菌、产气荚膜梭菌或大肠埃希氏菌的16SrRNA核苷酸序列至少约90%同源或与所述16S rRNA核苷酸序列相同的核苷酸序列。
在某些实施方式中,第一肠道微生物选自由以下所组成的组:HQ802983.1.1440、GQ449092.1.1375、GQ448744.1.1393、KF842598.1.1394、HG798451.1.1400、新参考OTU52、HK555938.1.1357、FJ957494.1.1454、FN667392.1.1495、新参考OTU54、HQ760911.1.1437、GQ006324.1.1342、FJ950694.1.1472、FM865905.1.1392、FJ506371.1.1371、FJ957528.1.1445、JF712675.1.1540、新参考OTU82、AB009242.1.1451、HQ751549.1.1448、AB506370.1.1516、DQ057365.1.1393、FN667422.1.1495、AJ270486.1.1241、FN668375.4306350.4307737、GQ867426.1.1494、GX182404.8.1529、JF224013.1.1362、GQ448246.1.1389、JF807116.1.1260、KC245406.1.1465、FN667084.1.1493、EU470512.1.1400、EU768569.1.1352、AY239462.1.1500、KC504009.1.1465、FM179752.1.1686、新参考OTU114、HK557089.3.1395、JQ208181.1.1352、HQ803964.1.1435、AM276759.1.1484、JN387556.1.1324、GQ448486.1.1387、HK694029.9.1487、HQ754680.1.1441、FN563300.1.1447、FP929060.3837.5503、GQ448506.1.1374、耐久肠球菌、产气荚膜梭菌、大肠埃希氏菌及它们的任何组合。
在某些实施方式中,第一肠道微生物是产气荚膜梭菌、大肠埃希氏菌及它们的任何组合。
在某些实施方式中,第二肠道微生物包含一种或多种包含16S rRNA的细菌,所述16S rRNA包含与EU774020.1.1361、HQ793763.1.1451、HQ792787.1.1438、新参考OTU109、HQ792778.1.1436或者DQ113765.1.1450的16S rRNA核苷酸序列至少约90%同源或相同的核苷酸序列。
在某些实施方式中,第二肠道微生物选自由EU774020.1.1361、HQ793763.1.1451、HQ792787.1.1438、新参考OTU109、HQ792778.1.1436、DQ113765.1.1450和及它们的任何组合组成的组。
在某些实施方式中,该方法进一步包括当第一肠道微生物的第一量低于第一肠道微生物的第一参考量时,和/或者当第二肠道微生物的第二量高于第二肠道微生物的第二参考量时,提供治疗方案的定制推荐,和/或进一步监测肠道微生物。
在某些非限制性实施方式中,当前公开的主题提供了一种用于确定患有肠道疾病的伴侣动物对饮食的反应性的方法。在某些实施方式中,该方法包括:
a)测量伴侣动物中第一肠道微生物的第一量和/或第二肠道微生物的第二量;
b)将第一肠道微生物的第一量与第一肠道微生物的第一参考量进行比较,和/或将第二肠道微生物的第二量与第二肠道微生物的第二参考量进行比较,其中肠道微生物的参考量是根据多只健康伴侣动物肠道微生物的量确定的;和
c)当肠道微生物的第一量高于第一肠道微生物的第一参考量时,和/或当第二肠道微生物的第二量低于第二肠道微生物的第二参考量时,确定伴侣动物对饮食有反应,或当肠道微生物的第一量低于第一肠道微生物的第一参考量时,和/或当第二肠道微生物的第二量高于第二肠道微生物的第二参考量时,确定伴侣动物对饮食无反应。
在某些实施方式中,第一肠道微生物包含一种或多种包含16S rRNA的细菌,所述16S rRNA包含与参考OTU45、JRPJ01000002.1034290.1035971、KF842598.1.1394、JF920309.1.1340、FJ978526.1.1378、新参考OTU54、HQ793763.1.1451、DQ113765.1.1450、DQ797046.1.1403、ACBW01000012.3536.5054、JN387556.1.1324、新参考OTU52、JQ208053.1.1336及它们的任何组合的16S rRNA核苷酸序列至少约90%同源或者与所述16S rRNA核苷酸序列相同的核苷酸序列。在某些实施方式中,第二肠道微生物选自由HK693629.1.1491、GQ493166.1.1359、GQ491426.1.1332、FJ957494.1.1454、GQ449092.1.1375、GQ448486.1.1387、AMCI01001631.34.1456或HK555938.1.1357所组成的组。
在某些实施方式中,第一肠道微生物选自新参考OTU45、JRPJ01000002.1034290.1035971、KF842598.1.1394、JF920309.1.1340、FJ978526.1.1378、新参考OTU54、HQ793763.1.1451、DQ113765.1.1450、DQ797046.1.1403、ACBW01000012.3536.5054、JN387556.1.1324、新参考OTU52、JQ208053.1.1336以及它们的任何组合。
在某些实施方式中,第二肠道微生物包含一种或多种包含16S rRNA的细菌,所述16S rRNA包含与HK693629.1.1491、GQ493166.1.1359、GQ4914326、FJ957494.1.1454、GQ449092.1.1375、GQ448486.1.1387、AMCI01001631.34.1456或HK555938.1.1357的16SrRNA核苷酸序列至少约90%同源或者与所述16SrRNA核苷酸序列相同的核苷酸序列。
在某些实施方式中,第二肠道微生物选自由HK693629.1.1491、GQ493166.1.1359、GQ491426.1.1332、FJ957494.1.1454、GQ449092.1.1375、GQ448486.1.1387、AMCI01001631.34.1456、HK555938.1.1357以及它们的任何组合所组成的组。
在某些实施方式中,该方法进一步包括当伴侣动物被确定为对饮食有反应时向伴侣动物施用饮食。在某些实施方式中,该方法进一步包括当伴侣动物被确定为对饮食无反应时,向伴侣动物施用饮食、类固醇和任选地抗生素。
在某些实施方式中,步骤c)中的确定发生在向伴侣动物施用饮食或饮食、类固醇和任选地抗生素之前。
在某些非限制性实施方式中,当前公开的主题提供了一种确定饮食治疗伴侣动物肠道疾病有效性的方法。在某些实施方式中,该方法包括:
a)在向伴侣动物喂食饮食以治疗肠道疾病之前或之后,测量伴侣动物中第一肠道微生物的第一量和/或第二肠道微生物的第二量;
b)将第一肠道微生物的第一量与第一肠道微生物的第一参考量进行比较,和/或将第二肠道微生物的第二量与第二肠道微生物的第二参考量进行比较,其中肠道微生物的参考量是根据多只健康伴侣动物肠道微生物的量确定的;并且
c)当肠道微生物的第一量高于第一肠道微生物的第一参考量时,和/或当第二肠道微生物的第二量低于第二肠道微生物的第二参考量时,确定饮食对治疗肠道疾病有效,或者当肠道微生物的第一量低于第一肠道微生物的第一参考量时,和/或当第二肠道微生物的第二量高于第二肠道微生物的第二参考量时,确定饮食对治疗肠道疾病无效。
在某些实施方式中,第一肠道微生物包含一种或多种包含16S rRNA的细菌,所述16S rRNA包含与HK557089.3.1395或GQ448336.1.1418的16S rRNA核苷酸序列至少约90%同源或相同的核苷酸序列。在某些实施方式中,第一肠道微生物选自由HK557089.3.1395、GQ448336.1.1418及它们的组合所组成的组。
在某些实施方式中,第二肠道微生物包含一种或多种包含16S rRNA的细菌,所述16S rRNA包含与KF842598.1.1394、GQ006324.1.1342、HQ8029403、JN387556.1.1324、FJ950694.1.1472、HG798451.1.1400、新参考OTU52或GQ448468.1.1366的16S rRNA核苷酸序列至少约90%同源或者与所述16S rRNA核苷酸序列相同的核苷酸序列。
在某些实施方式中,第二肠道微生物选自KF842598.1.1394、GQ006324.1.1342、HQ802983.1.1440、JN387556.1.1324、FJ950694.1.1472、HG798451.1.1400、新参考OTU52、GQ448468.1.1366及其任何组合。
在某些实施方式中,该方法进一步包括当伴侣动物被确定为对饮食有反应时向伴侣动物施用饮食。在某些实施方式中,该方法进一步包括当伴侣动物被确定为对饮食无反应时,向伴侣动物施用饮食、类固醇和任选地抗生素。
在某些实施方式中,步骤c)中的确定发生在向伴侣动物施用饮食或饮食、类固醇和任选地抗生素之前。
在某些实施方式中,肠道微生物的参考量源自多个健康伴侣动物中肠道微生物的平均量。在某些实施方式中,肠道细菌的量是从受试者的粪便样品中测量的。
在某些实施方式中,该方法包括向受试者施用有效量的当前公开的药物组合物、有效量的当前公开的食品或它们的任何组合。在某些实施方式中,该方法进一步包括监测受试者的肠道微生物。在某些实施方式中,肠道微生物是从受试者的粪便样品中取样的。
在某些实施方式中,肠道微生物选自由以下所组成的组:瘤胃球菌属(Ruminococcus)、拟普雷沃氏菌属(Alloprevotella)、阿里松氏菌属(Allisonella)、厌氧棒杆菌属(Anaerostipes)、厌氧螺菌属(Anaerobiospirillum)、拟杆菌属(Bacteroides)、布劳特氏菌属(Blautia)、狭义梭菌属1(Clostridium sensu stricto 1)、柯林斯氏菌属(Collinsella)、粪球菌属1(Coprococcus 1)、棒状杆菌属1(Corynebacterium 1)、弯曲杆菌属(Campylobacter)、肠球菌属(Enterococcus)、丹毒丝梭菌属(Erysipelatoclostridium)、埃希氏菌属-志贺菌属(Escherichia-Shigella)、粪杆菌属(Faecalitalea)、梭杆菌属(Fusobacterium)、螺杆菌属(Helicobacter)、肠杆菌属(Intestinibacter)、拉克氏梭状芽胞杆菌属(Lachnoclostridium)、乳杆菌属(Lactobacillus)、巨球型菌属(Megasphaera)、甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)、副拟杆菌属(Parabacteroides)、卟啉单胞菌属(Porphyromonas)、考拉杆菌属(Phascolarctobacterium)、艰难梭菌属(Peptoclostridium)、普雷沃氏菌科UCG-001(Prevotellaceae UCG-001)、假柠檬酸盐杆菌属(Pseudocitrobacter)、瘤胃梭菌属9(Ruminiclostridium 9)、八叠球菌属(Sarcina)、链球菌属(Streptococcus)、琥珀酸弧菌属(Succinivibrio)、密螺旋体2(Treponema 2)、苏黎士杆菌属(Turicibacter)、泰泽雷拉菌属(Tyzzerella)、泰泽雷拉菌属4(Tyzzerella 4)及它们的任何组合。
在某些实施方式中,肠道微生物选自由埃希氏菌-志贺氏菌属、狭义梭菌属1、肠球菌属、梭杆菌属及它们的任何组合组成的组。在某些实施方式中,肠道微生物是大肠埃希氏菌、产气荚膜梭菌或它们的组合。
在某些实施方式中,在施用药物组合物后肠道细菌的量减少。在某些实施方式中,在施用药物组合物后约14天内肠道细菌的量减少。在某些实施方式中,在施用药物组合物后约21天内、约14天内、约12天内、约10天内、约7天内、约6天内、约5天内、约4天内、约3天内、约2天内或约1天内,肠道细菌的量减少。在某些实施方式中,在施用药物组合物后约1天至约21天内、约1天至约14天内、约3天至约14天内、约5天至约14天内、约7天至约14天内、约10天至约14天内、或约7天至约21天内,肠道细菌的量减少。
在某些实施方式中,肠道微生物选自由以下所组成的组:平野梭菌、闪烁梭菌、韦荣氏菌科(Veillonellaceae)、链球菌科(Streptococcaceae)、拟杆菌属(Bacteroides)、梭杆菌属(Fusobacterium)、柯林斯氏菌属(Collinsella)、八叠球菌属(Sarcina)、狭义梭菌属1(Clostridium sensu stricto 1)、粪杆菌属(Faecalitalea)、链球菌属(Streptococcus)、丹毒丝梭菌属(Erysipelatoclostridium)、巨型球菌属(Megasphaera)、布劳特氏菌属(Blautia)、艰难梭菌属(Peptoclostridium)及它们的任何组合。在某些实施方式中,肠道微生物是平野梭菌、闪烁梭菌或它们的组合。
在某些实施方式中,在施用药物组合物和/或食品之后肠道微生物的量增加。在某些实施方式中,在施用药物组合物和/或食品后约14天内肠道微生物的量增加。在某些实施方式中,在施用药物组合物后约21天内、约14天内、约12天内、约10天内、约7天内、约6天内、约5天内、约4天内、约3天、约2天内或约1天内,肠道微生物的量增加。在某些实施方式中,在施用药物组合物后约1天至约21天内、约1天至约14天内、约3天至约14天内、约5天至约14天内、约7天至约14天内、约10天至约14天内、或约7天至约21天内,肠道微生物的量增加。
在某些实施方式中,该方法包括:
a)测量受试者体内一种或多种肠道微生物的第一量;
b)向受试者施用治疗肠道疾病的治疗方案;
c)在步骤b)之后测量受试者体内肠道微生物的第二量;和
d)当肠道微生物的第二量与肠道微生物的第一量相比减少时,继续施用治疗方案。
在某些实施方式中,在步骤b)之后约7天至约14天之间测量肠道微生物的第二量。在某些实施方式中,在步骤b)之后的约21天内、约14天内、约12天内、约10天内、约7天内、约6天内、约5天内、约4天内、约3天内、约2天内或约1天内,肠道微生物的量减少。在某些实施方式中,在步骤b)之后的约1天至约21天内、约1天至约14天内、约3天至约14天内、约5天至约14天内、约7天至约14天内、约10天至约14天内、或约7天至约21天内,肠道细菌的量减少。
在某些实施方式中,从受试者的粪便样品测量肠道微生物。
在某些实施方式中,该方法包括:
a)测量受试者中一种或多种肠道微生物的第一量;
b)将肠道微生物的第一量与肠道微生物的参考量进行比较,其中肠道微生物的参考量是根据多个健康受试者的肠道微生物的量确定的;
c)当肠道微生物的第一量高于肠道微生物的参考量时,提供治疗方案的定制推荐和/或进一步监测肠道微生物。
在某些实施方式中,该方法进一步包括在步骤c)之后测量受试者中肠道微生物的第二量,并且当肠道微生物的第二量与肠道微生物的第一量相比减少并且高于肠道微生物的参考量时继续治疗方案。
在某些实施方式中,在步骤c)之后约7天至约14天之间测量肠道细菌的第二量。在某些实施方式中,在步骤b)之后的约21天内、约14天内、约12天内、约10天内、约7天内、约6天内、约5天内、约4天内、约3天内、约2天内或约1天内肠道微生物的量减少。在某些实施方式中,在步骤c)后的约1天至约21天内、约1天至约14天内、约3天至约14天内、约5天至约14天内、约7天至约14天内、约10天至约14天内或约7天至约21天内,肠道微生物的量减少。
在某些实施方式中,从受试者的粪便样品测量肠道微生物。
在某些实施方式中,肠道微生物选自由以下所组成的组:瘤胃球菌属(Ruminococcus)、拟普雷沃氏菌属(Alloprevotella)、阿里松氏菌属(Allisonella)、厌氧菌属(Anaerostipes)、厌氧螺菌属(Anaerobiospirillum)、拟杆菌属(Bacteroides)、布劳特氏菌属(Blautia)、狭义梭菌属1(Clostridium sensu stricto 1)、柯林斯氏菌属(Collinsella)、粪球菌属1(Coprococcus 1)、棒状杆菌属1(Corynebacterium 1)、弯曲杆菌属(Campylobacter)、肠球菌属(Enterococcus)、丹毒丝梭菌属(Erysipelatoclostridium)、埃希氏菌属-志贺菌属(Escherichia-Shigella)、粪杆菌属(Faecalitalea)、梭杆菌属(Fusobacterium)、螺杆菌属(Helicobacter)、肠杆菌属(Intestinibacter)、拉克氏梭状芽胞杆菌属(Lachnoclostridium)、乳杆菌属(Lactobacillus)、巨球型菌属(Megasphaera)、甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)、副拟杆菌属(Parabacteroides)、卟啉单胞菌属(Porphyromonas)、考拉杆菌属(Phascolarctobacterium)、艰难梭菌属(Peptoclostridium)、普雷沃氏菌科UCG-001(Prevotellaceae UCG-001)、假柠檬酸杆菌属(Pseudocitrobacter)、瘤胃梭菌属9(Ruminiclostridium 9)、八叠球菌属(Sarcina)、链球菌属(Streptococcus)、琥珀酸弧菌属(Succinivibrio)、密螺旋体2(Treponema 2)、苏黎士杆菌属(Turicibacter)、泰泽雷拉菌属(Tyzzerella)和泰泽雷拉菌属4(Tyzzerella 4)及它们的任何组合。在某些实施方式中,肠道微生物选自由埃希氏菌属-志贺氏菌属、狭义梭菌属1、肠球菌属、梭杆菌属及它们的任何组合。在某些实施方式中,肠道微生物是大肠埃希氏菌、产气荚膜梭菌或它们的组合。
在某些实施方式中,治疗方案包括施用有效量的当前公开的药物组合物、有效量的当前公开的食品或它们的任何组合。
在某些非限制性实施方式中,受试者是哺乳动物。在某些实施方式中,受试者是人。在某些实施方式中,受试者是猫科动物(例如家猫)或犬科动物(例如家犬)的伴侣动物。在某些非限制性实施方式中,伴侣动物有患肠道疾病和/或炎症的风险。在某些非限制性实施方式中,不知道伴侣动物有患肠道疾病和/或炎症的风险。在某些非限制性实施方式中,伴侣动物患有肠道疾病和/或炎症。在某些非限制性实施方式中,不知道伴侣动物患有肠道疾病和/或炎症。在某些非限制性实施方式中,伴侣动物正在接受消化障碍和/或炎症的治疗。
在某些非限制性实施方式中,治疗是饮食疗法。在某些实施方式中,伴侣动物是狗。在某些实施方式中,肠病是急性肠病或慢性肠病。在某些实施方式中,肠病是选自由食物反应性肠病、抗生素反应性肠病和特发性炎症性肠病(IBD)组成的组的慢性肠病。
在某些实施方式中可以每天20次至每天一次、每天10次至每天一次、或每天5次至每天一次向受试者施用药物组合物和/或食品。在某些实施方式中,可以每天一次、每天两次、每天三次、每天4次、每天5次、每天6次、每天7次、每天8次、每天9次、每天10次以上向受试者施用药物组合物和/或食品。在某些实施方式中,可以每两天一次、每三天一次、每四天一次、每五天一次、每六天一次、每周一次、每两周一次、每三周一次或每月一次向受试者施用药物组合物和/或食品。在某些实施方式中,可以恒定的方式向动物施用食品,例如,当动物以持续可用的受试食品供应为食时。
在某些实施方式中,药物组合物的剂量在每天约1mg/kg体重至每天约5000mg/kg体重之间。在某些实施方式中,药物组合物的剂量在每天约5mg/kg体重和每天约1000mg/kg体重之间、每天约10mg/kg体重和约500mg/kg体重之间、每天约10mg/kg体重和每天约250mg/kg体重之间、每天约10mg/kg体重和每天约200mg/kg体重之间、约每天20mg/kg体重和每天约100mg/kg体重之间、每天约20mg/kg体重和每天约50mg/kg体重之间或它们的任何中间范围。在某些实施方式中,药物组合物的剂量为每天至少约1mg/kg体重、每天至少约5mg/kg体重、每天至少约10mg/kg体重、至少约每天20mg/kg体重、每天至少约50mg/kg体重、每天至少约100mg/kg体重、至少每天约200mg/kg体重或更多。在某些实施方式中,药物组合物的剂量不超过每天约5mg/kg体重、不超过每天约10mg/kg体重、不超过每天约20mg/kg体重、每天不超过约50mg/kg体重、每天不超过约100mg/kg体重、每天不超过约200mg/kg体重、每天不超过约500mg/kg体重或以上。
在某些实施方式中,药物组合物和/或食品的量在喂养伴侣动物的过程中减少。在某些实施方式中,药物组合物和/或食品的浓度在喂养伴侣动物的过程中增加。在某些实施方式中,药物组合物和/或食品的浓度根据伴侣动物的年龄进行修改。
6.试剂盒
当前公开的主题提供了用于治疗和/或预防受试者肠道疾病的试剂盒。在某些实施方式中,试剂盒包括有效量的本发明公开的药物组合物、膳食补充剂、功能性食品、食品、膳食或它们的任何组合。在某些实施方式中,试剂盒包括无菌容器;这种容器可以是盒子、安瓿、瓶子、小瓶、管、袋、小袋、泡罩包装或本领域已知的其他合适的容器形式。这种容器可以由塑料、玻璃、层压纸、金属箔或其他适合盛放药物的材料制成。
如果需要,将药物组合物、膳食补充剂、功能性食品、食品和/或饮食与将其施用于患有肠道疾病或有发生肠道疾病风险的受试者的说明一起提供。说明书通常包括关于药物组合物、膳食补充剂、功能性食品、食品、用于治疗和/或预防肠道疾病的膳食的信息。在某些实施方式中,说明书包括以下内容中的至少一项:治疗剂的描述;用于治疗或预防肠道疾病或其症状的剂量方案和给药;防范措施;警告;适应症;禁忌症;过量信息;不良反应;动物药理学;临床研究;和/或参考。说明可以直接印在容器上(如果有),或作为贴在容器上的标签,或作为单独的纸张、小册子、卡片或文件夹提供在容器中或随容器一起提供。
有利地,试剂盒可以按使用分组进行包装,从而例如可以识别每个成分的每日处方以提高患者的依从性。可以多种方式鉴定药物组合物的组。例如,在某些实施方式中,一组药物组合物、膳食补充剂、功能性食品、食品、膳食可以在包含它们的包装上标识。在某些实施方式中,外部说明可以与一组或多组药物组合物、膳食补充剂、功能性食品、食品、膳食一起提供,例如识别分组并指导患者/动物所有者适当时间服用药物组合物、膳食补充剂、功能性食品、食品、试剂盒的饮食。
实施例
参考以下实施例将更好地理解当前公开的主题,该实施例作为本公开的示例而不是作为限制提供。
实施例1
介绍
尽管已经证明多种环境因素会影响微生物组,但饮食被认为是健康人类和其他哺乳动物肠道常驻微生物群落组成和功能的最有效调节剂之一7,8并且可以作为IBD的风险因素和治疗方式9,10。流行病学数据和小鼠研究表明,高脂肪和/或低纤维饮食以及乳化剂等膳食添加剂要么是IBD的危险因素,要么在某些情况下会直接损害肠道屏障功能,导致疾病11–13。饮食也可用于治疗IBD,其中最明显的例子可能是使用独家肠内营养(EEN)作为小儿克罗恩病的一线治疗14。EEN后观察到高缓解率(≥60%),并且与皮质类固醇相比,EEN实现了更好的患者生长,同时减少了疾病的生物标志物,如粪便钙卫蛋白和C反应蛋白15-18。有趣的是,EEN对微生物组有显著影响,但这种影响的确切性质很难辨别,一些研究报告说EEN治疗后微生物组多样性降低19-21,而其他研究则指出相对不变22,23或多样性增加24。
饮食影响肠道微生物组以改善IBD症状的机制尚不清楚,并且很难从人类受试者研究中剖析,因为饮食难以控制,需要结合广泛的食物摄入量调查25、控制喂养研究26进行回顾性研究,或关注具有不同生存方式的人群27-29。相比之下,结肠炎的小鼠模型已经对肠道炎症的病理生理学产生了重要的见解,但这些通常涉及化学或遗传扰动,而不是自发的疾病发展。此外,在小鼠饲养中普遍使用高压灭菌食物和酸化水,以及笼子效应在小鼠微生物组研究中占主导地位的趋势,引起了人们对这些结肠炎模型中饮食-微生物组研究的临床相关性的担忧。作为伴侣动物,狗与人类共享相同的环境,并自发地发展出临床上类似于人类IBD的慢性肠炎,包括类似的胃肠道病理学、对类似治疗的反应30,31、某些相同易感基因位点的参与30-32,以及共享的疾病相关微生物分类群33-35。有趣的是,经过饮食疗法治疗后,超过50%的慢性肠炎犬进入长期缓解状态36,这使得使用处方饮食成为伴侣动物医学中IBD的一线治疗方法。最近的一项宏基因组研究产生了来自犬肠道的超过100万个分类和功能注释微生物基因的目录,并表明—与其他哺乳动物(如小鼠和猪)相比—狗的微生物环境与人类的微生物环境最相似37。此外,犬类微生物组因饮食变化而显著改变,其方式类似于人类所报道的37。总之,这些数据表明,狗是研究肠道疾病背景下饮食-微生物组相互作用的理想动物模型。
尽管肠道微生物组与IBD发病机制有关,并且饮食会深刻改变微生物组并可用于控制IBD的症状,但对其发生机制的了解有限。在这项研究中,对未经治疗的狗进行了慢性肠炎检查,并监测了它们的粪便微生物群落结构和代谢物对治疗的反应。通过比较对饮食有反应的狗与饮食治疗失败并需要后续联合治疗的动物随时间的变化,结果表明,饮食通过塑造群落结构和重新编程微生物组的代谢功能来诱导快速缓解。值得注意的是,已经证明可能由梭菌产生的次级胆汁酸通过抑制潜在病原体的生长参与了饮食诱导的微生物群落的改变。这些发现提供了饮食可以调节微生物群落以减少胃肠道疾病的一般机制。
方法
犬慢性肠炎(CCE)的诊断和治疗
宾夕法尼亚大学瑞安兽医医院(Ryan Veterinary Hospital)对客户拥有的出现CCE临床症状的动物进行了筛查。所有动物工作均按照宾夕法尼亚大学IACUC(Protocol805283)的指导方针进行,并在注册前获得签署的所有者同意书。如果狗在≥3周的时间内出现以下任何一种临床症状,则进行筛查:呕吐、腹泻或尽管热量摄入充足,但仍会出现体重减轻。如果在前两周内接受过水解蛋白饮食、抗生素、皮质类固醇或益生菌治疗,则狗被排除在筛查之外。筛选时,对每只动物进行以下各项:全面体检、粪便常规筛查(包括硫酸锌浮选用于寄生虫鉴定、革兰氏染色和沙门氏菌种(Salmonella spp.)和弯曲杆菌种(Campylobacter spp.)的培养)、全血细胞计数、血清生化特征、犬科动物胰蛋白酶样免疫反应性的血清测量、钴胺素和叶酸、尿液分析、腹部超声检查和使用犬科动物慢性肠病临床活动指数(CCECAI)的疾病严重程度评分36。如果这些初始筛选试验未能确定临床症状的原因,则进行上消化道和/或下消化道内镜检查和粘膜活检。活检用福尔马林固定,石蜡包埋,切片用苏木精和曙红染色,载玻片由委员会认证的兽医病理学家检查。如果组织病理学显示肠道炎症没有可识别的潜在原因(如传染源),则招募该狗。如果确定了另一个组织病理学诊断,则排除该狗。
试验中包括三个为期14天的治疗阶段(图1A和图S1),并在每个阶段结束时使用CCECAI评估狗的治疗反应。缓解是使用缩写CCECAI确定的,其中包括前五个指标(态度/活动、食欲、呕吐、粪便稠度和粪便频率)的评分,并被定义为缩写CCECAI评分≤2,五个指数中任何评分均不>1。首先给予动物治疗性水解蛋白饮食(Royal Canin HP)。在这种治疗后进入缓解期的狗被指定为饮食反应(DR),并保持治疗饮食以提醒试验。对治疗性饮食没有反应的动物(NDR)随后开始为期两周的甲硝唑疗程(10mg/kg PO q 12小时),同时维持治疗性饮食。在抗生素治疗后进入缓解期的狗保持抗生素和治疗性饮食的组合以提醒试验。仍然未能表现出良好反应的动物继续饮食和甲硝唑,但在试验的最后14天接受泼尼松(1mg/kgPO q 12小时)(Tier 3)。在初始筛选时出现低白蛋白血症(蛋白质丢失性肠病)的狗被假定具有更严重的疾病和更差的预后,因此立即进行了所有三种干预措施,并且不包括在分析中。在研究期间,所有筛选时血清钴胺素低的狗都补充了氰钴胺素(50mcg/kg SQ q 7天)。在研究结束时,所有动物返回诊所进行主要终点,其中包括对狗的全面重新评估,包括全面体检、全血细胞计数、血清化学、钴胺素和叶酸的血清测量(如果筛选访问时低)、尿液分析、CCECAI评分和最终的粪便收集。
16S rRNA基因测序及数据分析
按照制造商的建议,使用PowerSoil DNA分离试剂盒(MO BIO Laboratories,卡尔斯巴德,CA)从粪便中提取基因组DNA。包含来自12种已知细菌分离株的纯化基因组DNA的模拟群落库被放大并测序,作为质量对照。其他对照包括提取空白处理样品(其中DNA提取过程在不添加输入材料的情况下进行)和仅水,以确定背景微生物信号。采用双索引扩增子测序方法对16S rRNA基因61的V4区域进行PCR扩增。基于Pico-green的扩增子在MiSeq平台(Illumina,San Diego,CA)上使用250碱基对配对末端化学进行测序。使用微生物生态学定量洞察(QIIME)62和过滤选项(-q20-p 0.75-r 3)过滤读取,以去除平均Phred质量得分≤20的序列。使用Mothur 63去除长度>10bp和序列<248bp和>255bp的均聚物。通过usearch6164对SILVA128(97_otus_16S.fasta)65,66的代表性16S序列进行鉴定并去除的嵌合体序列。然后,针对SILVA128数据库(SILVA_128_QIIME_发布),使用QIIME中使用默认参数实现的开放参考OTU分拣,对质量控制序列进行聚类。OTU表被精简为每个样本10600个序列。为了获得狭义梭菌属1中OTU的物种水平的分类学分配,使用SILVA数据库中的相应代表性序列对NCBI‘nr’数据库进行搜索。通过最佳命中(P<1e-5)暂时分配物种,并通过比较宏基因组鸟枪法测序方法和16S测序方法确定的这些物种的相对丰度进行进一步确认。OTU‘新参考OTU52’代表产气荚膜梭菌,它是一些狗中最主要的OTU,并且OTU‘FJ957494.1.1454’对应于平野梭菌。
OTU表的分析是使用R统计环境67、bioconductor软件套68和Phyloseq2包69进行的。从OTU表中删除了具有模糊注释的单例和OTU。α多样性(香农多样性指数和Faith的系统发育多样性)和β多样性(加权和未加权的UniFrac)使用Phyloseq2计算。Pielou的均匀度指数根据文献70计算。通过默认参数的Tax4Fun 71针对SILVA123数据库预测了微生物群落的功能潜力(KEGG通路和KEGG直向同源物)。Wilcoxon和秩检验用于比较不同时间点的KEGG通路(FDR<0.05)。KEGG通路和直向同源物的主成分分析由R软件包factoextra进行。对于差异丰度分析和关联分析,进行过滤以去除所有样品中最大丰度<0.1%且在所有样品中<10%存在的分类群。由此产生的381个物种平均占总微生物组成的96.23%。在Phyloseq2(test="Wald",fitType="parametric")中实现的DESeq2 72用于使用未精简读取的不同分类级别(倍数变化>2和P值<0.05)的差异丰度分析。计算每种微生物组成的丰度(对数转换)和不同因素的值(即每只狗的CCECAI、时间点、每种代谢物的浓度)之间的Spearman相关性。为避免记录零值,在计算Spearman相关性之前,将1个读数添加到每个组合物的丰度中。除非另有说明,否则上述分析中的所有p值均通过FDR(Benjamini-Hochberg)方法进行了多重比较调整。
宏基因组测序和数据分析
使用Illumina Nextera XT制备测序文库,并在第0、14和42天从研究中的20只对饮食有反应的狗中的19只收集1ng犬粪便。分别使用Tapestation 4200(安捷伦(Agilent))和Qubit3(赛默飞世尔(Thermo Fisher))进行文库的大小测量和定量。在IlluminaNextSeq 500仪器上汇集并测序等摩尔量的每个文库,以产生150bp的双端序列。将测序适配器和低质量读数通过Trimmomatic(v0.36)进行修剪和过滤(leading:3trailing:3slidingwindow:4:15minlen:36)。使用Bowtie2 v2.3.4.1(非常敏感)将高质量读数映射到犬科动物参考基因组(CanFam3.1),并使用SamTools去除比对读数73。宿主过滤后,每个样本的测序深度为>1000万个双端读数(中值深度=3580万)。使用Metaphlan246生成每个样本的分类注释。使用tBlastn对照GeneBank中这些物种的参考基因组,利用7α-脱羟基途径(baiG、baiB、baiA、baiF、BACD和baiE)中的基因蛋白质序列,进一步搜索已鉴定的梭菌属的种(Clostridium spp.)和真杆菌属的种(Eubacterium spp.)是否存在与次级胆汁酸产生(bai操纵子)有关的基因(p值≤1e-5)。
先前已经描述了来自小儿克罗恩病患者在完全肠内营养(EEN)之前和之后的宏基因组数据23,并从欧洲核苷酸档案(European Nucleotide Archive)(ENA)(SRP057027)下载。本研究中上述宏基因组数据分析的相同过滤步骤和设置用于这些数据集。在过滤掉人类读数后,使用Metaphlan2的每个样本的分类注释显示梭菌属(Clostridium)的存在。其中,闪烁梭菌(Clostridium scindens)以其次级BA生产能力而闻名。将通过samtools73去除PCR重复序列的配对读数与闪烁梭菌参考基因组(ASM15450v1,菌株ATCC 35704)以及菌株VE202-05(ASM47184v1)比对,使用带有默认设置的bwa mem(v0.7.17-r1188)74估计不同样本中的细菌丰度(映射读取占总读取的比例)。Wilcoxon和秩检验用于测试读数映射的显著差异,并使用Spearman相关性比较与对数转换的粪便钙卫蛋白(FCP)水平23映射的读数数量。
厌氧培养及全基因组测序鉴定细菌分离株
将从患有活动性疾病(第0天)和/或在研究结束时(第42天)缓解的狗新鲜采集的直肠拭子在收集后一小时内转移到厌氧室(97.5%氮气,2.5%氢气;Coy Labs,GrassLake,MI)。拭子的尖端在1mL预还原的PBS与1%半胱氨酸(PBSc)中均质化。将在PBSc中制成的系列稀释物(低至10-5)接种到脑心浸液(BHI)、酵母酪酮脂肪酸和碳水化合物(YCFAC)75、肠道微生物群培养基(GMM)76和De Man、Rogosa和Sharpe(MRS)77琼脂(Anaerobe Systems,Morgan Hill,CA)上。在37℃下孵育1-3天后,从平板上挑取单个菌落并在BHI、YCFAC、GMM或MRS肉汤(Anaerobe Systems,Morgan Hill,CA)中培养过夜。过夜培养物保存为甘油原液(25%甘油)并冷冻整齐以用于DNA提取。使用高纯PCR模板试剂盒(Roche)从细菌分离物中纯化DNA,并使用针对细菌16S rRNA基因的特异性引物进行PCR,特异性引物包括27F(5'-AGAGTTTGATCMTGGCTCAG-3')、515F(5'-GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3')和1492R(5'-CGGTTACCTTGTTACGACTT-3')。PCR产物使用QiaQuick PCR纯化试剂盒(Qiagen)进行纯化,Sanger测序,使用Geneious软件v11.1.5(Biomatters Inc.)组装序列。最长的高质量组装序列段(至少800bp)用于BLAST以在Genbank中找到最接近的匹配。此外,对于选定的平野梭菌、产气荚膜梭菌和大肠埃希氏菌分离株,使用1ng DNA采用Illumina Nextera XT构建测序文库。文库的大小测量和量化如上文宏基因组测序所述。对于每个样本,使用IlluminaNextSeq 500仪器生成至少约1000万个150bp的单端读数。质量控制步骤与上述宏基因组分析相同。使用Stampy 78(-substitutionrate=0.1)将高质量读数映射到平野梭菌(ASM15605v1)的基因组,这允许映射与参考基因组高度不同的读数。通过Samtools去除PCR重复。对于每个分离株,计算代表bai操纵子的基因组区域的覆盖率,以显示7α-脱羟基途径中基因的存在。代谢组学和体外细菌生长抑制试验
使用具有QDa单四极杆质量检测器和自动进样器(192个样品容量)的WatersAcquity uPLC系统定量粪便中的胆汁酸,如前所述79。简而言之,粪便样品悬浮在甲醇(5μL/mg粪便)中,涡旋1分钟,13000g离心5分钟。将上清液转移到新的小瓶中,并在配备CortecsUPLC C-18+1.6mm 2.1x50mm柱的Acquity uPLC上进行分析。所有化学品和试剂均为质谱级。产气荚膜梭菌(n=3)和大肠埃希氏菌的犬科动物分离物分别从改良强化梭菌肉汤(MRCB,Fisher Scientific)或Luria肉汤(LB,Fisher Scientific)中的甘油原液中恢复,并在厌氧室中37℃培养过夜。将石胆酸和脱氧胆酸(西格玛(Sigma))溶解在100%乙醇(30mg/mL)中。在过夜生长后,脱氧胆酸对生长的抑制通过微肉汤稀释确定,并通过OD630进行评估。由于溶解度低(<1mg/L),因此通过在具有LCA(0、0.1、0.25、0.5、0.75或1mg/mL,并且LB平板用于大肠埃希氏菌,并且0、0.01、0.025、0.05、0.075或0.01mg/mL,和补充有5%脱纤维羊血的哥伦比亚血琼脂,用于厌氧培养的产气荚膜梭菌,在37℃下培养24(大肠埃希氏菌)或48(产气荚膜梭菌)小时)的琼脂平板上计数菌落来评估石胆酸的抑制作用。
小鼠实验
在葡聚糖硫酸钠(DSS)处理开始之前4天,将雌性C57BL/6(7周龄)(杰克逊实验室)用卡那霉素抗性大肠埃希氏菌菌株(Nissle 1917)(1×109CFU/小鼠)口服预定植。动物在基线时被随机分配到各组(笼子),并且饮用水被过滤除菌水(模拟处理)或2.5%(w/v)DSS(相对分子质量~40000;Sigma-Aldrich)的过滤除菌水溶液替代。从第0天到第4天,将模拟或DSS处理的小鼠通过口灌服平野梭菌(1×108CFU/小鼠,在厌氧PBS中)或PBS(对照)。平野梭菌在MRCB中在37℃厌氧生长过夜。通过光密度(630nm)评估培养物密度,所需体积的培养物以10000g旋转15分钟。将细菌沉淀重悬于PBS中以获得1x108CFU/小鼠的剂量。所有程序均按照宾夕法尼亚大学机构动物护理和使用委员会的指导方针进行。然后在第8天对小鼠实施安乐死,并收集结肠内容物和组织。将结肠内容物称重并在含有卡那霉素(100μg/mL)的LB琼脂平板上培养16小时。收集来自基线的粪便样本和第8天的结肠内容物,并储存在-80℃以检测胆汁酸水平。结肠在福尔马林中固定,切片用苏木精和伊红(H&E)染色。根据DSS结肠炎的规范标准,由委员会认证的兽医病理学家(C.B.)对病理进行盲目评估。
数据可用性
犬科动物粪便样本的原始16S rRNA基因序列已存放在序列读取档案中(SRA80;登录号待定)。处理后的OTU表和元数据可以通过MicrobiomeDB56访问。宏基因组和全基因组序列数据也可在SRA上获得(登录号待定)。
结果
饮食疗法诱导快速和持久的缓解
为了研究治疗性饮食对疾病和微生物组的影响,患有慢性肠炎(CE)的未治疗狗(n=29)参加了一项研究,以评估饮食对疾病和微生物组的影响。患有活动性疾病的狗从它们目前的饮食转变为市售的治疗性水解蛋白饮食(图1A)。使用犬慢性肠病临床活动指数(CCECAI;以下称为‘疾病评分’)监测治疗对疾病的影响,该指数与不良临床结果呈正相关36。接受治疗性饮食两周后,69%(20/29)的动物进入缓解期,其特征是平均疾病评分从4.1(95%CI=4.8-3.3)降至1.3(95%CI=1.8-0.7)。这些对饮食反应的(DR)动物在研究的其余部分保持饮食,没有额外的干预(图1B)。在研究结束时(第42天),DR动物的平均疾病评分为0.9(95%CI=1.3-0.6),与第0天相比,疾病严重程度降低了>4倍(图1B)。相比之下,31%(9/29)的动物在接受治疗性饮食两周后疾病评分没有显著降低(图1C)。这些非饮食响应(NDR)动物出现比DR动物更严重的疾病评分(平均评分=6.1;95%CI=7.4-4.7)(第0天P<0.05),并且在2周饮食疗法后没有显示出显著降低(图1C)。NDR动物维持饮食治疗以提醒研究,但也接受包括抗生素(第14天)和泼尼松(第28天)的联合治疗(图1A和图8,参见方法),但仅显示疾病评分的逐步改善(图1C)。这些数据突出了大多数患有慢性肠炎的狗对水解饮食的快速临床反应。
鉴定与治疗结果相关的微生物群落概况
为了确定单独用水解饮食处理是否足以改变肠道中的微生物群落,对从DR、NDR和健康对照动物(n=11)收集的粪便样本进行了16S rRNA基因分析。与之前的报告38一致,发现与健康对照相比,患有CE的狗的犬科动物粪便微生物组的多样性没有显著改变(图9A-图B),并且两组中的群落主要由厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、放线菌门和梭杆菌门组成(图9C)。然而,与健康狗相比,具有CE的动物通过未加权的Unifrac在微生物群落结构中显示出更大的个体间距离(图9D)。使用三元图可视化,从患有活动性疾病的动物中的厚壁菌门和变形菌门中观察到操作分类单元(OTU)的富集,而在健康动物中则富集了拟杆菌门(图2A)。有趣的是,与NDR和健康对照相比,DR动物中的一部分变形菌OTU高度富集(图2A),左下角的棕褐色点)。
这些差异促使我们进行正式的差异丰度分析,确定了将健康动物与疾病动物区分开来的55个OTU(表2)。例如,通常与肠道疾病相关的大肠埃希氏菌在患有CE的动物中过多(图2B),显示出与疾病评分显著(尽管微弱)的正相关(R=0.2109,P=0.02626)(图2C)。来自狭义梭菌属1的OTU也富含在CE中,包括产气荚膜梭菌(图2D),其也与疾病评分呈正相关(图2E)(R=0.2324,P=0.01412)。这些细菌与狗的大肠腹泻/结肠炎有关39。与先前发表的工作40一起,这些数据表明CE期间的生态失调以病原体的存在为标志。接下来,研究了DR和NDR动物的微生物组在治疗开始前(第0天)是否不同。尽管在群落多样性、均匀度或与健康对照的距离(未加权或加权Unifrac)方面,两组之间没有观察到差异,但确定了在DR和NDR动物之间差异丰富的21个OTU,其中13个富含于最终对饮食治疗反应的动物中(图2F和表3)。有趣的是,发现变形菌门和产气荚膜梭菌在DR动物中更丰富(图2F)。总的来说,这些结果突出了疾病期间不同的微生物特征,这些特征与饮食治疗后的不同临床结果相关。
治疗性饮食改善与慢性肠炎相关的生态失调
为了评估饮食诱导的缓解是否伴随着生态失调的改变,比较了在DR动物中施用治疗性饮食前后的微生物群落结构。在系统发育距离或香农多样性方面没有观察到显著变化(图10A-图B),但在关注样本中前40个最丰富的OTU时,确实看到了饮食管理后群落均匀度的显著增加(图3A),这占了总读数的83%。基于未加权(图3B)或加权(图10C)UniFrac的主坐标分析显示,即使在第0天,在饮食治疗被施用之前,狗之间也有明显的分离,突出了与临床疾病相关的生态失调的异质性。尽管动物之间存在这种基线差异,但在饮食治疗后14天和42天,群落结构发生了显著的远离疾病状态的转变(图3B)。比较每个时间点DR和健康动物之间的未加权Unifrac距离,观察到饮食诱导的缓解以相对于健康对照的系统发育距离减小为标志,这一趋势持续到第42天,此时与第0天的系统发育相似性最低并且与健康狗的相似性最高(图3C)。
鉴于治疗性饮食改变了DR动物的微生物群落结构,有理由认为,饮食干预会迅速改变粪便微生物群的组成。施用治疗性饮食的广泛特征在于厚壁菌门的增加和变形菌门的减少(图3D)。开始饮食治疗后14天,与治疗前(第0天)相比,DR动物中有10个属差异丰富(表4)。饮食治疗后发现与IBD相关的潜在致病菌属代表性不足。例如,埃希氏菌属-志贺氏菌属、狭义梭菌属1、肠球菌属和梭杆菌属在第0天具有较高的相对丰度,并且在治疗饮食14天后显著减少。当在物种水平上进行评估时,在第0天收集的样本与第14天相比,有36个OTU显著差异丰富(图3E)(表5)。在本研究中,大肠埃希氏菌通常在第0天在动物体内富集(图3E),并且在接受治疗性饮食两周后其相对丰度急剧下降,最终在第42天达到几乎无法检测到的水平,这也与在健康的狗中观察到的水平无法区分(图3F)。与第0天的样本相比,产气荚膜梭菌在第14天的样本和健康狗中的流行率也显著降低(图3G)。反过来,增加了来自人类研究中被认为是有益共生的属,例如布劳特氏菌属41(表5)的几个OTU。综上所述,这些结果表明,作为饮食疗法的标志,通过减少病原体和增加有益的共生类群来改善生态失调。
饮食治疗后微生物组的缓解特异性变化
假设在DR动物饮食治疗后观察到的变化与缓解有关,而不仅仅是对与临床结果无关的饮食的反应。为了验证这一假设,将治疗性饮食对单独饮食治疗(DR)后进入缓解期的狗的影响与在饮食治疗后未能进入缓解期的非饮食响应(NDR)动物中观察到的变化进行比较,这些非饮食响应动物需要第14天后的额外治疗。虽然DR动物的饮食治疗与增加群落均匀度(图3A)和减少与健康犬的系统发育距离有关(图3C),但对NDR犬的相同治疗并未显著影响微生物群落与健康狗的均匀度或Unifrac距离(图4A和图4B)。正如在DR动物中观察到的一样(图3D),饮食也改变了NDR动物的肠道微生物群组成(图4C)。比较NDR动物在第0天与第14天(当它们仅接受治疗性饮食时)的差异丰度分析确定了24个OTU(表6)。然而,这种转变与在DR动物中观察到的不同(图4D和图11)。例如,与第0天相比,饮食疗法与第14天NDR动物中梭杆菌属和考拉杆菌属的相对丰度降低有关,而这些分类群在DR动物中通过饮食疗法未发生变化或更温和地改变。相反,大肠埃希氏菌属-志贺氏菌属、肠球菌属和一些狭义梭菌属1仅在饮食治疗后进入缓解期的动物中减少(图4D)。饮食治疗后,与疾病相关的细菌大肠埃希氏菌和产气荚膜梭菌在NDR动物中没有显著变化(图4E和图4F)。在治疗性饮食14天后,NDR狗继续饮食,但也服用甲硝唑,一种主要针对厌氧菌的抗生素。有趣的是,抗生素治疗加剧了生态失调,导致群落均匀度急剧下降(图4A),与健康对照的距离增加(图4B),以及潜在病原体的相对丰度增加(图4E和图4F)。
饮食诱导的缓解与代谢重编程和次级胆汁酸水平升高有关。
为了确定饮食诱导的微生物群落结构的变化是否会转化为微生物代谢的改变,使用16S rRNA基因测序数据来评估预测的KEGG通路的相对丰度。代谢途径丰度数据的主成分分析显示来自患有活动性疾病(第0天)的动物样本与处于缓解期(第14天)的动物样本之间存在分离(图12、图5A和图5B)。差异丰度分析确定了36条通路的相对丰度由于DR动物的饮食治疗而增加(表7),包括一些参与碳水化合物代谢和次级胆汁酸合成的通路(图5C和图5D)。相比之下,减少了50条通路,包括脂肪酸和类固醇生物合成(图5C)。随着动物进入缓解期,这种代谢潜力从脂质生物合成转向碳水化合物和胆汁酸合成,促使我们量化粪便中的胆汁酸。使用靶向代谢组学,与研究中第0、14和42天收集的粪便相比,测量了健康狗粪便中15种胆汁酸的水平(图13,表10)。与16S数据一致,次级胆汁酸脱氧胆酸(图5E)和石胆酸(图5F)在健康对照中较高,但在患有活动性疾病(第0天)的动物中较低,并且在饮食治疗后第14天和第42天的DR动物中显著增加(图5E和图5F,以及表8)。值得注意的是,这些次级胆汁酸的水平并未因NDR动物的饮食治疗而升高(图5G和图5H),表明这种代谢转变与饮食诱导的缓解有关。
石胆酸和脱氧胆酸在体外抑制大肠埃希氏菌和产气荚膜梭菌的生长。
饮食诱导的微生物组重塑可能至少部分是由于次级胆汁酸对有害细菌的抑制作用。代谢组学和微生物组数据的相关性分析确定了与至少一种胆汁酸显著相关的13个属(Spearman,R>0.04或<-0.04)(图6A)。初级胆汁酸,胆酸,与11个OTU呈负相关,与报道的这种胆汁酸负调节细菌生长的能力42一致。还观察到,饮食治疗后次级胆汁酸的增加与某些细菌(例如,来自埃希氏菌属-志贺氏菌属、梭菌属和梭杆菌属的OTU)的相对丰度的降低相关(表9)。为了直接检验这一假设,评估了石胆酸或脱氧胆酸抑制来自患有活动性疾病的狗的大肠埃希氏菌(n=1)或产气荚膜梭菌(n=3)分离株体外生长的能力,因为这些物种或其属与动物模型中的疾病有关。脱氧胆酸以与粪便样品中检测到的浓度相当的浓度阻止了这两种物种的生长(图6C和图6E),而石胆酸阻止了大肠埃希氏菌的生长,但不阻止产气荚膜梭菌的生长(分别在图6B和图6D)。总的来说,这些结果表明这些胆汁酸的抑制活性因不同的细菌而异,并表明在饮食治疗后观察到的次级胆汁酸升高有助于减少潜在有害细菌。平野梭菌是一种能够产生次级胆汁酸的对饮食有反应的物种。
接下来,确定了饮食治疗后石胆酸和脱氧胆酸的来源。从初级胆汁酸产生这些需要胆汁酸诱导型(bai)操纵子赋予的7-脱羟基活性——这是代表微生物组一小部分的有限数量厌氧菌所独有的活性,包括一些梭菌和真细菌物种43。鉴于发现某些梭菌OTU以及石胆酸和脱氧胆酸的水平在饮食诱导缓解后增加(分别为图3G和图5E-F),确定了DR动物中潜在的胆汁酸生产者。将开始饮食治疗后第0、14和42天收集的粪便样本进行宏基因组测序。读数的分类分配确定了这些样品中存在的6种梭菌物种(产气荚膜梭菌、平野梭菌、系结梭菌(C.nexile)、colicanis梭菌(C.colicanis)、乙二醇梭菌(C.glycolicum)和多枝梭菌(C.ramosum))和2种真杆菌物种(两形真杆菌(Eubacterium biforme)和长真杆菌(E.dolichum))在至少10%的样本中相对丰度≥0.01%。在这些物种中,只有平野梭菌被报道具有bai操纵子44,这通过GenBank中这些物种的参考基因组的BLAST证实。此外,宏基因组数据(图14)和16S测序数据显示,在饮食治疗后DR动物(图6F,左)中平野梭菌的相对丰度显著增加,但在饮食治疗失败的NDR动物中则不然(图6F,右)。由于梭杆菌属表现出高度的遗传差异,即使在物种水平上,也证实了犬科动物平野梭菌具有bai操纵子。在研究期间收集的直肠拭子厌氧培养,然后进行分离物挑选和全长16S rRNA基因的Sanger测序,用于在治疗前和/或治疗后从7只患有慢性肠炎的狗中收集犬科动物培养物。总共确定了属于5个物种的49株梭菌属分离株(巴拉特梭菌(C.baratii)、产气荚膜梭菌、煎盘梭菌(C.sartagoforme)、平野梭菌和乳酸发酵梭菌(C.lactatifermentans))。82%(31/39)的来自患有活动性疾病的动物的梭菌分离株是产气荚膜梭菌,与报道的该生物参与犬科动物39和人类45胃肠道疾病的报道一致。从第42天缓解的独立饮食响应动物中获得两个平野梭菌分离株。选择这些平野梭菌分离株和三个产气荚膜梭菌分离株进行全基因组测序。读数与参考平野梭菌对齐,揭示了犬科科动物平野梭菌中(但不是产气荚膜梭菌中)完整的bai操纵子(图6G)。综上所述,这些数据表明平野梭菌,一种最初从人类粪便中分离出来的物种44,可能是与狗的饮食诱导缓解相关的胆汁酸生产者。
平野梭菌在DSS结肠炎小鼠模型中抑制炎症诱导的大肠埃希氏菌扩增
平野梭菌产生次级胆汁酸的能力,结合石胆酸和脱氧胆酸是体外大肠埃希氏菌和产气荚膜梭菌生长的有效抑制剂的观察结果,促使我们测试平野梭菌是否可以在炎症期间限制体内潜在病原体的扩张。小鼠首先用药物选择性大肠埃希氏菌(Nissle 1917菌株)定植,通过在饮用水中施用葡聚糖硫酸钠(DSS)引发炎症,动物每天口服PBS(模拟)或平野梭菌(图6H)。DSS处理导致结肠长度减少(图6I),以及大肠埃希氏菌Nissle菌株的大量繁殖(图6J)。相比之下,每天接受平野梭菌的DSS处理的小鼠表现出结肠缩短的显著减少,并且几乎完全消除了大肠埃希氏菌的扩张。结合石胆酸和脱氧胆酸可以抑制病原体生长的发现,这些数据表明由该物种产生的平野梭菌或次级胆汁酸介导了肠炎期间的定植抗性。
闪烁梭菌与饮食诱导的小儿克罗恩病缓解有关
鉴于在饮食治疗后在狗和人类中观察到高缓解率,假设在接受独家肠内营养(EEN)治疗的小儿克罗恩病患者中会发生类似的含bai操纵子梭菌的诱导。为了验证这一点,对最近一项研究中的公开数据进行了分析,该研究对大约20名患者在接受EEN治疗前后进行了检查23,其中一半对治疗有反应,而另一半则对EEN治疗无效。使用标准宏基因组分析方法46对每个样品中存在的细菌分类群进行的分类揭示了闪烁梭菌的存在,其被认为具有高7-脱羟基活性44,47。使用映射闪烁梭菌参考基因组的总读数的比例进一步估计相对丰度。如图7A所示,该细菌从预处理到EEN后8周显著增加,映射到bai操纵子的读数数量也是如此(图7B)。值得注意的是,这种增加仅在EEN后进入缓解的患者中观察到(有反应,n=10),而在那些治疗失败的患者(无反应,n=10)中则没有(图7A和7B)。此外,闪烁梭菌的相对丰度与粪便钙卫蛋白(FCP)(IBD疾病活动性生物标志物23)之间的相关性分析表明,在EEN“反应性”患者中呈显著负相关(图7C)(R=-0.3515,P=0.03287),但不适用于EEN“无反应”患者(R=-0.0267,P=0.877)。类似地,在饮食有反应中观察到bai操纵子和FCP之间的显著负相关(R=-0.3944,P=0.0157),但没有在无反应的患者(R=0.0490,P=0.7766)中观察到(图7D)。这些结果共同指出,产生胆汁酸的梭菌是饮食诱导缓解的关键特征,也是动物和人类病原体定植的有效抑制剂(图7E)。
讨论
使用饮食反应动物模型研究微生物组在慢性肠炎中的作用,确定了微生物组组成和功能的缓解特异性变化。参与研究的所有动物都患有活动性疾病,但它们的基线微生物组组成差异很大(图3),这可能反映了它们的环境、遗传背景(品种)、年龄和体重的差异。这种组成的差异支持了这样一种观点,即肠道疾病不是由单一的生态失调状态驱动的,而是生态失调反映了群落稳定性的丧失48。不是饮食治疗后微生物群落结构发生巨大变化,而是观察到从脂质代谢转变为碳水化合物和胆汁酸合成。虽然代谢组学分析侧重于胆汁酸,但更广泛地了解饮食治疗前后产生的代谢物,以及饮食本身中存在的大量和微量营养素,可以提高对通过饮食实现缓解的机制的理解。
一个重要的悬而未决的问题正是,治疗性饮食如EEN或处方宠物食品如何改变微生物组,以及是否存在可用于指导开发更好饮食疗法的一般原则。儿科克罗恩病的研究报告称,与部分肠内营养(PEN)(包括一些餐桌食品)相比,EEN的缓解率更高。这些观察结果使一些人假设,复杂性降低的高度单调饮食可以构成IBD营养疗法的重要组成部分。与这一观点一致,喂食单调饮食的小鼠表现出较低的微生物多样性,并且比喂食交替饮食的小鼠更容易患DSS结肠炎49。然而,兽医学中慢性肠炎的流行和治疗突出表明,即使在饮食单调的情况下,疾病也会经常发生,并且可以通过固体食物实现快速而有力的缓解。水解蛋白质饮食,例如研究中使用的一种,已被证明可有效治疗犬科慢性肠病50,51,并且先前已证明,与用非水解蛋白质源配制的高消化性饮食相比,水解蛋白质饮食对长期管理更有效50,51。虽然不确定这些水解配方的什么特征正在推动反应,但水解蛋白质的低分子量会降低它们被免疫系统识别的能力,同时提供更好的消化率。总之,结果表明,狗将是一个有用的模型来剖析不同饮食的有益和有害作用,特别是因为配方饮食长期以来一直是治疗伴侣动物多种疾病的护理标准。
次级胆汁酸和产生胆汁酸的梭菌物种被确定为人类和狗饮食诱导缓解的关键特征。这些发现补充了最近检验粪便微生物群移植(FMT)治愈艰难梭菌(C.difficile)感染机制的研究52。Buffy等确定闪烁梭菌(Clostridium scindens)与人类和小鼠对艰难梭菌感染的抵抗力有关,并且他们表明闪烁梭菌或包含该生物体的聚生体的转移可保护小鼠免受艰难梭菌攻击。此外,闪烁梭菌对体外艰难梭菌生长的抑制与次级胆汁酸的产生有关。这些数据与微生物学研究一致,表明初级胆汁酸诱导艰难梭菌萌发,而某些次级胆汁酸可以阻止营养生长53。虽然在动物中未观察到艰难梭菌,但已鉴定出产气荚膜梭菌和大肠埃希氏菌作为主要的疾病相关分类群,并且表明次级胆汁酸的生理水平有效地阻止了这些生物体的体外生长。目前尚不清楚胆汁酸是否可以在犬模型中体内限制这些生物,但阐明这些机制可能对兽医学以外的健康产生重要影响。尽管艰难梭菌是人类院内腹泻的主要原因,但产气荚膜梭菌和大肠埃希氏菌都是常见的人类共生菌,并且与人类和狗的腹泻病和结肠炎都有牵连。此外,产气荚膜梭菌产生大量毒素的能力使其成为食源性疾病和软组织感染的主要原因。有趣的是,当检查饮食治疗前后一组儿科克罗恩病患者的数据时,发现闪烁梭菌与饮食诱导的缓解有关(图7),并且相关研究表明EEN后持续缓解以低水平的变形菌门为特征,而复发患者显示变形菌门显著增加54。这些数据以及之前对狗的研究33,35突出了利用动物模型的重要性,并提倡使用新开发的分析方法55和数据库方法56,57用于比较多个微生物组研究,以采取可以识别宿主-微生物组相互作用中的保守主题的“一种健康”(One Health)方法。
艰难梭菌感染经常在抗生素治疗后出现,这一现象归因于抗生素对次级胆汁酸水平的影响58。有趣的是,还观察到抗生素拮抗了饮食引起的微生物组组成和功能的变化,促进了与显著降低的石胆酸和脱氧胆酸水平一致的更加失调的状态(图4和图5)。综上所述,这些数据支持肠道中微生物-微生物相互作用的更通用模型,其中产生胆汁酸的梭菌限制一系列胆汁酸敏感病原体的生长以限制疾病,并强调这些过程对抗菌剂非常敏感。研究结果与FMT和闪烁梭菌报告的结果之间的相似之处表明FMT也可能有益于治疗肠炎。在IBD患者中测试这一假设的临床试验显示出中等成功,与艰难梭菌感染形成鲜明对比,其中FMT可治愈绝大多数患者59。这种差异可能与导致IBD发病机制的不同病原体有关。有趣的是,结肠炎是在经受免疫检查点阻断的癌症患者中观察到的常见副作用,最近的一项研究表明,FMT60后这种结肠炎完全消退,这增加了胆汁酸生产者在治疗某些类型的结肠炎中可能很重要的可能性。
表2.在第0天健康狗和CCE狗样本之间具有差异丰度的OTU(倍数变化>2且P值<0.05)
表3.对饮食有反应的狗和对饮食无反应的狗的第0天样本之间具有差异丰度的OTU。
表4.对饮食有反应的狗在第14天和第0天(第14天对第0天)狗样本之间具有差异丰度的属。
表5.对饮食有反应的狗(第14天与第0天)样本在第14天和第0天之间具有差异丰度的OTU。
表6.对饮食无反应的狗的第0天和第14天(第0天与第14天)样本之间具有差异丰度的OTU(倍数变化>2且P值<0.05)。
表7.对饮食有反应的狗试验中不同时间点之间KEGG通路的比较
表8.对饮食有反应的狗不同时间点样本之间胆汁酸的比较
表9.对饮食有反应的狗中OTU丰度与胆汁酸浓度之间的Spearma相关性。
表10.健康狗、具有CCE的对饮食有反应狗和具有CCE的对饮食无反应的狗的粪便样品中胆汁酸量的比较
注:值<1nmol/g为检测限以下;因此计算时使用了适当的值0.5。
表11.表2-5中OTU的16S
rRNA序列
参考文献
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71.Aβhauer,K.P.,Wemheuer,B.,Daniel,R.和Meinicke,P.,Tax4Fun:从宏基因组16S rRNA数据预测功能谱,生物信息学31,2882–2884(2015)。(Aβhauer,K.P.,Wemheuer,B.,Daniel,R.&Meinicke,P.Tax4Fun:predicting functional profiles frommetagenomic 16S rRNAdata.Bioinformatics 31,2882–2884(2015).)
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尽管已经详细描述了当前公开的主题及其优点,但是应当理解,在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,可以在本申请中进行各种改变、替换和变更。此外,本申请的范围不旨在限于说明书中描述的过程、机器、制造、物质组成、手段、方法和步骤的特定实施例。本领域的普通技术人员将从本公开的主题中理解,目前存在的或以后将开发的与本文公开的对应实施方式执行基本相同的功能或实现基本相同的结果的过程、机器、制造、组合物、手段、方法或步骤,可以根据当前公开的主题予以利用。因此,所附权利要求旨在将这样的过程、机器、制造、物质组成、手段、方法或步骤包括在它们的范围内。
本申请通篇引用了专利、专利申请、出版物、产品说明和协议,出于所有目的将其公开内容通过引用整体并入本申请。
Claims (94)
1.一种药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,所述药物组合物、膳食补充剂或功能性食品包含有效量的能够产生第一胆汁酸的细菌用作药物。
2.如权利要求1所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,所述药物组合物、膳食补充剂或功能性食品还包含有效量的第二胆汁酸。
3.一种药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,所述药物组合物、膳食补充剂或功能性食品包含有效量的能够产生第一胆汁酸的细菌,用于治疗有需要的受试者的肠道疾病。
4.如权利要求3所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,所述药物组合物、膳食补充剂或功能性食品还包含有效量的第二胆汁酸。
5.如权利要求1-4中任一项所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述细菌包含胆汁酸诱导型操纵子(bile acid-inducible operon,baioperon)。
6.如权利要求5所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述胆汁酸诱导型操纵子(bai操纵子)包含与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:3或它们的任何功能片段至少约90%同源或者与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:3或它们的任何功能片段相同的核苷酸序列。
7.如权利要求6所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述胆汁酸诱导型操纵子(bai操纵子)包含SEQ ID NO:1中所列的核苷酸序列。
8.如权利要求1-7中任一项所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述细菌包含16s rRNA,所述16s rRNA包含与SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:4至少约90%同源或者与SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:4相同的核苷酸序列。
9.如权利要求8所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述细菌包含16srRNA,所述16s rRNA包含SEQ ID NO:2中所列的核苷酸序列。
10.如权利要求1-9中任一项所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述细菌是平野梭菌(C.hiranonis)、闪烁梭菌(C.scindens)或它们的组合。
11.如权利要求10所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述细菌是平野梭菌。
12.如权利要求1-11中任一项所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述第一胆汁酸和/或所述第二胆汁酸选自由以下所组成的组:鹅脱氧胆酸、胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸、甘氨胆酸、牛磺胆酸、牛磺鹅脱氧胆酸、牛磺脱氧胆酸、甘氨脱氧胆酸、熊脱氧胆酸、甘氨熊脱氧胆酸、牛磺熊脱氧胆酸、牛磺石胆酸、α-鼠胆酸、脱氧胆酸、γ-鼠胆酸、甘氨石胆酸、牛磺石胆酸、石胆酸、Ω-鼠胆酸及它们的任何组合。
13.如权利要求1-12中任一项所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述第一胆汁酸和/或所述第二胆汁酸是次级胆汁酸。
14.如权利要求13的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述次级胆汁酸选自由以下所组成的组:牛磺脱氧胆酸、甘氨脱氧胆酸、熊脱氧胆酸、甘氨熊脱氧胆酸、牛磺熊脱氧胆酸、牛磺石胆酸、α-鼠胆酸、脱氧胆酸、γ-鼠胆酸、甘氨石胆酸、牛磺石胆酸、石胆酸、Ω-鼠胆酸及它们的任何组合。
15.如权利要求14所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述次级胆汁酸是脱氧胆酸和/或石胆酸。
16.如权利要求1-15中任一项所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述受试者是狗。
17.如权利要求1-15中任一项所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述肠病是急性肠病或慢性肠病。
18.如权利要求1-15中任一项所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述肠病是选自由食物反应性肠病、抗生素反应性肠病和特发性炎症性肠病(IBD)组成的组的慢性肠病。
19.如权利要求1-15中任一项所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述肠道疾病是特发性炎症性肠病(IBD)。
20.如权利要求1-19中任一项所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述细菌用包含胆汁酸诱导型操纵子(bai操纵子)的载体转化。
21.如权利要求20所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述细菌选自梭菌属。
22.如权利要求1-21中任一项所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述细菌的量为约10000CFU至约100万亿CFU。
23.如权利要求2和4-22中任一项所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述第二胆汁酸在约10mg/单位剂量至约500mg/单位剂量之间。
24.如权利要求2和4-23中任一项所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述第一胆汁酸和所述第二胆汁酸相同。
25.如权利要求2和4-23中任一项所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,其中所述第一胆汁酸和所述第二胆汁酸不同。
26.平野梭菌用作药物。
27.平野梭菌用于治疗有需要的受试者的肠道疾病。
28.闪烁梭菌用作药物。
29.闪烁梭菌用于治疗有需要的受试者的肠道疾病。
30.脱氧胆酸用于治疗有需要的受试者的炎性肠病(IBD)。
31.石胆酸用于治疗有需要的受试者的炎性肠病(IBD)。
32.一种食品,所述食品包含有效量的能够产生第一胆汁酸的细菌。
33.如权利要求32所述的食品,所述食品还包含有效量的第二胆汁酸。
34.如权利要求32或33所述的食品,其中所述细菌包含胆汁酸诱导型操纵子(bai操纵子)。
35.如权利要求34所述的食品,其中所述胆汁酸诱导型操纵子(bai操纵子)包含SEQ IDNO:1中所列的核苷酸序列。
36.如权利要求34所述的食品,其中所述细菌包含16s rRNA,所述16s rRNA包含在SEQID NO:2中列出的核苷酸序列。
37.如权利要求32-36中任一项所述的食品,其中所述细菌是平野梭菌、闪烁梭菌或它们的组合。
38.如权利要求37所述的食品,其中所述细菌是平野梭菌。
39.如权利要求32-38中任一项所述的食品,其中所述第一胆汁酸和/或所述第二胆汁酸选自由由以下所组成的组:鹅脱氧胆酸、胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸、甘氨胆酸、牛磺胆酸、牛磺鹅脱氧胆酸、牛磺脱氧胆酸、甘氨脱氧胆酸、熊脱氧胆酸、甘氨熊脱氧胆酸、牛磺熊脱氧胆酸、牛磺石胆酸、α-鼠胆酸、脱氧胆酸、γ-鼠胆酸、甘氨石胆酸、牛磺石胆酸、石胆酸、Ω-鼠胆酸及它们的任何组合。
40.如权利要求32-39中任一项所述的食品,其中所述第一胆汁酸和/或所述第二胆汁酸是次级胆汁酸。
41.如权利要求40所述的食品,其中所述次级胆汁酸选自由以下所组成的组:牛磺脱氧胆酸、甘氨脱氧胆酸、熊脱氧胆酸、甘氨熊脱氧胆酸、牛磺熊脱氧胆酸、牛磺石胆酸、α-鼠胆酸、脱氧胆酸、γ-鼠胆酸、甘氨石胆酸、牛磺石胆酸、石胆酸、Ω-鼠胆酸及它们的任何组合。
42.如权利要求41所述的食品,其中所述次级胆汁酸是脱氧胆酸和/或石胆酸。
43.如权利要求32-42中任一项所述的食品,其中所述食品改善受试者的肠道健康。
44.如权利要求32-43中任一项所述的食品,其中所述细菌用包含胆汁酸诱导型操纵子(bai操纵子)的载体转化。
45.如权利要求32-44中任一项所述的食品,其中所述细菌选自梭菌属。
46.如权利要求32-36中任一项所述的食品,其中所述细菌的量为约10000CFU至约100万亿CFU之间。
47.如权利要求32-46中任一项所述的食品,其中所述第二胆汁酸在约100mg/日服剂量至约1000mg/日服剂量之间。
48.如权利要求33-47中任一项所述的食品,其中所述第一胆汁酸和所述第二胆汁酸相同。
49.如权利要求33-47中任一项所述的食品,其中所述第一胆汁酸和所述第二胆汁酸不同。
50.如权利要求32-49中任一项所述的食品,其中所述食品是宠物食品。
51.如权利要求32-50中任一项所述的食品,其中所述食品是狗粮产品。
52.一种治疗有需要的受试者的肠道疾病的方法,所述方法包含向受试者施用有效量的权利要求1-25的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品,有效量的权利要求32-51中任一项的所述的食品,或它们的组合。
53.如权利要求52的方法,所述方法还包含监测受试者的肠道微生物。
54.如权利要求53所述的方法,其中所述肠道微生物取样自受试者的粪便样品。
55.一种确定伴侣动物肠道疾病易感性的方法,所述方法包含:
a)测量伴侣动物中第一肠道微生物的第一量和/或第二肠道微生物的第二量;
b)将第一肠道微生物的第一量与第一肠道微生物的第一参考量进行比较,和/或将第二肠道微生物的第二量与第二肠道微生物的第二参考量进行比较,其中所述肠道微生物的参考量是根据多只健康伴侣动物的肠道微生物的量确定的;和
c)当肠道微生物的第一量高于第一肠道微生物的第一参考量时,和/或当第二肠道微生物的第二量低于第二肠道微生物的第二参考量时,确定伴侣动物易患肠道疾病。
56.如权利要求55所述的方法,其中所述第一肠道微生物包含一种或多种包含16SrRNA的细菌,所述16S rRNA包含与HQ802983.1.1440、GQ449092.1.1375、GQ448744.1.1393、KF842598.1.1394、HG798451.1.1400、新参考OTU52、HK555938.1.1357、FJ957494.1.1454、FN667392.1.1495、新参考OTU54、HQ760911.1.1437、GQ006324.1.1342、FJ950694.1.1472、FM865905.1.1392、FJ506371.1.1371、FJ957528.1.1445、JF712675.1.1540、新参考OTU82、AB009242.1.1451、HQ751549.1.1448、AB506370.1.1516、DQ057365.1.1393、FN667422.1.1495、AJ270486.1.1241、FN668375.4306350.4307737、GQ867426.1.1494、GX182404.8.1529、JF224013.1.1362、GQ448246.1.1389、KC245406.1.1465、FN667084.1.1493、EU470512.1.1400、EU768569.1.1352、AY239462.1.1500、KC504009.1.1465、FM179752.1.1686、新参考OTU114、HK557089.3.1395、JQ208181.1.1352、HQ803964.1.1435、AM276759.1.1484、JN387556.1.1324、GQ448486.1.1387、HK694029.9.1487、HQ754680.1.1441、FN563300.1.1447、FP929060.3837.5503、GQ448506.1.1374、耐久肠球菌(Enterococcus durans)、产气荚膜梭菌(C.perfringens)或大肠埃希氏菌(E.coli)的16S rRNA核苷酸序列至少约90%同源或者与所述16S rRNA核苷酸序列相同的核苷酸序列。
57.如权利要求56所述的方法,其中所述第一肠道微生物是产气荚膜梭菌、大肠埃希氏菌及它们的任何组合。
58.如权利要求55-57中任一项所述的方法,其中所述第二肠道微生物包含一种或多种包含16S rRNA的细菌,所述16S rRNA包含与EU774020.1.1361、HQ793763.1.1451、HQ792787.1.1438、新参考OTU109、HQ792778.1.1436或DQ113765.1.1450的16S rRNA核苷酸序列至少约90%同源或者与所述16S rRNA核苷酸序列相同的核苷酸序列。
59.权利要求55-58中任一项所述的方法,所述方法还包含当第一肠道微生物的第一量低于第一肠道微生物的第一参考量时,和/或当第二肠道微生物的第二量高于第二肠道微生物的第二参考量时,提供治疗方案的定制推荐,和/或进一步监测肠道微生物。
60.一种确定患有肠道疾病的伴侣动物对饮食的反应性的方法,所述方法包含:
a)测量伴侣动物中第一肠道微生物的第一量和/或第二肠道微生物的第二量;
b)将第一肠道微生物的第一量与第一肠道微生物的第一参考量进行比较,和/或将第二肠道微生物的第二量与第二肠道微生物的第二参考量进行比较,其中所述肠道微生物的参考量是根据多只健康伴侣动物肠道微生物的量确定的;和
c)当肠道微生物的第一量高于第一肠道微生物的第一参考量时,和/或当第二肠道微生物的第二量低于第二肠道微生物的第二参考量时,确定伴侣动物对饮食有反应,或当肠道微生物的第一量低于第一肠道微生物的第一参考量时,和/或当第二肠道微生物的第二肠道微生物的量高于第二肠道微生物的第二参考量时,确定伴侣动物对饮食无反应。
61.如权利要求60所述的方法,其中所述第一肠道微生物包含一种或多种包含16SrRNA的细菌,所述16S rRNA包含与新参考OTU45、JRPJ01000002.1034290.1035791、KF842598.1.1394、JF920309.1.1340、FJ978526.1.1378、新参考OTU54、HQ793763.1.1451、DQ113765.1.1450、DQ797046.1.1403、ACBW01000012.3536.5054、JN387556.1.1324、新参考OTU52或JQ208053.1.1336的16S rRNA核苷酸序列至少约90%同源或者与所述16S rRNA核苷酸序列相同的核苷酸序列。
62.如权利要求60或61所述的方法,其中所述第二肠道微生物包含一种或多种包含16SrRNA的细菌,所述16S rRNA包含与HK693629.1.1491、GQ493166.1.1359、GQ491426.1.1332、FJ957494.1.1454、GQ449092.1.1375、GQ448486.1.1387、AMCI01001631.34.1456或HK555938.1.1357的16S rRNA核苷酸序列至少约90%同源或者与所述16S rRNA核苷酸序列相同的核苷酸序列。
63.如权利要求60-62中任一项所述的方法,所述方法还包含当确定伴侣动物对饮食有反应时,将饮食施用给伴侣动物。
64.如权利要求60-62中任一项的方法,所述方法还包含当伴侣动物被确定为对饮食无反应时,向伴侣动物施用饮食、类固醇和任选地抗生素。
65.如权利要求60-64中任一项所述的方法,其中步骤c)中的确定发生在向伴侣动物施用饮食或饮食、类固醇和任选地抗生素之前。
66.一种确定饮食治疗伴侣动物肠道疾病有效性的方法,所述方法包含:
a)在向伴侣动物施用饮食以治疗肠道疾病之前或之后,测量伴侣动物中第一肠道微生物的第一量和/或第二肠道微生物的第二量;
b)将第一肠道微生物的第一量与第一肠道微生物的第一参考量进行比较,和/或将第二肠道微生物的第二量与第二肠道微生物的第二参考量进行比较,其中所述肠道微生物的参考量是根据多只健康伴侣动物肠道微生物的量确定的;和
c)当肠道微生物的第一量高于第一肠道微生物的第一参考量和/或当第二肠道微生物的第二量低于第二参考量时,确定饮食对治疗肠道疾病有效,或当肠道微生物的第一量低于第一肠道微生物的第一参考量和/或当第二肠道微生物的第二量高于第二参考量时,确定饮食对治疗肠道疾病无效。
67.如权利要求66所述的方法,其中所述第一肠道微生物包含一种或多种包含16SrRNA的细菌,所述16S rRNA包含与HK557089.3.1395或GQ4483361.1418的16S rRNA核苷酸序列至少约90%同源或者与所述16S rRNA核苷酸序列相同的核苷酸序列。
68.如权利要求66或67所述的方法,其中所述第二肠道微生物包含一种或多种包含16SrRNA的细菌,所述16S rRNA包含与KF842598.1.1394、GQ006324.1.1342、HQ802983.1.1440、JN387556.1.1324、FJ950694.1.1472、HG798451.1.1400、新参考OTU52或GQ448468.1.1366的16S rRNA核苷酸序列至少约90%同源或者与所述16S rRNA核苷酸序列相同的核苷酸序列。
69.如权利要求66-68中任一项所述的方法,所述方法还包含当确定伴侣动物对饮食有反应时,将饮食施用给伴侣动物。
70.如权利要求66-68中任一项所述的方法,所述方法还包含当确定伴侣动物对饮食无反应时,向伴侣动物施用饮食、类固醇和任选地抗生素。
71.如权利要求66-69中任一项所述的方法,其中步骤c)中的确定发生在向伴侣动物施用饮食或饮食、类固醇和任选地抗生素之前。
72.如权利要求55-71任一项的方法,其中所述肠道微生物的参考量源自多个健康伴侣动物中肠道微生物的平均量。
73.如权利要求55-72中任一项所述的方法,其中从所述受试者的粪便样品测量所述肠道细菌的量。
74.一种用于在伴侣动物中增加能够产生胆汁酸的细菌种群的饮食。
75.如权利要求74的饮食,所述饮食包含蛋白质、脂肪、粗纤维、总膳食纤维、碳水化合物、钙、磷、钠、氯化物、钾、镁、铁、铜、锰、锌、碘、硒、维生素A、维生素D3、维生素E、维生素C、硫胺素(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、泛酸、烟酸、吡哆醇(维生素B6)、叶酸、生物素、钴胺素(维生素B12)、胆碱、精氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、牛磺酸、亚油酸、花生四烯酸、Ω-6脂肪酸、Ω-3脂肪酸、EPA和/或DHA。
76.如权利要求74或75所述的饮食,其中所述受试者是狗。
77.如权利要求76所述的饮食,其中所述饮食是皇家犬兽医饮食。
78.如权利要求77所述的饮食,其中所述饮食选自由Ultamino、水解蛋白质成年HP干、水解蛋白质湿、水解蛋白质成年PS干、水解蛋白质中等热量干、水解蛋白质小型犬干、水解蛋白质零食以及它们的任何组合所组成的组。
79.如权利要求74-78中任一项所述的饮食,其中所述细菌包含胆汁酸诱导型操纵子(bai操纵子)。
80.如权利要求74-79中任一项所述的饮食,其中所述细菌是平野梭菌、闪烁梭菌或它们的组合。
81.如权利要求78所述的饮食,其中所述细菌是平野梭菌。
82.一种用于治疗狗肠道疾病的皇家犬兽医饮食,
其中所述狗包含第一量的第一肠道微生物和/或第二量的第二肠道微生物,和
其中第一肠道微生物的第一量高于第一肠道微生物的第一参考量,和/或第二肠道微生物的第二量低于第二肠道微生物的第二参考量。
83.如权利要求82所述的皇家犬兽医饮食,其中所述第一肠道微生物包含一种或多种包含16S rRNA的细菌,所述16S rRNA包含与新参考OTU45、JRPJ01000002.1034290.1035971、KF842598.1.1394、JF920309.1.1340、FJ978526.1.1378、新参考OTU54、HQ793763.1.1451、DQ113765.1.1450、DQ797046.1.1403、ACBW01000012.3536.5054、JN387556.1.1324、新参考OTU52或JQ208053.1.1336的16S rRNA核苷酸序列至少约90%同源或者与所述16S rRNA核苷酸序列相同的核苷酸序列。
84.如权利要求82或83所述的皇家犬兽医饮食,其中所述第二肠道微生物包含一种或多种包含16S rRNA的细菌,所述16S rRNA包含与HK693629 1.1491、GQ493166.1.1359、GQ491426.1.1332、FJ957494.1.1454、GQ449092.1.1375、GQ448486.1.1387、AMCI01001631.34.1456,或HK55598.1.1357的16S rRNA核苷酸序列至少约90%同源或者与所述16S rRNA核苷酸序列相同的核苷酸序列。
85.权利要求82-84中任一项所述的皇家犬兽医饮食,其中所述皇家犬兽医膳食选自由以下所组成的组:Ultamino、水解蛋白质成年HP干、水解蛋白质湿、水解蛋白质成年PS干、水解蛋白质中等卡路里干、水解蛋白质小型犬干、水解蛋白质零食,以及它们的任何组合。
86.一种用于治疗狗肠道疾病的胆汁酸。
87.如权利要求86的胆汁酸,其中所述胆汁酸选自由以下所组成的组:鹅脱氧胆酸、胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸、甘氨胆酸、牛磺胆酸、牛磺鹅脱氧胆酸、牛磺脱氧胆酸、甘氨脱氧胆酸、熊脱氧胆酸、甘氨熊脱氧胆酸、牛磺熊脱氧胆酸、牛磺石胆酸、α-鼠胆酸、脱氧胆酸、γ-鼠胆酸、甘氨石胆酸、牛磺石胆酸、石胆酸、Ω-鼠胆酸及它们的任何组合。
88.如权利要求86或87所述的胆汁酸,其中所述胆汁酸是次级胆汁酸。
89.如权利要求88所述的胆汁酸,其中所述次级胆汁酸选自由以下所组成的组:牛磺脱氧胆酸、甘氨脱氧胆酸、熊脱氧胆酸、甘氨熊脱氧胆酸、牛磺熊脱氧胆酸、牛磺石胆酸、α-鼠胆酸、脱氧胆酸、γ-鼠胆酸、甘氨石胆酸、牛磺石胆酸、石胆酸、Ω-鼠胆酸及它们的任何组合。
90.如权利要求89所述的胆汁酸,其中所述次级胆汁酸是脱氧胆酸和/或石胆酸。
91.如权利要求86-90中任一项所述的胆汁酸,其中所述肠道疾病是急性肠病或慢性肠病。
92.如权利要求86-91中任一项所述的胆汁酸,其中所述肠道疾病是选自由食物反应性肠病、抗生素反应性肠病和特发性炎症性肠病(IBD)组成的组的慢性肠病。
93.一种试剂盒,所述试剂盒包含权利要求1-25中任一项所述的药物组合物、膳食补充剂或功能性食品、权利要求32-51中任一项所述的食品、权利要求74-85中任一项所述的饮食或权利要求86-92中的任一项所述的胆汁酸。
94.如权利要求93所述的试剂盒,其中所述试剂盒还包含用于治疗和/或预防肠道疾病的书面说明。
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