MARC

 008180601s2016        us          esm        001c    eng
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■020    ▼a9781369413212
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI10245717
■035    ▼a(MiAaPQ)grad.msu:14966
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■090    ▼a전자도서(박사논문)
■1001  ▼aQuach,  Darin.
■24510▼aInvestigating  the  role  of  Lactobacillus  reuteri  and  the  microbiota  in  bone  health▼h[electronic  resource]▼cQuach,  Darin.
■260    ▼a[Sl]▼bMichigan  State  University▼c2016
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2016
■300    ▼a1  online  resource(220  p)
■500    ▼aSource:  Dissertation  Abstracts  International,  Volume:  78-05(E),  Section:  B.
■500    ▼aAdviser:  Robert  A.  Britton.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Michigan  State  University,  2016.
■520    ▼aOsteoporosis  is  a  disease  characterized  by  low  bone  mass,  which  can  subsequently  lead  to  an  increased  risk  of  sustaining  a  bone  fracture.  With  the  advancements  made  in  research  and  medicine  in  the  past  century,  the  average  lifespan  has  increased  substantially.  However,  this  has  also  lead  to  an  increase  in  the  elderly  population  that  is  susceptible  to  age-related  diseases  such  as  osteoporosis.  It  is  currently  estimated  that  over  300  million  people  worldwide  are  impacted  by  osteoporosis.  Taking  into  consideration  the  side  effects  stemming  from  medications  used  to  treat  this  illness,  there  has  been  an  increase  in  research  efforts  to  develop  novel  therapeutics  for  osteoporosis.  One  area  of  research  that  has  garnered  recent  interest  involves  investigating  the  therapeutic  potential  of  the  gut  microbiota  in  bone  health.  As  a  result,  an  overarching  goal  in  this  area  of  research  revolves  around  identifying  microbes  that  impact  bone  health  and  understanding  the  mechanisms  mediating  these  responses.
■520    ▼aIn  this  thesis,  I  present  the  beneficial  use  of  the  probiotic  bacterium    Lactobacillus  reuteri  (L.  reuteri)  in  an    in  vivo  murine  model  of  osteoporosis  mediated  by  estrogen  deficiency.  Using  female  Balb/c  mice  that  are  rendered  estrogen  deficient  following  ovariectomy,  we  demonstrated  that  supplementation  with  L.  reuteri  was  capable  of  preventing  bone  loss.  In  addition  to  this,  we  identified  that  the  process  of  osteoclastogenesis  was  down-regulated  following  L.  reuteri    treatment  in  these  mice  suggesting  that  this  could  be  the  mechanism  by  which  L.  reuteri  confers  its  benefit  on  bone  health.
■520    ▼aOsteoclasts  are  the  main  cell  type  responsible  for  bone  resorption.  Using  an  in  vitro  model  of  osteoclastogenesis,  we  demonstrated  that  cell-free  conditioned  medium  (CCM)  from  L.  reuteri  inhibited  the  maturation  of  osteoclasts  from  macrophages.  We  further  characterized  this  by  demonstrating  that  L.  reuteri  CCM  halted  osteoclastogenesis  at  an  intermediate  stage  characterized  by  fused  polykaryons.  Using  an  antagonist  to  the  G  protein  coupled  receptor  GPR120,  we  decreased  the  ability  of    L.  reuteri  CCM  to  suppress  osteoclastogenesis  from  70%  to  38%  suggesting  that  L.  reuteri  is  partially  signaling  through  GPR120  to  suppress  osteoclastogenesis.  Taking  into  account  that  GPR120  was  a  receptor  for  long  chain  fatty  acids,  we  investigated  the  impact  of  lactobacillic  acid  (LA),  a  long  chain  fatty  acid  produced  by  L.  reuteri,  and  observed  that  the  suppression  of  osteoclastogenesis  by  L.  reuteri    involved  the  production  of  LA.  Moreover,  purified  LA  could  suppress  osteoclast  formation  in  a  dose  dependent  manner.  To  elucidate  the  effect  of    L.  reuteri  treatment  on  host  cell  physiology,  we  performed  RNA  sequencing  at  multiple  time  points  during  osteoclastogenesis.  An  analysis  of  the  transcriptome  data  identified  several  pathways  that  were  modulated  following  L.  reuteri  treatment.  Further  investigations  indicated  that  NF-kappaB  and  p38  activation  were  impacted  by  L.  reuteri  in  RAW264.7  cells.  These  sets  of  experiments  have  led  to  the  identification  of  a  possible  effector  molecule  produced  by  L.  reuteri  and  mechanism  by  which  it  acts  to  benefit  bone  health.
■520    ▼aIn  the  last  part  of  this  thesis,  I  present  an  in  vivo  murine  model  using  germ  free  (GF)  mice  to  study  the  impact  of  the  gut  microbiota  on  bone  health.  By  colonizing  GF  mice  with  microbiotas  with  different  compositions,  the  goal  was  to  identify  specific  microbes  that  could  be  impacting  bone  health  in  either  a  positive  or  negative  manner.  Interestingly  enough,  we  discovered  that  the  microbial  communities  that  were  introduced  into  the  different  groups  of  mice  in  our  studies  did  not  impact  bone  health  in  comparison  to  the  GF  control  group.  This  was  in  stark  contrast  to  existing  literature  that  reported  a  deleterious  effect  in  bone  health  following  the  introduction  of  a  gut  microbiota.  This  reinforced  the  fact  that  our  knowledge  remains  limited  in  terms  of  understanding  how  the  gut  microbiota  impacts  bone  health.  Nevertheless,  the  discoveries  stemming  from  these  studies  contribute  to  the  growing  body  of  work  in  this  discipline  and  will  guide  future  research  that  aims  to  uncover  novel  therapeutic  options  to  combat  osteoporosis.
■590    ▼aSchool  code:  0128.
■650  4▼aMicrobiology
■650  4▼aBiology
■650  4▼aPhysiology
■690    ▼a0410
■690    ▼a0306
■690    ▼a0719
■71020▼aMichigan  State  University▼bMicrobiology  and  Molecular  Genetics.
■7730  ▼tDissertation  Abstracts  International▼g78-05B(E).
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0128
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2016
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T14820483▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
■980    ▼a20180515▼f2018

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