基于16srDNA高通量测序技术探究芍药汤对溃疡性结肠炎大鼠肠道菌群多样性的影响

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目的:采用TNBS/乙醇法复制溃疡性结肠炎(UC)大鼠模型,应用16srDNA高通量测序技术通过比较、分析芍药汤、美沙拉嗪、混合抗生素给药后对大鼠肠道主要菌群数量、结构变化的影响,从肠道菌群组成及丰度调节的角度探讨芍药汤对溃疡性结肠炎的治疗机制。方法:将50只SD大鼠随机分为5组:空白组、模型组、抗生素组、芍药汤组、美沙拉嗪组,采用TNBS原液100mg/kg+50%乙醇0.25ml灌肠方法建造UC大鼠模型,造模成功后第8天开始对应灌胃给药,每日一次,连续给药7天,7天后处死所有大鼠,分别采集治疗前、治疗后第7天大鼠的粪便,利用16srDNA高通量测序技术对大鼠粪便菌群进行基因测序。结果:与空白组相比,模型组OTUs数量降低,alpha多样性显著下降,bet a多样性显示差异,在拟杆菌、厚壁菌、梭菌中相对表达含量降低,在疣微菌、蓝藻菌、变形菌、杆菌、樟脑杆菌、弯曲菌中相对表达含量升高。与模型组相比,芍药汤组OTUs数量增多,alpha多样性、beta多样性差异显著,在疣微菌、迷踪菌、软壁菌、杆菌、乳杆菌中相对表达含量降低,在厚壁菌、脱硫弧菌、变形菌、δ-变形菌、ε-变形菌、梭菌、弯曲菌中相对表达含量升高。与模型组相比,美沙拉嗪组OTUs数量明显增多,alpha多样性、beta多样性差异显著,在疣微菌、软壁菌、梭菌、杆菌、乳杆菌中相对表达含量降低,在拟杆菌、蓝藻菌、变形菌、4C0d-2、弯曲菌、α-变形菌、迷踪菌、ε-变形菌、YS2、RF32中相对表达含量升高。与模型组相比,抗生素组OTUs数量减少,单样本alpha多样性下降,beta多样性比较差异呈减小趋势,在厚壁菌、疣微菌、迷踪菌、拟杆菌、弯曲菌、蓝藻菌、梭菌、ε-变形菌中相对表达含量降低,在变形菌、杆菌、β-变形菌、γ-变形菌、柏克氏菌、肠杆菌、乳杆菌相对表达含量大幅度升高。给药后,与美沙拉嗪组相比,芍药汤组OTUs数目差异不显著,alpha多样性呈一致性,beta多样性差异呈减小趋势,肠道菌群的组成及含量极为相似,与空白组无显著性差异,主要由拟杆菌、梭菌、厚壁菌组成。芍药汤对肠道菌群有明显的调节作用,表现在总体益生菌出现上升,致病菌和条件致病菌出现下降,说明芍药汤可以维持肠道菌群平衡稳态,逆转肠道菌群失衡状态。UC大鼠经抗生素灌胃后,与模型组对比加重了肠道菌群失衡,物种组成丰度明显降低,说明抗生素可加重肠道菌群紊乱。芍药汤组在有益菌的表达水平上与美沙拉嗪组差异不明显,物种组成多样性相似,在疗效上与美沙拉嗪组总体调控方向具有一致性。结论:肠道菌群失衡可能是UC发病与发展的重要原因,芍药汤可能是通过调节肠道菌群多样性来发挥对UC的治疗作用。
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