肾病Ⅱ号方对IgA肾病大鼠的肠道菌群作用机制研究

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[背景]IgA肾病(IgAN)是一组以IgA或IgA为主的免疫复合物在肾小球系膜区呈颗粒样或团块样弥漫性沉积为特征的原发性肾小球疾病,是最终导致终末期肾脏病(ESRD)的主要原因之一。IgA肾病临床表现多种多样,且发病机制尚未明确,现代医学在临床上至今仍无对IgA肾病特异性的有效的治疗药物,但祖国医学对IgA肾病的防治积累了丰富经验并且取得显著疗效。本课题组从事肾病研究四十年,经过大量临床病例的观察及分析,及结合中医辨证论治理论,自创健脾益肾止血法的经验方“肾病Ⅱ号方”治疗IgA肾病疗效显著。[目的]在前期的基础上,以肾病Ⅱ号方作为干预手段,利用IgA肾病大鼠模型,探讨其肠道微生物的变化特征;利用生物信息学方法进行整合分析,分析肠道菌群失衡在IgAN发生中的作用,以及中药“肾病Ⅱ号方”治疗IgAN的肠道微生物调节机制。为中药复方肾病Ⅱ号方的临床应用提供科学依据。[方法]1、IgA肾病模型大鼠制作:选取雄性SD大鼠,在异种蛋白免疫诱导模型制作基础上,使用牛血清白蛋白(BSA)对SD大鼠以600mg/kg进行隔天灌胃,同时每周一次在皮下分别注射四氯化碳(CC14 0.1ml)和蓖麻油(0.5ml),并分别在第7、10、13周这3个时间点在SD大鼠的尾静脉以0.25mg/kg的剂量每周一次来注射脂多糖(LPS)。2、肾病Ⅱ号方疗效评价:IgA肾病模型大鼠造模成功后,分别给予中药“肾病Ⅱ号方”低、中、高剂量进行干预4周,并以正常小鼠作为空白对照组。动态观察各组小鼠的精神状态、饮食、体重、行为学及检测肝功能、肾功能、24h尿蛋白等,同时进行肝、肾组织病理学检查、肾小球IgA沉积强度的测定。3、肠道菌群分析:第21周干预结束后,处死实验大鼠,取盲肠中的粪便,使用16S rRNA基因测序技术检测不同组别大鼠肠道菌群的生物多样性和丰度等生物学特征,寻找差异表达菌群,探讨肠道微生物变化特征。[结果]1、经改良的异种蛋白免疫诱导制作的IgA肾病模型大鼠存活率好,生化及病理检测符合IgA肾病特点。2、肾病Ⅱ号方干预结果显示:模型组大鼠血肌酐(Cr)与尿素氮(BUN)与正常组相比均显著升高(P<0.05),模型组的24小时尿蛋白定量及PCR均显著高于正常组(P<0.05)。肾病Ⅱ号方高剂量组的血肌酐(Cr)与尿素氮(BUN)与模型组相比显著下降(P<0.05),肾病Ⅱ号方高剂量组的24h尿蛋白定量及PCR显著低于模型组(P<0.05)。肾病Ⅱ号方高剂量组肾小球系膜增生程度较模型组明显减轻,系膜基质释放减少,肾小管结构基本正常。3、肠道微生物检测显示正常组和模型组之间的群落结构组成具有显著差异,并且肾病Ⅱ号方高剂量组的群落结构介于正常组和模型组的群落结构之间,有向正常组恢复的趋势。通过LEfSe分析,发现在模型组中,显著差异类群包括有Gammaproteobacteria(变形杆菌纲)、Coprococcus_2(肠球菌属)、Erysipelotrichaceae(丹毒丝菌科)和 Bacteroidales_g_unclassified(拟杆菌属)。肾病Ⅱ号方高剂量组的差异类群包括有Ruminococcaceae(瘤胃菌科)、Betaproteobacteriales(变形杆菌目)、Actinobacteria(放线菌门)、Erysipelotrichaceae_UCG_003(丹毒丝菌科)、Eubacteriaceae(真杆菌科)、Oxyphotobacteria(氧发光菌纲)、Tenericutes(柔膜菌门)、Bifidobacterium(双歧杆菌属)、Cyanobacteria(蓝藻菌门)、Deferribacteraceae(脱铁杆菌科)和 Saccharimonadaceae。[结论]肾病Ⅱ号方具有治疗大鼠IgA肾病的作用,其作用机制可能与调整部分肠道菌群的微生态平衡有关。
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