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背景溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC),属于炎性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)的一种,病人表现出腹痛、腹泻以及便血等临床症状,病变主要累及直肠和远端结肠。近年来,大量研究数据显示肠道菌群紊乱在UC的发生发展中扮演至关重要的角色。中药单体根皮素(Phloretin,Ph)是一种来自于水果根皮中的天然类黄酮物质,具有抗炎、抗菌和抗氧化性,而根皮素是否可以缓解UC尚不明确,其对肠道菌群的调节作用也有待研究。目的评估根皮素缓解小鼠溃疡性结肠炎的效果,并深入研究其肠道微生态机理。方法1.雄性BALB/c小鼠60只,随机分为:健康对照组(CK)、根皮素对照组(Ph)、溃疡性结肠炎疾病组(DSS)、根皮素干预组(DSSPh)、合笼溃疡性结肠炎疾病组(CoDSS)及合笼根皮素干预组(CoDSSPh),CoDSS和CoDSSPh组是饲养于同一笼中的疾病组和根皮素干预组,利用小鼠的食粪习性使肠道菌群在两组间交换。通过以下指标探究根皮素对UC小鼠的干预效果以及肠道菌群在此过程中的作用:1)记录小鼠体重、计算疾病活动指数(disease activity index,DAI)、H&E染色检测结肠病理情况;2)RT-qPCR方法检测结肠炎性细胞因子和黏蛋白基因(Muc-2)的mRNA水平。2.雄性BALB/c小鼠40只,随机分为:CK、Ph、DSS、DSSPh以及DSSFMT组(粪菌移植治疗组),将DSSPh组小鼠的粪菌灌胃于DSSFMT组小鼠中,通过以下指标探究根皮素在干预UC小鼠中的肠道微生态机理:1)记录小鼠体重、计算DAI、测量结肠长度、H&E染色检测结肠病理情况;2)RT-qPCR方法检测结肠炎性细胞因子和Muc-2的mRNA水平;3)Western blot方法检测结肠紧密连接蛋白、NF-κB通路蛋白和NLRP3小体蛋白的相对含量;生物化学法(TBA法、WST-1法和微量酶标法)检测结肠氧化压力;4)流式细胞术方法检测脾脏中免疫细胞的含量;5)16S rDNA高通量测序检测肠道菌群的改变,基于高通量测序结果,利用生物信息学方法分析肠道菌群与环境因子的相关性,并对肠道菌群基因组进行功能预测。结果1.根皮素对UC小鼠的干预效果以及肠道菌群在此过程中的作用1)根皮素干预可显著增加疾病小鼠体重、降低DAI、改善小鼠结肠病理情况、降低病理评分、调节结肠组织炎性细胞因子以及增加Muc-2的mRNA相对丰度。2)CoDSSPh组小鼠较DSSPh组小鼠的以上疾病症状均显著加重。而CoDSS组小鼠较DSS组小鼠的以上疾病症状均显著减轻。2.根皮素缓解小鼠UC的肠道微生态机理1)粪菌移植(来自DSSPh组的粪菌)治疗可以显著增加疾病小鼠体重、降低DAI、增加结肠长度、改善结肠组织病理情况、降低组织病理评分以及调节结肠组织炎性细胞因子的mRNA水平。2)粪菌移植治疗可以显著改善疾病小鼠结肠屏障功能、抑制NF-κB通路和NLRP3炎症小体的激活、降低结肠氧化压力以及调节脾脏中免疫细胞的含量。3)粪菌移植或根皮素直接干预均可以显著增加肠道菌群的Chao指数,提高Bacteroidetes菌门、Alistipes和Lactobacillus菌属的丰度,降低Firmicutes菌门和Oscillibacter菌属的丰度。不仅如此,粪菌移植干预与根皮素直接干预对各个分类学水平上肠道细菌丰度的影响无显著差异。4)Oscillibacter菌属与Alistipes菌属、Lactobacillus菌属的丰度均呈负相关。5)Alistipes菌属的丰度与DAI、TNF-α、IL-6和IL-1β的水平呈负相关;Lactobacillus菌属的丰度与DAI的高低呈负相关;Oscillibacter菌属的丰度与IL-6、IL-1β和病理评分的水平呈正相关。6)与代谢相关基因的表达量在治疗组(包括根皮素干预组和粪菌移植干预组)和UC疾病组小鼠中差异较大。结论1.根皮素有较显著改善小鼠UC症状的作用,且肠道菌群参与了此过程;2.根皮素干预过的肠道菌群可以产生与根皮素一样的缓解UC的效果;3.根皮素通过调整UC疾病小鼠肠道菌群结构和组成,提高益生菌Alistipes和Lactobacillus菌属的相对丰度,降低条件致病菌Oscillibacter菌属的丰度,从而发挥缓解小鼠UC的作用。