【摘 要】
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背景和目的溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC)是临床较常见的一种炎症性肠病,存在病情易反复发作、药物不良反应多等问题。新近研究发现肠道菌群代谢产物短链脂肪酸(Short-chain Fatty Acids,SCFAs),可诱导3型固有淋巴细胞(ILC3s)的子集NCR+ILC3分化并分泌相关细胞因子IL-22,对维持肠黏膜屏障稳态具有重要作用。近来,国内外UC患者越来越多地考
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(81673965);
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背景和目的溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC)是临床较常见的一种炎症性肠病,存在病情易反复发作、药物不良反应多等问题。新近研究发现肠道菌群代谢产物短链脂肪酸(Short-chain Fatty Acids,SCFAs),可诱导3型固有淋巴细胞(ILC3s)的子集NCR+ILC3分化并分泌相关细胞因子IL-22,对维持肠黏膜屏障稳态具有重要作用。近来,国内外UC患者越来越多地考虑使用补充和替代疗法,其中中医药已成为该疗法中重要的组成部分。但大多中医药疗法通常缺乏足够的临床数据和明确的分子机制为依据,影响了治疗溃疡性结肠炎的中药新药被进一步推广。导师仝战旗根据临床经验方研制的国家新药五味苦参肠溶胶囊(Composite Sophora Colon-soluble Capsule,CSCC),经多中心、随机、对照、双盲临床试验证明,对活动期湿热内蕴型UC患者疗效不劣于一线西药。该药为结肠定位释药制剂,直接作用于结肠黏膜及肠道菌群,产生治疗作用。故本研究拟进一步基于Meta分析和网络药理学分析,为该药提供坚实的临床数据,预测潜在的分子机制。同时在UC模型小鼠中开展肠道菌群及代谢组分析,探索该药改善肠道菌群/丁酸,通过NCR+ILC3治疗UC的机制作用。研究方法第一部分:检索Pub Med、EMBASE、中国生物医学文献数据库、中国知网学术期刊全文数据库、维普中文科技期刊数据库中2000年1月至2020年7月关于应用含苦参中药制剂治疗溃疡性结肠炎的随机对照临床试验,按照纳入排除标准,对最终纳入的文献进行质量评价和Meta分析。第二部分:通过KEGG、TCMSP、Sym Map等数据库检索五味苦参肠溶胶囊君药苦参治疗湿热内蕴型溃疡性结肠炎(Damp-heat accumulation syndrome-UC,DHAS-UC),潜在的活性化合物、靶点基因、相关的机制通路,运用Cytoscape 3.7.0构建网络,通过Network Analyzer功能分析各组分网络维度参数,预测关键活性化合物和机制通路。第三部分:随机分组后构建3%DSS诱导的UC模型小鼠,对各组小鼠采用生理盐水、五味苦参方(CSCC)及美沙拉秦灌肠,记录小鼠每日体重。干预7天后,收集小鼠粪便,运用16S r DNA技术和GC-MS技术分析肠道菌群及代谢组SCFAs含量水平,同时解剖取小鼠结肠,称量长度及重量,提取结肠组织,开展流式细胞术、ELISA、q PCR及免疫荧光检测实验,分析NCR+ILC3比例及相关细胞因子水平,印证和探索五味苦参肠溶胶囊治疗DHAS-UC的药物疗效和潜在机制。研究结果第一部分:在所有纳入的文献中,含苦参中药制剂被直接作用于UC病灶局部,分析结果表明,含苦参中药制剂治疗DHAS-UC,其临床缓解率、显效率、中医证候积分等评价指标明显优于对照组,且不良反应发生率较低。尤其是口服结肠定位释放制剂五味苦参肠溶胶囊,文献偏倚风险较低,可信度高,对于临床进一步开发新药具有很好的指导作用和参考价值。第二部分:应用网络药理学分析发现,五味苦参肠溶胶囊中君药苦参,含有的Quercetin、Luteolin、Matrine等具有显著的炎症调控作用,并预测了苦参治疗DASH-UC的主要信号通路:PI3K-Akt Pathway。第三部分:用五味苦参灌肠液干预处理DSS诱导的结肠炎小鼠7天后,DSS诱导的结肠损伤得以缓解或消失,包括结肠重量指数降低,组织病理学评分下调和结肠长度恢复。表明五味苦参肠溶胶囊可有效缓解DSS诱发的结肠炎。同时模型组小鼠肠道内Bacteroidetes丰度下降,而五味苦参肠溶胶囊可促进小鼠肠道内有益菌的增殖,上调拟杆菌门及拟杆菌属丰度,显著升高代谢产物丁酸水平,增加肠道菌群多样性,优化菌群结构恢复正常菌群水平。提取结肠组织进一步分析后,发现五味苦参肠溶胶囊干预后,可促进NCR+ILC3分化及相关细胞因子分泌,抑制LTi ILC3分化,调节LTi ILC3/NCR+ILC3细胞免疫平衡,进一步印证了NCR+ILC3受丁酸诱导,与共生微生物互为调控,保护肠道黏膜屏障的机制。结论五味苦参肠溶胶囊治疗DHAS-UC具有充分的临床依据,该药通过直接作用于肠道黏膜层及菌群,上调代谢产物丁酸含量,从而促进NCR+ILC3的分化,发挥保护肠黏膜免疫屏障的功能,最终显著缓解结肠炎症状。
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