论文部分内容阅读
炎症性肠病(IBD)一般由溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD)两类组成,是基因、代谢、免疫等多种因素共同介导引发的自身免疫性疾病。恢复紊乱的肠道菌群是防治IBD的新型靶点。传统中医药为代表的补充及替代疗法(CAM)是临床防治IBD的主要方法。党参作为临床补中益气的经典中药,其代表性组分党参多糖和党参皂苷的药理活性广泛,具有抗炎、调节免疫等作用,且党参多糖可在肠道菌群的作用下,分解为小分子物质进而被宿主吸收发挥药效作用。但到目前为止,党参多糖在IBD的防治中并未得到充分利用。加之,在长期的临床应用中,党参主要是以水煎剂的形式口服给药;因中药材组成的复杂性及其主要化学组分的协同作用尚不清楚,其对寻找疾病治疗过程中发挥主要药效作用的组分、追踪有效组分之间的互作机制带来了困难。故深入研究党参有效成分之间的互作关系,及在IBD中发挥药效时的互作机制具有重要意义。本项目首先利用低聚果糖、党参多糖和党参皂苷分别在健康小鼠中预防21天后,采用3%的葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导7天(从第22天给药到第28天截止)建立急性结肠炎小鼠模型。通过评估实验小鼠体重变化、结肠长度、疾病病理指数(DAI)、组织病理切片和髓过氧化物酶(MPO)活性等指标变化,比较三种药物对结肠炎宏观病理症状的缓解情况。采用Illumina Mi Seq 250测序平台,基于细菌16SrRNA基因V3-V4可变区,探究了药物对结肠炎小鼠肠道菌群的调节,明确各药物干预组中的优势菌属。气相色谱(GC)测定粪便中短链脂肪酸(SCFAs)的含量,追踪与产SCFAs相关菌属的变化。酶联免疫法(ELISA)检测结肠炎小鼠中参与调节TH17/Treg平衡的促炎及抗炎细胞因子的分泌。实验结束前,于第29天,各实验组灌胃给予300 mg/kg的党参皂苷一次,收集血液及盲肠样本;应用UPLC-QTOF-MS技术结合PKsolver软件分析药物防治后,党参皂苷中暴露量最高的单体皂苷在血清及盲肠中的吸收情况;阐明党参多糖通过改变肠道菌群作用于皂苷代谢、进而影响其发挥疾病治疗作用的机制。结果表明:低聚果糖、党参多糖和党参皂苷干预防治均可不同程度改善DSS诱导的结肠炎小鼠的宏观病理状况;下调与Th17/Treg平衡相关促炎细胞因子:白细胞介素[IL]-17A,IL-17F,IL-6,IL-22和肿瘤坏死因子[TNF]-α的分泌,上调抗炎因子IL-10和转化生长因子[TGF]-β的表达。16SrRNA高通量测序结果显示:三种药物防治可不同程度改善结肠炎小鼠肠道菌群的结构和多样性。其中,低聚果糖效果最优,但与党参多糖之间并无显著差异。同时,党参多糖通过选择性刺激三种重要益生菌属Bifidobacterium spp.,Akkermansia spp和Lactobacillus spp的生长,下调有害菌属Desulfovibio spp.,Alistipes spp和Helicobacter spp的丰度,改善了结肠炎小鼠肠道菌群的紊乱。GC结果显示:低聚果糖、党参多糖和党参皂苷不仅增加了结肠炎小鼠肠道内SCFAs的含量,而且通过选择性富集具有促SCFAs产生的Blautia,Prevotellaceae UCG-001,Oscillibacter和Quinella菌属的生长,改善了SCFAs的系统和局部能量供应情况。此外,研究发现:三种药物防治后,通过缓解结肠炎小鼠肠道菌群的失调,提高了党参皂苷中暴露量最高的单体化合物Cs-415.2在结肠炎小鼠体内的吸收率,其中,低聚果糖作用最优,党参多糖次之。综上所述:党参多糖具有良好的益生元特性,在急性结肠炎的防治过程中显示出良好的应用前景。本研究一方面证实了党参多糖的潜在益生元效应,另一方面也揭示了党参中共存的多糖通过恢复结肠炎小鼠肠道菌群的紊乱进而影响皂苷代谢的机制。为以党参多糖作为益生元开发新型微生态制剂奠定基础,同时也为发现中药药效物质提供理论依据。