基于肠道菌群相关宿主代谢产物探讨电针防治动脉粥样硬化作用的实验研究

来源 :辽宁中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangxintju4
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:基于“痰瘀毒”致动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)理论,复制动脉粥样硬化家兔模型,通过观察家兔一般情况、血脂水平和血液黏稠度、颈总动脉组织结构、肠道菌群结构特征、宿主血浆差异代谢物及肠道菌群与宿主代谢物的相关性,研究电针防治干预对AS相关宿主代谢物及代谢通路的影响,探讨电针防治干预抗AS的可能途径。材料与方法:1.造模与干预:24只新西兰大耳兔,经适应性喂养1周后,根据完全随机数字表法分为3组,即空白对照组,造模组和电针防治组。其中空白对照组6只,造模组12只,电针防治组6只。AS兔模型复制采用高脂饲养+颈总动脉球囊损伤术的方法(造模评价在预实验完成)。造模成功后,将造模组再随机平均分为两组,即模型对照组和电针对照组,每组6只,分别标记。空白对照组(A)在实验全程中喂以标准兔饲料,不施加干预因素,仅绑缚,全程限制运动;模型对照组(B)和电针对照组(C)造模完成后继续高脂饲料喂养。B组不施加任何干预,仅绑缚,全程限制运动;C组予电针干预“内关”、“关元”、“足三里”穴,每日一次,每次20 min,6日为一疗程,各疗程间休息1日,共4个疗程,全程限制运动;电针防治组(D)在造模前使用电针干预内关、关元、足三里穴,每日一次,每次20 min,6日为一疗程,各疗程间休息一日,共3个疗程,造模后继续电针干预内关、关元、足三里穴,每日一次,每次20 min,6日为一疗程,各疗程间休息1日,共4个疗程,全程限制运动。2.指标检测:造模前根据已有量表评估家兔一般健康状况。造模与干预结束后,再次评估一般健康状况,使用Elisa试剂盒检测血清TC、TG、LDL-C、HDL-C含量;使用全自动血液流变仪检测全血黏度(高切、中切、低切)和毛细管血浆黏度指标;使用油红O染色法,肉眼观察血管内壁上的脂质斑块沉积情况;使用HE染色法,显微镜观察主动脉血管内皮损伤情况;使用16S rRNA高通量基因测序技术,观察肠道菌群相对丰度与多样性的变化;采用高效液相色谱串联质谱法检测血浆中的小分子代谢物,观察宿主代谢物的变化情况。3.联合分析:整合微生物组学与非靶代谢组学的数据进行关联分析,进一步研究电针防治干预调节肠道菌群相关宿主代谢物实现抗AS的作用,并探索其可能的途径。结果:论文一:家兔一般情况比较结果显示,造模及干预前,各组一般情况评分无统计学差异(P>0.05);经各组相应造模及干预后,评分以B组最高,与B组比较,C、D与A评分低,差异有统计学意义(P<0.05)。血清血脂检测结果显示,与A组比较,B组经造模后血清TG、TC、LDL-C含量显著升高(P<0.01),HDL-C含量显著降低(P<0.01)。与B组比较,C组和D组的血清TG、TC、LDL-C含量均显著降低(P<0.05或P<0.01),HDL-C含量均显著升高(P<0.01);但两组之间存在组间差异,以D组血清TG(P<0.01)、TC(P<0.05)、LDL-C(P<0.05)含量较C组更低。血液流变学检测结果显示,与A组比较,B组经造模后全血黏度(低切、中切、高切)、血浆黏度均显著升高(P<0.01)。与B组比较,C组与D组的全血黏度(低切、中切、高切)、血浆黏度均显著降低(P<0.01);A组、C组、D组无统计学上的组间差异(P>0.05)。论文二:经过油红O染色后,A组的颈总动脉组织呈乳白色,其内侧面,整体内皮光滑,内皮上基本没有沉积的脂质;B组的颈总动脉内皮粗糙,凹凸不平,在内皮表面有大量橙红色的脂质附着;C组经过电针干预后,其颈总动脉内皮虽仍然较为粗糙,凹凸不平,内皮表面有橙红色的脂质附着,但脂质肉眼可见数量较B明显减少;D组在电针防治干预下,其颈总动脉内皮可见局部较为光滑,虽局部尚存在少量橙红色的脂质附着,但较B组明显减少,且优于C组。显微镜下颈总动脉HE染色切片结果显示,A组的颈总动脉组织的血管壁结构清晰,内膜完整,血管平滑肌细胞排列整齐;B组的颈总动脉组织处于早期动脉粥样硬化的脂纹期,其内膜受损,内膜下有大量泡沫细胞堆积,平滑肌层有一小脂质池形成,破坏内膜层、及血管壁结构;C组经电针干预后,其颈总动脉内膜下仍有少量泡沫细胞堆积,较B组已出现泡沫细胞明显减少的变化;D组在电针防治干预下,其颈总动脉内膜下仅见极少量泡沫细胞,其改善情况相对C组更优。论文三:16S rRNA高通量基因测序结果显示,与A组比较,B组Chaol指数与Shannon指数均呈显著下降(P<0.01);与B组比较,在电针干预下C和D组Chaol指数呈明显升高(P<0.05)、Shannon指数呈显著升高(P<0.01)。就科水平而言,微生物群落的相对丰度存在组间差异;进一步在属水平进行的NMDS分析结果显示,相比B组,C组与D组中的各样本与A组在空间关系上更为接近。就属水平而言,相对丰度差异排名前20的菌属中,共有6种菌属表现出显著的组间差异。与A组比较,B组的Coprococcus(粪球菌属)、Turicibacter(苏黎世杆菌属)、Dorea(多尔氏菌属)、Roseburia(罗斯氏菌属)、Bifidobacterium(双歧杆菌属)均降低(P<0.05),而 Phascolarctobacterium(考拉杆菌属)升高(P<0.05);与B组比较,C组的粪球菌属、苏黎世杆菌属、罗斯氏菌属、双歧杆菌属升高(P<0.05),而考拉杆菌属降低(P<0.05);D组的粪球菌属、苏黎世杆菌属、多尔氏菌属、罗斯氏菌属、双歧杆菌属皆升高(P<0.05),而考拉杆菌属降低(P<0.05)。肠道菌群因AS造模与电针干预的影响,可能涉及12个二级代谢功能的变化,包括外源性化学物质生物降解与代谢、核酸代谢、萜类和聚酮类化合物的代谢、其它氨基酸代谢、辅酶和维生素代谢、脂代谢、聚糖生物合成代谢、酶家族、酶代谢、糖代谢、氨基酸代谢以及其它次生代谢物的生物合成等。论文四:三维PCA分析结果显示,血浆代谢物存在组间差异。A组和B组的分离程度最为明显,而C组、D组与A组之间的三维空间距离更为接近。经过Agilent Mass Profiler Professional 12.6软件鉴定代谢物,共发现221种血浆差异代谢物变化存在统计学意义。其中与A组比较,B组血浆代谢物共有152种上调,69种下调;与B组比较,C组血浆代谢物共有86种上调,135种下调;而D组血浆代谢物共有112种上调,109种下调。与B组比较,C组或D组共有164种血浆差异代谢物与A组的变化趋势相同,其中C组129种,D组107种。初步对比NCBI、KEGG、HMBD、METLIN数据库,发现上述164种差异代谢物中至少有89种与AS的发生发展存在着可能的相关性。同时,宿主体内 Toluene degradation、Cholesterol metabolism、2-Oxocarboxylic acid metabolism、Aminobenzoate degradation、Arachidonic acid metabolism、Tryptophan metabolism、Bile secretion、Primary bile acid biosynthesis、Secondary bile acid biosynthesis、Metabolic pathways、Microbial metabolism in diverse environments、Biosynthesis of secondary metabolites、Inflammatory mediator regulation of TRP channels、Pentose and glucuronate interconversions等代谢通路均出现变化,对比发现这些代谢通路均与AS发生发展有关。论文五:组学关联分析发现,肠道菌群的变化与宿主代谢物的变化有关。粪球菌属与5(6)-EpETrE-EA、Luteolin 7,3’-dimethyl ether 5-glucoside、Gabacaline、2-glyceryl-PGF2α、phorbol 12-tiglate 13-decanoate、lys lys Trp 成负相关(P<0.05);与 LysoPE(0:0/16:0)、Xeniasterol-b、antiogenin、Arg Ile Pro、4-Methyl-3-oxoadipate-enol-lactone、capillarin成正相关(P<0.05)。Turicibacer属与PG(O-16:0/20:2(11Z,14Z))、Orthothymotinic Acid、Diisobutyl phthalate、13(S)-HODE、Ifosfamide mustard、Ornaline、5-Chloro-1-piperidin-4-yl-1,3-dihydrobenzimidazol-2-one;R29676、L-Djenkolic acid、2-(Fluoromethoxy)-1,1,3,3,3-pentafluoro-1-propene(Compound A)呈负相关(P<0.05);与m-Trifluoromethylhippuric acid、6-Hydroxykynurenic acid、Chenodeoxycholic acid glycine conjugate、(-)-Salvisyriacolide、PS(O-18:0/22:4(7Z,10Z,13Z,16Z))、k-Strophanthin-beta、PS(O-18:0/20:3(8Z,11Z,14Z))、Rifacycin W、26:5(11Z,14Z,17Z,20Z,23Z)、2-(Fluoromethoxy)-1,1,3,3,3-pentafluoro-1-propene(Compound A)呈正相关(P<0.05)。罗斯氏菌属与 4-Sulfobenzyl alcohol、11(R)-HETE、Indoxylsulfuric acid、9,10-Epoxy-18-hydroxystearate、N-Hydroxy-L-phenylalanine、12-hydroxy-5,8,10-heptadecatrienoic acid 呈负相关(P<0.05);与 Kentsin、Risperidone、His Asn Cys、3a,7b,12a-Trihydroxyoxocholanyl-Glycine、3-oxoglycyrrhetinic acid、Stigmaellin A、p-Hydrotiaprofenic acid、Gln Thr lle、(4S,5S)-4,5-Dihydroxy-2,6-dioxohexanoate、Patulin、Pantothenic Acid、2,4-Dinitrophenol、PI(19:1(9Z)/18:2(9Z,12Z))、Ursodeoxycholic acid 3-sulfate、26-hydroxycholesterol 3-sulfate、18-acetoxy-25-hydroxyvitamin D3、Norselic acid E、Hydrocortisone cypionate 呈正相关(P<0.05)。双歧杆菌属与 p-Cresol glucuronide、Tolrestat、PE(20:2(11Z,14Z)/0:0)、N-[(3a,5b,7b)-7-hydroxy-24-oxo-3-(sulfoxy)cholan-24-y]-Glycine、Miraxanthin-Ⅱ、Proscillaridin A、N-depyridomethyl-lndinavir 呈负相关(P<0.05);与 PS(20:2(11Z,14Z)/0:0)呈正相关(P<0.05)。多 尔 氏 菌 属 与 OA-6129E、N-[(3a,5b,7b)-7-hydroxy-24-oxo-3-(sulfoxy)cholan-24-y]-Glycine、3-(3-Indolyl)-2-oxopropanoic acid呈 负 相 关(P<0.05);与 Enalkiren、MEDICA 16、Formoterol、5,4’-Dihydroxy-7’-methoxy-8-methylflavan、Trinexapac-ethyl、3,5-Dinitroguaiacol 呈正相关(P<0.05)。电针治疗干预与电针防治干预对肠道菌群、宿主代谢的影响存在相同点与差异点。共同点:电针治疗干预和电针防治干预均可上调对AS病变的发生发展有保护作用的肠道菌群相对丰度,包括粪球菌属、Turicibacer属、罗斯氏菌属、双歧杆菌属;下调对AS病变有促进的肠道菌群相对丰度,包括Phascolarctobacterum属。继而通过肠道菌群影响宿主代谢物,上调对AS有抑制作用的代谢物,同时下调对AS有促进作用的代谢物:通过Turicibacer属上调与AS相关的宿主差异代谢物PG(O-16:0/20:2(11Z,14Z))、Chenodeoxycholic acid glycine conjugate、PS(O-18:0/22:4(7Z,10Z,13Z,16Z))、PS(O-18:0/20:3(8Z,11Z,14Z)),并下调与 AS 相关的宿主差异代谢物 Ifosfamide mustard、Ornaline、L-Djenkolic acid;通过双歧杆菌属下调与AS相关的宿主差异代谢物p-Cresol glucuronide、Tolrestat、Proscillaridin A 及 Miraxanthin-Ⅱ;通过考拉杆菌属下调与 AS相关的宿主差异代谢物 PA(P-16:0/15:1(9Z))和 3S-hydroxydodecanoic acid。差异点:电针治疗干预可能通过肠道菌群下调部分对AS有促进作用的宿主代谢物,上调对AS有治疗作用的宿主代谢物。通过粪球菌属下调5(6)-EpETrE-EA、Gabacaline、2-glyceryl-PGF2α、phorbol 12-tiglate 13-decanoate;通过罗斯氏菌属下调 11(R)-HETE、Indoxylsulfuric acid、N-Hydroxy-L-phenylalanine、12-hydroxy-5,8,10-heptadecatrienoic acid、2,4-Dinitrophenol。通过罗斯氏菌属上调LysoPE(0:0/16:0)、Xeniasterol-b、antiogenin及 4-Methyl-3-oxoadipate-enol-lactone。电针防治干预能够通过Coprococcus属下调phorbol 12-tiglate 13-decanoate,通过Rosebuira 属下调 4-Sulfobenzyl alcohol、11(R)-HETE、Indoxylsulfuric acid、9,10-Epoxy-18-hydroxy stearate、N-Hydroxy-L-phenylalanine、12-hydroxy-5,8,10-heptadecatrienoic acid;通过 Coprococcus 属上调 Luteolin 7,3’-dimethyl ether 5-glucoside、lys lys Trp、LysoPE(0:0/16:0)、Xeniasterol-b、antiogenin 及4-Methyl-3-oxoadipate-enol-lactone;通过罗斯氏菌属上调 Pantothenic Acid、PI(19:1(9Z)/18:2(9Z,12Z))、Ursodeoxycholic acid 3-sulfate、26-hydroxycholesterol 3-sulfate、18-acetoxy-25-hydroxyvitamin D3、Norselic acid E、Hydrocortisone cypionate;通过多尔氏菌属上调 Enalkiren、MEDICA 16、Formoterol。结论:1.电针防治结合干预能够有效改善动脉粥样硬化动物的血脂、血流动力学异常。2.电针防治结合干预能够有效抑制动脉内膜损伤、泡沫细胞及粥样斑块形成。3.电针防治结合干预能够改变动脉粥样硬化动物的肠道菌群结构(多样性及特异菌属相对丰度)。4.电针防治结合干预能够影响动脉粥样硬化动物宿主代谢物,且此类代谢物中有89种与动脉粥样硬化发生发展有密切关系。5电针防治结合作用可能是通过调节粪球菌属、苏黎世杆菌属、罗斯氏菌属、双歧杆菌属、考拉菌属及多尔氏菌属的相对丰度,上调对AS有治疗和预防作用的宿主代谢物,下调对AS有促进作用的宿主代谢物,进而改善宿主脂代谢、氨基酸代谢等途径以实现抗AS作用。
其他文献
目的:《黄帝内经》(下文简称为《内经》)是一本综合性医书,其所涉及的“阴阳五行学说”、“脉象学说”、“藏象学说”、“经络学说”、“病因学说”、“病机学说”等均与骨伤科疾病密切相关,因而本文主张用整体观来理解和阐释筋骨理论及相关术语。本研究以《内经》骨伤科筋骨理论及相关术语为出发点,对《内经》中筋骨解剖、生理特点、病因病机、辨证论治及养生康复等方面进行概述,并从考据学角度对“筋”和“骨”相关术语在《
目的:本研究基于“天人合一观”视角,从天文、历法等术数范畴探讨《黄帝内经》(以下简称《内经》)中时间医学重要理论范畴发生的历法背景与思想基础,对天文历法要素参与《内经》时间医学理论体系构建的渗透和影响加以综合的、动态的考察,总结、归纳出《内经》中人体各类生命节律的理论内涵和应用价值,力图充实、完善中医时间医学理论体系,为中医时间医学的临床应用提供规范、准确、详实可靠的文献支撑与理论依据。研究方法与
目的:人体形体结构理论是《黄帝内经》(以下简称《内经》)理论的重要组成部分。《黄帝内经》系统阐述了人体的形态结构和生理功能的诸方面,《黄帝内经》也是众多人体形体结构术语的源头。本研究以《黄帝内经》人体形体结构术语为研究对象,通过中医文献学和古代汉语训诂学的方法,对形体结构术语进行整理归类,重点关注其中的复音术语(由两个或两个以上的音节构成的术语),对其进行名义考辨,在训诂研究的基础上,结合中医基础
目的:通过观察中药灸贴贴敷“脾俞”结合电针“曲池”、“足三里”对自发性高血压大鼠的干预效果以及对MAPKs途径相关蛋白的影响,从MAPKs途径的角度部分揭示中药灸贴贴敷结合电针对自发性高血压大鼠的干预作用机制,为临床“从脾论治”高血压病提供一定的实验依据。材料与方法:1.实验动物:SPF级,雄性,14周龄,体重220g~250g,自发性高血压大鼠(SHR)32只和京都种大鼠(WKY)8只。WKY大
目的:通过临床研究观察补阳还五汤治疗慢阻肺合并肺动脉高压的有效性及安全性,利用网络药理学探索其治疗机制及主要通路,通过动物实验予以验证。材料与方法:1.补阳还五汤治疗慢阻肺合并肺动脉高压的临床研究本研究采用前瞻性、随机、双盲、对照的研究方法,观察2019年6月—2020年08月就诊于辽宁中医药大学附属医院门诊及住院部的慢阻肺合并肺动脉高压(气虚血瘀证)的患者。纳入病例67人,随机分为治疗组和对照组
目的:本研究包括临床研究、动物实验和理论探讨三个部分。临床研究是辽宁省中医药临床学(专)科能力建设项目课题——经方逍遥散加味治疗慢性淋巴细胞甲状腺炎亚临床期的多中心、随机对照研究的一部分,基于张兰教授研制的具有疏肝健脾功效的中药复方——逍遥散加味,从主客观评价该药治疗桥本甲状腺炎亚临床期患者的疗效,并通过动物实验建立EAT肝郁脾虚模型,从mi RNA326调控Th17细胞分化角度探讨逍遥散加味的疗
目的:探索眼针对MCAO/R大鼠神经功能缺损的保护作用机制。观察眼针干预后,对MCAO/R大鼠脑组织尼氏体和血管新生的影响,探究眼针能否通过促进尼氏体恢复,促进血管新生,增加Wnt3a、β-catenin、LEF1及HIF-1α因子的表达,以减轻脑损伤,加快神经功能的恢复,希望能够通过此研究为临床眼针治疗缺血性脑卒中提供可靠的研究依据。材料与方法:1动物及分组选用SPF级健康雄性成年SD大鼠,采用
目的:探究德国K5M眼表分析仪用于干眼泪膜分度诊断的诊断价值,并以此为基础研究干眼临床常见中医证型与K5M眼表检查结果及危险因素的相关性,总结干眼临床常见中医证型的眼表检查及危险因素的规律性。总结左韬教授运用杞参方论治“气阴两虚证”干眼的经验。基于网络药理学及生物信息学的研究思路,探究杞参方治疗干眼的分子网络调控机制,筛选出杞参方治疗干眼的主要成分、作用靶点、生物过程、信号通路等。基于中药网络药理
目的:1.观察补正续骨丸治疗激素性股骨头坏死临床疗效,为其临床应用提供直观量化依据;2.基于网络药理学从分子水平探究补正续骨丸治疗激素性股骨头坏死的潜在活性成分及具体药理作用机制;3.基于TLR4/MyD88/NF-κB信号通路探讨补正续骨丸干预激素性股骨头坏死大鼠模型的作用机制。材料与方法:1.补正续骨丸治疗激素性股骨头坏死的临床疗效观察研究选取辽宁中医药大学附属医院骨二科收治的78例激素性股骨
目的:本实验以膝关节制动法制备KOA动物模型,观察针刺结筋病灶点对膝骨性关节炎(Knee osteoarthritis,KOA)大鼠股四头肌结构功能以及与股四头肌再生修复相关的生肌分子标志物的影响,进而探索再生修复相关通路(Wnt/β-catenin)介导的针刺结筋病灶点促进KOA大鼠股四头肌再生修复的作用机制,为临床应用经筋疗法治疗膝骨性关节炎提供实验依据。材料与方法:将44只SPF级雄性SD大