关键词:
葛根芩连汤
抗生素相关性腹泻(AAD)
肠道菌群
网络药理学
肠道屏障
炎症因子
白细胞介素(IL)
摘要:
目的:通过16S rRNA测序与网络药理学探究葛根芩连汤(GQT)对抗生素相关性腹泻(AAD)肠道菌群的作用机制。方法:将60只SD大鼠随机平均分为空白组、模型组、丽珠肠乐组(0.15 g·kg^(-1))、葛根芩连汤高、中、低剂量组(10.08、5.04、2.52 g·kg^(-1)),除空白组外,各组每日均给予克林霉素(250 mg·kg^(-1))灌胃造模,连续7 d。造模成功后,各给药组按剂量灌胃对应药物,1次/d,持续14 d,空白组与模型组给予等体积生理盐水灌胃。通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)筛选GQT活性成分及作用靶点,利用人类基因数据库GeneCards、在线人类孟德尔遗传(OMIM)数据库、药物遗传学与药物基因组学知识库(PharmGKB)、药品生物信息学和化学信息学数据库DrugBank、疾病相关的基因与突变位点数据库DisGeNET检索AAD疾病靶点,通过R软件分析获得“药物-疾病”共有靶点。利用STRING数据库分析靶点蛋白质-蛋白质相互作用关系,并进行京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。通过苏木素-伊红(HE)染色观察大鼠结肠病理学改变,并结合16S rRNA测序AAD结肠内容物菌群结构验证网络药理学结果。结果:通过网络药理学从GQT中筛选出238个活性成分作用于276个成分靶点,其中槲皮素、葛根素、汉黄芩素、芹黄素为GQT主要核心成分,AAD疾病靶点1097个,药物-疾病交集靶点127个。蛋白质-蛋白质相互作用网络主要包括蛋白激酶B1(Akt1)、白细胞介素-6(IL-6)及IL-1β等核心靶点,主要富集于IL-17信号通路。通过动物实验验证发现,与空白组比较,模型组结肠结构严重异常,肠道上皮柱状细胞损伤、杯状细胞减少、大量炎症细胞浸润;与模型组比较,GQT高剂量组结肠结构有所改善,但仍存在异常;GQT中、低剂量组和丽珠肠乐组结肠结构明显改善,达到正常水平。GQT可改善AAD肠道菌群结构多样性,在门水平增加厚壁菌门Firmicutes丰度,降低拟杆菌门Bacteroidetes丰度,在属水平增加乳酸杆菌属Lactobacillus丰度,降低普雷沃氏菌属Prevotella与拟杆菌属Bacteroides丰度,其中乳酸球菌属Lactococcus可作为GQT治疗AAD的生物标记物,通过菌群功能代谢预测发现GQT可促进肠道中醋酸与乳酸代谢途径。结论:GQT可能通过槲皮素、汉黄芩素等关键成分作用于Akt1及IL-6等靶点,激活IL-17信号通路,同时改善肠道乳酸球菌属丰度及醋酸、乳酸代谢途径,从而发挥修复肠道屏障的作用来治疗AAD。