靶向代谢组学联合16SrRNA基因测序分析地黄炮制前后对肾阴虚证大鼠肠道菌群的影响

目的 探讨地黄炮制前后对肾阴虚证大鼠肠道菌群的影响.方法 将SD大鼠随机分为空白组、模型组、益生菌组(0.35 g·kg-1)、熟地黄高/中/低剂量组(3.5、1.75、0.875 g·kg-1)、生地黄高/中/低剂量组(3.5、1.75、0.875 g·kg-1),每组9只.除空白组外,其余各组大鼠均肌肉注射地塞米松磷酸钠注射液(0.35 mg·kg-1),每日 1 次,持续 21 d.于造模第 7 天开始灌胃给药,每日 1 次,连续给药 14 d.采用HE染色法观察肾上腺组织病理变化;ELISA法检测大鼠血清环磷酸腺苷(cAMP)、环磷酸鸟苷(cGMP)、促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)、促肾上腺激素释放激素(ACTH)、皮质酮(CORT)水平;采用靶向代谢组学方法联合 16SrRNA基因测序检测各组大鼠粪便中短链脂肪酸的含量及肠道菌群多样性变化.结果 (1)与空白组比较,模型组大鼠第7、14、21 天体质量明显下降(P＜0.05,P＜0.01);血清中cAMP、CRH、ACTH、CORT含量及cAMP/cGMP比值均显著升高(P＜0.01),cGMP含量显著降低(P＜0.01);肾上腺皮质变薄,皮质各层边界不清.与模型组比较,熟地黄给药组大鼠第 21 天的体质量均明显增加(P＜0.05,P＜0.01),大鼠血清中 cAMP、CRH、ACTH、CORT含量及cAMP/cGMP比值均明显降低(P＜0.05,P＜0.01),cGMP含量明显升高(P＜0.05,P＜0.01);生地黄给药组大鼠体质量变化不明显(P＞0.05),生地黄高剂量组大鼠血清中CRH、CORT含量明显降低(P＜0.01),生地黄中剂量组大鼠血清中ACTH含量明显降低(P＜0.05);各给药组大鼠肾上腺皮质均有所改善,尤其熟地黄给药组大鼠肾上腺皮质各层增厚明显,改善作用优于生地黄组.(2)与空白组比较,各组间覆盖度指数(Coverage)的差异无统计学意义(P＞0.05),各组覆盖度良好;模型组丰度指数(Sobs、Ace、Chao)、多样性指数(Shannon)显著升高(P＜0.01),Simpson指数显著降低(P＜0.01).与模型组比较,熟地黄中、高剂量组的Sobs指数明显降低(P＜0.05),熟地黄给药组及生地黄高剂量组的Chao指数显著降低(P＜0.05,P＜0.01),熟地黄高剂量组的Simpson指数明显升高(P＜0.05).生地黄对肾阴虚大鼠肠道微生物群落丰富度和多样性的改变较小,而熟地黄可以更好地维持肾阴虚大鼠肠道微生物群落丰富度和多样性的稳定.(3)与空白组比较,模型组大鼠粪便中的厚壁菌门丰度显著降低,拟杆菌门、放线菌门的丰度显著升高;乳杆菌属的丰度显著降低(P＜0.01),norank_f__Muribaculaceae及Bifidobacterium的丰度显著升高(P＜0.01).与模型组比较,益生菌组和熟地黄高剂量组的菌群丰度恢复趋势与空白组更加相近,显示其对菌群比例的调节作用最佳;各给药组的乳酸菌丰度均有所上升,其中益生菌组显著升高(P＜0.01);norank_f__Muribaculaceae及Bifidobacterium丰度均有所下降,其中益生菌组及熟地黄中、高剂量组显著降低(P＜0.01),效果明显优于生地黄组.各组样本的COG功能主要集中于氨基酸转运与代谢,碳水化合物转运与代谢,翻译、核糖体结构与生物发生,复制、重组和修复等方面,但各功能在不同组间的丰度信息不同,可能是由于肠道菌群失调导致的差异.(4)与空白组比较,模型组大鼠粪便中的乙酸、丁酸、丙酸、己酸水平明显降低(P＜0.05,P＜0.01),异丁酸水平明显上升(P＜0.01).与模型组比较,益生菌组及熟地黄低、中、高剂量组大鼠粪便中的乙酸、丁酸、丙酸水平明显升高(P＜0.05,P＜0.01),异丁酸水平明显降低(P＜0.05,P＜0.01);生地黄给药组的上述指标虽然有所改善,但差异无统计学意义(P＞0.05).结论 地黄经炮制后对肾阴虚证大鼠治疗作用增强,可能与其对肠道菌群的调节作用有关.