基于肠道菌群-免疫网络的银莱汤治疗胃肠积热合并肺炎的机制研究

发布时间：2020-07-13 21:52

【摘要】：目的:胃肠积热指的是无形热邪或有形热结壅于胃肠,而致胃肠气分热盛的证态,病位涉及胃、大肠和小肠,尤其多见于小儿,饮食积滞是其形成的主要原因。胃肠是机体气机升降出入的关键环节,一旦因无形或有形邪热壅滞,导致气机失常,则可进一步影响多系统疾病的发生发展,以反复且迁延难愈的呼吸系统感染性疾病最为常见。银莱汤以肺胃同治立法,治疗胃肠积热合并肺炎疗效显著。近年来,呼吸系统疾病与肠道菌群的相关性逐渐被证实。前期研究发现,胃肠积热可导致大鼠肠道菌群紊乱,破坏肠道免疫和机械屏障,引起并加重肺部炎症反应。然而,银莱汤是否可以通过调整肠道菌群平衡,影响宿主免疫,抑制远端肺部炎症的研究尚属空白。本研究基于“肺与阳明相关”理论,采用高通量测序、分子生物学技术等研究方法,检测银莱汤治疗后胃肠积热合并肺炎大鼠的肠道菌群结构、抗原提呈细胞相关的模式识别受体通路蛋白表达、促炎和抗炎因子水平等变化,从菌群-免疫-炎症相关角度阐释“肺胃同治法”治疗小儿肺炎的作用机制,以期丰富“肺与阳明相关”理论,为“肺胃同治法”治疗呼吸系统感染性疾病提供科学依据。方法:以高热量饮食构建大鼠幼鼠胃肠积热模型,LPS雾化吸入制备肺炎模型,观察正常组、胃肠积热组、肺炎组、胃肠积热合并肺炎组大鼠幼鼠的体重、体温、饮食水量等一般状况,脏器系数和肺肠组织病理,Western检测各组大鼠肠组织抗原提呈细胞相关模式识别受体蛋白,Aimplex检测各组大鼠肺、肠组织抗炎、促炎因子水平;以银莱汤治疗胃肠积热合并肺炎组大鼠,观察正常组、胃肠积热合并肺炎组和胃肠积热合并肺炎治疗组大鼠的一般状况、脏器系数、肺肠组织病理,以及各组大鼠的肠组织抗原提呈细胞相关模式识别受体蛋白、肺肠组织炎症因子水平,16S rDNA技术检测肠内容物菌群。结果:1.一般状况:胃肠积热组和胃肠积热合并肺炎组大鼠体重较正常组和肺炎组降低(P0.05)或显著降低(P0.01);胃肠积热饮食使大鼠饮食、饮水量减少,经银莱汤治疗后饮食、饮水量有所恢复;胃肠积热饮食使大鼠腹围缩小(P0.05)或显著缩小(P0.01),肺炎大鼠腹围无明显改变,经银莱汤治疗后大鼠腹围与胃肠积热合并肺炎组无统计学差异;胃肠积热饮食或肺炎单一因素均可导致大鼠趾温、腋温升高(P0.05)或显著升高(P0.01),银莱汤治疗可使胃肠积热合并肺炎大鼠腋温、肛温降低(P0.05)或显著降低(P0.01)。2.脏器指数:与正常组相比,胃肠积热组和胃肠积热合并肺炎组大鼠肝脏指数显著降低(P0.01),各组大鼠之间胸腺、脾脏指数无统计学差异;经银莱汤治疗后大鼠肝脏指数、胸腺指数、脾脏指数与胃肠积热合并肺炎大鼠无统计学差异。3.肺、肠组织病理:正常组肺组织肺泡结构完整、壁薄,未见炎性浸润,细支气管结构完整清晰,胃肠积热组、肺炎组、胃肠积热合并肺炎组肺组织均呈现不同程度的炎性改变,经银莱汤治疗后,大鼠肺组织、肺泡的结构变清晰,肺间质增生减轻,伴有少量的炎性浸润;肺炎组大鼠肠组织未见明显改变,胃肠积热组和胃肠积热合并肺炎组大鼠肠组织杯状细胞略增大,排列欠规整,可见轻度炎性改变。4.肠组织模式识别受体蛋白:肺炎组大鼠肠组织TLR9、NF-κB表达高于正常组(P0.05),胃肠积热组大鼠肠组织NF-κB表达高于正常组(P0.05),胃肠积热合并肺炎组大鼠肠组织MYD88、NF-κB表达显著低于肺炎组(P0.01);经银莱汤治疗后大鼠肠组织MYD88、NF-κB、IκBα呈上升趋势。5.肺、肠组织炎症因子表达:胃肠积热饮食导致大鼠肺组织IL-4水平显著升高(P0.01),IL-2、IFN-y水平高于肺炎组(P0.05),肠组织各炎症因子水平无显著差异;胃肠积热大鼠感染肺炎后,肺组织IL-2、IL-6、IL-17A、IFN-y和IL-4、IL-10水平均出现不同程度的降低(P0.05),肠组织IL-2、IL-6和IFN-γ水平降低(P0.05),经银莱汤治疗后,大鼠肺组织IL-2、IFN-γ水平升高(P0.05)或显著升高(P0.01),肠组织IL-2水平升高(P0.05)。6.肠内容物菌群:检测正常组、胃肠积热合并肺炎组和胃肠积热合并肺炎治疗组大鼠肠道内容物菌群发现:(1)菌群α多样性分析:三组大鼠肠内容物菌群Chao、Ace指数无统计学差异,胃肠积热合并肺炎组大鼠肠内容物菌群Shannon、Simpson指数显著低于正常组(P0.01),正常组和胃肠积热合并肺炎治疗组间无统计学差异;(2)肠内容物菌群差异群落:与胃肠积热合并肺炎组相比,正常组和胃肠积热合并肺炎治疗组大鼠肠内容物菌群中动球菌科、芽孢杆菌目、气球菌属、葡萄球菌属(葡萄球菌科)、葡萄球菌属(动球菌科)、Gemellales和葡萄球菌科丰度显著降低,明串珠菌科丰度显著高于胃肠积热合并肺炎组,正常组和治疗组大鼠肠内容物菌群无显著差异;(3)菌群β多样性分析:胃肠积热合并肺炎组大鼠肠内容物菌群组内差异小于与正常组和治疗组的组间差异,正常组和治疗组的组间差异小;(4)关联菌群网络分析:乳酸杆菌属与颤螺旋菌属、瘤胃球菌属、罗氏菌属、dehalobacterium呈负相关,存在竞争关系,与jeotgalicoccus、链球菌属呈正相关,存在协作关系;双歧杆菌属与颤螺旋菌属呈负相关,存在竞争关系,与allobaculum呈正相关,存在协作关系;(5)菌群功能类群分析:在遗传信息复制和修复、翻译、免疫系统疾病、感染性疾病、代谢疾病、核苷酸代谢、环境适应、排泄系统和免疫系统通路中,胃肠积热合并肺炎组与正常组和治疗组具有差异(P0.05)或显著差异(P0.01)。结论:1.胃肠积热可导致肺部出现轻度炎性改变,并可加重肺炎大鼠肺部炎症,银莱汤治疗后胃肠积热合并肺炎大鼠肺部炎症减轻;2.胃肠积热可导致宿主肺、肠组织出现促炎和抗炎的双向预激和双向免疫失衡,促炎反应与对抗性的抗炎反应尚能处于代偿状态,宿主处于低度炎症状态。在胃肠积热的基础上感染肺炎后,宿主免疫系统反应性降低,导致持续性炎症和严重的免疫抑制,这可能是胃肠积热导致肺炎易感和迁延难愈的重要环节;3.银莱汤可恢复胃肠积热合并肺炎大鼠肠道菌群结构多样性,降低棒状杆菌属、葡萄球菌属、气球菌属、动性球菌科、芽孢杆菌属等致病菌群落丰度,增加明串珠菌科和双歧杆菌属群落丰度,使菌群结构和功能基本恢复至平衡状态,并纠正肺、肠组织免疫抑制状态。
【学位授予单位】：北京中医药大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R285.5
【图文】：

降低（Ｐ＜０．０１），胃肠积热合并肺炎组大鼠较胃肠积热组大鼠体重降低（ＰＣ０．０５）；第逡逑六天，胃肠积热组和胃肠积热合并肺炎组大鼠体重较正常组大鼠显著下降（户＜0．0１），逡逑胃肠积热组大鼠体重较肺炎组大鼠体重显著降低（ｐ＜０．０１）。（见表３、图１）逡逑表３第１－６天各组大鼠体重变化（又±ｓ，ｎ＝１０，单位ｇ）逡逑分组逦正常组逦肺炎组逦胃肠积热组逦胃肠积热合并肺炎ｉＴ逡逑第一天逦１２６．２５±７．０１逦１２５．３２±３．９４逦１２８．１５±５．５４逦１１７．９３±３６．２５逡逑第二天逦１３６．３３±４．９６逦１３３．８９±３．９６逦１３１．６３±５．９３＊逦１２８．２３±４．１７＊＊＃逡逑第三天逦１７５．８７±６．５２逦１７３．１５±５．７２逦１５８．６７±５．８２＊＊＾逦１６３．７１±１０．６８＊＾逡逑第四天逦１５６．２６±５．６２逦１５０．９４±４．９０逦］３４．８２±７．０９＊＊＃＃逦１３５．００士１０．８０＊，逡逑第五天逦１６６．１８±５．８５逦１５７．６７±５．０９＊＊逦１４８．５９±６．８５Ｍ＃＃逦１５４．１９±５．００＊＊Ａ逡逑第六天逦１７３．９１±７．２２逦１６９．７１邋±５．９３逦１６１．６８±６．８６＊，＃＃逦１６５．５５±５．７２＊＊逡逑注：与正常组相比，＊＿Ｐ＜０．０５，邋￣Ｐ＜０．０１；与肺炎组相比，＊Ｐ＜０．０５，邋＃Ｐ＜０．０１；与胃肠积热组相逡逑比

0邋１００－逡逑５０■逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逡逑０逦１逦２逦３逦４逦５逦６逦７逡逑ｄａｙ逡逑图１第１－６天各组大鼠体重变化逡逑）饮食量逡逑第二天和第三天，胃肠积热组和胃肠积热合并肺炎组大鼠饮食较正常组减少。逡逑表４各组大鼠每日饮食量变化（ｎ＝１０，单位ｇ）逡逑分组逦正常组逦胃肠积热组逦肺炎组邋胃肠积热合并肺炎组逡逑第一天逦１２９．４７逦１３６．９０逦１７１．４１逦１２６．２９逡逑第二天逦１５９．２６逦６４．０４逦１２３．１４逦９９．９５逡逑第三天逦２１７．８６逦１６５．５０逦１６６．０８逦２１０．００逡逑第四天逦１８７．００逦１８３．６８逦２１６．７７逦１７５．３１逡逑第五天逦１８７．６７逦１６８．８４逦１７９．０３逦１７４．４２逦逡逑２５０－．逡逑

基于肠道菌群－免疫网络的银莱汤治疗胃肠积热合并肺炎的机制研究三天，肺炎组、胃肠积热组和胃肠积热合并肺炎组大鼠饮水量低于正常表５各组大鼠每日饮水量变化（ｎ＝：！０，单位ｇ）逡逑１组逦正常组逦胃肠积热组逦肺炎组邋胃肠积热合并肺炎组逡逑第一天逦１９８．４５逦１１５．８４逦１６３．２７逦１６７．９３逡逑第二天逦１５５．３１逦７４．６２逦９４．３０逦８４．２３逡逑第三天逦３］４．０２逦１７５．３９逦２３６．５０逦２２５．６２逡逑第四天逦２０７．６４逦２２４．７６逦１６７．２８逦２５６．７３逡逑第五天逦３８５．１６逦３１４．１２逦２６９．９１逦２９６．１３逦逡逑４－

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本文编号：2754031