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目的:山楂是消食导滞经典中药,经炮制后,焦山楂更是“长于消食导滞”,但其消食成分含量降低,且焦山楂炮制过程中产生的特殊焦香气味的消食功效却鲜有研究。基于此,本实验拟开展基于“脑-肠-菌”轴和干细胞因子(stem cell factor,SCF)-受体酪氨酸激酶(C-Kit)信号通路研究山楂炒焦增强“消食导滞”的作用机制。方法:180只SPF(Specific Pathogen Free,SPF)级SD(Sprague Dawley,SD)大鼠适应性喂养7 d。空白组大鼠正常饮食,其余大鼠高热量饲料建立食积模型。食积大鼠被分为模型组、阳性组、生山楂(hawthorn,HT)组、焦山楂(charred hawthorn,CHT)组、焦山楂焦香气味(the odor of charred hawthorn,OCHT)组、焦山楂+焦山楂焦香气味(CHT+OCHT)组。给药方式:灌胃结合鼻腔吸入给药。为避免电生理实验对其它实验结果的干扰,脑电和胃肠电实验分别单独进行,整个实验分为三组进行。除脑电实验分为正常组和模型组外,其余均为7组。整个实验过程中,记录和观察大鼠体重,摄食量和体征变化。采用多通道信息采集系统记录焦山楂焦香气味对正常和食积大鼠脑区(下丘脑,嗅球,黑质和海马)电位的影响;采用多通道信息采集系统记录对食积大鼠胃窦和十二指肠电位的影响。通过胃排空、肠推进实验,测定各组大鼠胃肠动力。采用酶联免疫吸附(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)测定大鼠血清中SCF的含量;采用免疫组化法测定大鼠下丘脑、胃窦、十二指肠中血管活性肠肽(vasoactine intrestinal peptide,VIP)和P物质(substance p,SP)的表达。采用免疫组化法和反转录·聚合酶链反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)法测定大鼠胃窦SCF和C-Kit蛋白和基因的表达。采用16S r DNA高通量测序检测各组大鼠肠道菌群结构。结果:1.药效学研究:(1)各组大鼠初始体重差异无统计学意义。模型复制成功后,与正常饮食对照组相比,高热量饮食诱导食积大鼠的体重和食物摄入量明显降低。治疗后,各组大鼠体重、食量均有不同程度的恢复,且CHT+OCHT组效果最好。(2)与空白组相比,食积大鼠胃排空率和肠推进率明显降低(P<0.05)。与模型组比,各治疗组对食积大鼠胃肠动力均有不同程度的改善,差异有统计学意义(P<0.05、P<0.01或P<0.001)。胃排空效果:CHT+OCHT组>HT组>CHT组>OCHT组>阳性组;肠推进效果:CHT+OCHT组>CHT组>阳性组>OCHT组>HT组。值得注意的是,OCHT可调节胃肠功能,CHT+OCHT使食积大鼠胃肠动力恢复至正常水平。2.电生理研究:(1)脑电:与空气对照组相比,OCHT对大鼠消食相关脑区下丘脑,嗅球,黑质和海马脑区脑电具有不同程度的刺激和影响。(2)胃肠电:与空白组相比,模型大鼠胃窦、十二指肠振幅明显降低(P<0.01);胃窦频率明显降低(P<0.05),十二指肠频率无显著性差异(P>0.05)。与模型组相比,各治疗组对胃窦和十二指肠频率没有显著影响,但可显著增强胃窦和十二指肠振幅(P<0.01或P<0.001)。治疗效果:阳性组>CHT+OCHT>HT组>CHT组>OCHT组。值得注意的是,OCHT能促进胃肠平滑肌收缩,提高胃肠动力;且CHT与OCHT联合用药效果更好。3.“脑-肠-菌”轴研究:(1)脑肠肽:与正常组相比,模型组大鼠下丘脑、胃窦和十二指肠组织中SP蛋白含量显著降低(P<0.01)。与模型组比较,阳性组、HT组、CHT组、CHT+OCHT组大鼠下丘脑、胃窦和十二指肠组织中SP蛋白含量显著增加(P<0.01);与正常组相比,模型组大鼠十二指肠组织中VIP蛋白含量显著增加(P<0.001);与模型组比较,阳性组、CHT组、CHT+OCHT组大鼠下丘脑、胃窦和十二指肠组织VIP蛋白含量显著降低(P<0.05或P<0.001)。西沙必利、HT和CHT通过“肠-脑”轴调控脑肠肽,OCHT通过“脑-肠”轴进行调控,进一步证明脑肠互动的双向性。值得注意的是,CHT+OCHT可使食积大鼠异常分泌的脑肠肽恢复至正常水平。(2)肠道菌群结构:在门水平上,与对照组相比,模型组厚壁菌门、变形杆菌门、拟杆菌门和放线菌门的相对丰度显著增加,疣菌群减少(均P<0.05)。高热量饮食显著降低大鼠拟杆菌门和厚壁菌门的比例(P<0.05),西沙必利、HT和CHT可以显著提高大鼠拟杆菌门和厚壁菌门的比例显著降低(P<0.05)。在菌群丰度排名前20菌属中,与对照组相比,模型组乳酸菌、脱硫弧菌、真杆菌、Acetivibrio的相对丰度显著下降(均P<0.05),Akkermansia、Oscillibacter、Holdemania、Bilophila的相对丰度增加,差异有统计学意义(P<0.05)。有趣的是,通过CHT+OCHT焦香气味联合治疗,Oscillibacter,Holdemania和Bilophila菌群几乎恢复至正常水平。4.“SCF/C-Kit信号通路”研究:与正常组相比,模型大鼠血清SCF水平,胃窦组织中SCF和C-Kit mRNA表达以及蛋白表达,这些指标显著下降。HT、CHT、CHT+OCHT可调控SCF/C-Kit通路(P<0.05)。值得注意的是,OCHT可提高食积大鼠SCF和C-Kit水平,但无显著差异。结论:HT和CHT对于食积症的治疗具有显著作用,这可能与其调控“脑-肠-菌”轴和“SCF/C-Kit信号通路”相关。OCHT主要通过调控“脑-肠”轴,改善食积症。CHT口服联合OCHT治疗效果显著,为中医理论“焦香醒脾”提供临床前研究。