论文部分内容阅读
目的:近年来经济发展迅速,人们生活水平大幅提高,但生活压力的逐渐变大、久坐不动的生活习惯、不良的饮食结构,这些因素导致高脂血症的发病率不断增高。摄入营养物以及代谢过剩往往会引起人体内炎症因子及内毒素(lipopolysaccharides, LPS)水平升高,从而形成代谢性炎症(metaflammation),代谢性炎症在高脂血症的形成、发展及其并发症的产生过程中起着重要的影响。代谢性炎症发生的机制复杂,主要有两个重要的影响因素。一个是肠道菌群的结构及比例改变,革兰阴性菌数量增加,导致LPS的大量产生;另一个则是机体内LPS含量增加导致肠粘膜屏障被破坏,肠道通透性增加,导致LPS更多地通过肠粘膜进入循环系统,从而形成恶性循环。黄芩苷(baicalin)是从具有清热解毒燥湿的中药黄芩中提取的单体,具有多方面的药理作用,特别在治疗肠道疾病以及抗炎方面具有良好的疗效。本课题组前期研究中的体外实验在细胞水平证明:黄芩苷能够促进LPS诱导后IEC-6细胞的ZO-1 mRNA基因及蛋白的表达,对于肠粘膜机械屏障有一定的保护作用。本研究主要是通过建立高脂血症小鼠模型从动物水平探讨黄芩苷(baicalin)(1)是否具有抗代谢性炎症作用;(2)其是否会对高脂血症小鼠紧密连接蛋白翻译、表达及相应的MicroRNA表达产生影响;(3)其对高脂血症小鼠肠道菌群结构及丰度是否会有影响。方法:选取32只C57BL/6J雄性小鼠随机平均分为正常组、模型组、黄芩苷高剂量组(剂量为50mg-kg-1.d-1)、黄芩苷低剂量组(剂量为25mg-kg-1.d-1)。小鼠经过1周适应性喂养后开始实验。正常组及其他三组分别饲喂普通饲料和高脂饲料共8周,当进行到第4周时,2个黄芩苷用药组每日定时分别给予相应浓度黄芩苷灌胃5周,其余2组也同步给予生理盐水灌胃0.5mL/d/只,实验过程中记录各组小鼠体质量、生活情况、健康状况。实验第9周麻醉处死各组小鼠,收集各组小鼠血清、粪便以及肠组织。检测各组小鼠血清血脂水平;运用酶联免疫吸附法·(ELISA)测定小鼠血清肿瘤坏死因子(TNF-α)、白介素6(IL-6)及LPS水平;采用实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)法检测黄芩苷对小鼠肠组织中Occludin、 ZO-1的mRNA以及microRNA 212、 microRNA 122基因表达的影响;采用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测黄芩苷对小鼠肠紧密连接蛋白Occludin及ZO-1表达的影响;运用Miseq平台对小鼠肠道粪便微生物进行基因测序。结果:1.在实验刚开始时以及在经过3周高脂饮食尚未经过药物干预时,各组小鼠体质量无显著性差异(P>0.05),在实验第八周治疗结束后,与正常组相比,模型组小鼠体质量明显较大(P<0.05)。2.与正常组比较,模型组小鼠血清低密度脂蛋白(LDL)及总胆固醇(TC)水平显著升高(P<0.01),高密度脂蛋白(HDL)水平显著降低(P<0.01);而经过不同剂量的黄芩苷的干预后,黄芩苷高、低剂量组与模型组各血脂水平比较差异无统计学意义(P>0.05)。3.模型组血清IL-6、 TNF-α、内毒素水平较正常组均显著升高(P<0.01);与模型组比较,黄芩苷高剂量组血清IL-6、 TNF-α、内毒素水平显著降低(P<0.05或P<0.01),黄芩苷低剂量组内毒素水平显著降低(P<0.01)4.与正常组比较,模型组的Z0-1及Occludin mRNA表达明显减少(P<0.05):与模型组相比,黄芩苷高、低剂量组的Z0-1以及Occludin mRNA表达均无显著性变化(P>0.05)。5.与正常组比较,模型组的microRNA 122及microRNA 212表达无明显差异(P>0.05)。与模型组相比,黄芩苷高、低剂量组的microRNA 122及microRNA 212表达也无显著差异(P>0.05)。6.模型组与正常组Z0-1及Occludin蛋白表达量无明显差异(P>0.05)。与模型组相比,黄芩苷高、低剂量组的ZO-1及Occludin蛋白表达量也无显著差异(P>0.05)。7.肠道菌群基因测序结果(1)多样性分析中:OTUs数目的比较,模型组较正常组升高(P<0.05),黄芩苷高剂量组比模型组明显降低(P<0.05);Shannon指数比较,模型组比正常组低(P<0.05),黄芩苷低剂量组比模型组高(P<0.05)。ACE与Chaol指数比较,模型组比正常组的菌群物种总数大,2个用药组与模型组无明显差异。Coverage指数正常组、模型组、黄芩苷高剂量组数值均在0.9以上.(2)门水平丰度比较,模型组脱铁杆菌门(Deferribacteres)和变形杆菌门(Proteobacteria)数目较正常组增多,疣微菌门(Verrucomi crob ia)数目较正常组减少。属水平丰度比较,模型组Christensenella、 uncultured_Peptococcaceae、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)数目明显较正常组升高,粪球菌属(Coprococcus) Akkermansia及uncultured_Lachnospiraceae较正常组减少;黄芩苷高剂量组及黄芩苷低剂量组脱硫弧菌属(Desulfovibrio)丰度均较模型组降低。各组的革兰阴性菌与革兰阳性菌之比(P)进行比较,模型组明显高于正常组(P<0.05),黄芩苷低剂量组显著低于模型组(P<0.05)。结论:1.黄芩苷不能降低高脂模型小鼠的血脂水平,能降低血清炎症因子IL-6、 TNF-a以及内毒素的水平,对代谢性炎症有治疗作用。2.8周的高脂饮食能导致肠Z0-1及Occludin mRNA表达减少,但黄芩苷的干预并不能对此起到影响作用。3.8周的高脂饮食以及黄芩苷的干预对肠microRNA 122及microRNA 212基因表达没有明显影响。4.高脂饮食会导致小鼠肠道Christensenella、uncultured_Peptococcaceae、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)增多,粪球菌属(Coprococcus)、 Akkermansia及uncultured_Lachnospiraceae减少,革兰阴性菌与革兰阳性菌之比增高。黄芩苷的干预能够减少脱硫弧菌属(Desulfovibrio)的数目及降低革兰阴性菌与革兰阳性菌之比。5.黄芩苷能通过调节肠道菌群结构,降低肠道革兰氏阴性菌与阳性菌之比,减少内毒素入血以及炎性因子的分泌,从而减轻代谢性炎症。