矿物药青礞石对戊四唑点燃癫痫大鼠肠道菌群的影响

目的研究青礞石对戊四唑(pentylenetetrazol,PTZ)点燃癫痫大鼠肠道菌群的影响,从肠道微生态环境视角探讨青礞石治疗癫痫疾病可能的作用机制。方法以青礞石粉末为研究对象,用PTZ点燃法建立大鼠癫痫动物模型,实验分为对照组、模型组、卡马西平组和青礞石组(高剂量组为临床用量的20倍、低剂量组为临床用量的5倍)。给药4周后,取各组大鼠结肠内容物,通过16Sr RNA测序对各组大鼠肠道菌群的多样性进行分析,利用UPARSE、SPSS18.0等对结果进行生物信息学及统计学分析。结果α多样性分析可知,模型组大鼠肠道菌群的Chao 1、Ace丰富度指数与对照组相比没有显著性变化;与对照组、模型组相比,青礞石组尤其是高剂量组对细菌群落丰富度有显著影响(P0.05)。Shannon、Simpson群落多样性指数分析结果显示,模型组与对照组无显著性差异;青礞石组对群落多样性干预不明显。青礞石主要干预肠道菌群的丰富度、卡马西平主要干预肠道菌群的多样性。β多样性各组层级聚类均能较好地分开,其中青礞石高剂量组与低剂量组部分样本不能明显分开,2组样本可归为一类,对照组、模型组可归为一类,卡马西平组单独归为一类。3D-主成分分析(3D-principal component analysis,3D-PCA)、3D-主坐标分析(3D-principal co-ordinates analysis,3D-PCoA)结果显示,各组菌群结构轮廓均能明显分开,青礞石低剂量组介于对照组和模型组之间,菌群结构轮廓部分与模型组、对照组有重合交叉,且有偏向对照组的明显趋势。非度量多维尺度(nonmetric multidimensional scaling,NMDS)分析结果显示,对照组、模型组、青礞石组集中在一个区域,青礞石组与模型组、对照组有重合交叉,青礞石高剂量组、低剂量组对肠道菌群结构有相似的干预效果。物种组成门水平分析可知,各组大鼠的优势菌群主要有厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),其中厚壁菌门占比最大,其次是拟杆菌门。模型组疣微菌门相对丰度较对照组显著增加(P0.01),模型组变形菌门的相对丰度最高;青礞石干预后疣微菌门相对丰度下降,变形菌门相对丰度有不同程度降低。属水平分析可知,与对照组相比,模型组中norank_f__Muribaculaceae(P0.05)、Akkermansia菌属(P0.01)相对丰度显著增加,乳杆菌属显著减少(P0.05);青礞石干预后可降低Akkermansia菌属、升高乳杆菌属Lactobacillus的相对丰度。另外,线性判别分析效应大小(linear discriminant analysis effect size,LEfSe)分析可知厚壁菌门的瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)在模型组中显著富集,给予青礞石干预后,瘤胃球菌科相对丰度显著降低。结论青礞石对PZT点燃癫痫大鼠肠道菌群物种组成的丰富度、多样性具有明显的调节作用,可有效干预肠道微生态的重建。

Effects of mineral Chinese medicine Chloriti Lapis on gut microbiota in PTZ- kindled epileptic rats