基于16S rRNA技术分析黄连酒蒸前后对正常及2型糖尿病大鼠肠道微生物的影响

目的:基于16S rRNA技术研究黄连酒蒸前后对正常和2型糖尿病大鼠肠道菌群的影响,从肠道菌群的角度探讨黄连酒蒸炮制"减毒增效"的原理。方法:采用高脂饮食结合链脲佐菌素复制2型糖尿病大鼠模型。正常和模型大鼠分别按0. 8 g·kg~(-1)(按生药量计)每天灌胃生黄连生品或酒蒸黄连水煎液,阳性药组按0. 25 g·kg~(-1)每天灌胃二甲双胍溶液,连续给药30 d。每周测1次血糖,于给药第27天进行口服糖耐量的测定。于第30天取粪便后麻醉大鼠,取血进行酶联免疫吸附试验(ELISA)检测,解剖取结肠进行苏木精-伊红(HE)染色。基于16S rRNA基因测序技术对各个组大鼠肠道菌群的alpha多样性,beta多样性,菌群丰度及构成,及其与抗炎抗氧化的相关性等进行综合评价。结果:正常大鼠给予黄连生品或酒蒸黄连后,出现了一定的炎性反应,氧化-抗氧化系统失衡,结肠病理性损伤以及肠道菌群改变,表现出了一定的毒副作用,但酒蒸黄连的毒副作用低于生黄连。黄连酒蒸前后均能降低2型糖尿病大鼠的空腹血糖以及提高糖耐量,虽然酒蒸后作用有增强的趋势,但酒蒸前后无显著差异。2型糖尿病大鼠出现轻度的炎症反应和氧化-抗氧化系统失衡,表现为白细胞介素(IL)-6,核转录因子(NF)-κB和丙二醛(MDA)含量显著升高(P 0. 05,P 0. 01),谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px),还原型谷胱甘肽(GSH),超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT)活力明显降低(P 0. 01),黄连酒蒸前后均能抑制炎症反应以及氧化-抗氧化系统失衡,且酒蒸黄连作用优于黄连生品; 2型糖尿病大鼠出现明显的结肠病理性损伤,而黄连酒蒸前后均能减轻这种改变,且酒蒸黄连作用优于生黄连。2型糖尿病大鼠出现明显的肠道菌群紊乱,包括下调拟杆菌门(Bacteroidetes),厚壁菌门(Firmicutes)和Kiritimatiellaeota,上调变形菌门(Proteobacteria),放线菌门(Actinobacteria),酸杆菌门(Acidobacteria),绿弯菌门(Chloroflexi),蓝细菌门(Cyanobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia),黄连酒蒸前后均能减轻肠道菌群紊乱,且黄连对Kiritimatiellaeota,Cyanobacteria和Verrucomicrobia的调节作用强于酒蒸黄连,酒蒸黄连可以显著降低Chloroflexi水平,而黄连生品无此作用。肠道菌群可能与黄连酒蒸前后的抗氧化能力具有一定的相关性。结论:黄连酒蒸前后可通过调节肠道菌群而对2型糖尿病大鼠起到治疗作用,且酒蒸黄连疗效更佳;黄连酒蒸后对肠道菌群的"毒副作用"降低。黄连酒蒸"减毒增效"的炮制机制与肠道菌群密切相关。

Effect of Coptidis Rhizoma on Gut Microbiota of Normal and Type 2 Diabetic Rats Before and After Being Steamed with Rice Wine Based on 16S rRNA Technique