葛根芩连汤与感染性腹泻小型猪肠道菌群相互作用的研究

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中文摘要：目的：通过葛根芩连汤(Gegen Qinlian decoction，GQD)主要功效成分在感染性腹泻小型猪肠道菌群代谢及其机制的研究，明确腹泻肠道菌群对GQD功效成分的代谢机制;分析GQD对大肠埃希菌(Escherichia coli，E.coli)致泻小型猪肠道菌群结构和代谢产物短链脂肪酸（Short-chain fatty acids，SCFAs）及黏膜免疫的影响，明确方药对腹泻肠道菌群及黏膜免疫的调控作用。通过GQD功效成分与感染性腹泻小型猪肠道菌群相互作用的研究，进一步揭示GQD治病科学内涵。方法：(1)HPLC-MS/MS建立同时测定肠内菌液中16种GQD主要功效成分含量的方法，研究GQD成分群在正常和E.coli致泻小型猪肠道菌群中的代谢差异。(2)抑制剂定性代谢酶，底物消耗试验评价酶活性，细菌培养确认酶的来源，研究GQD功效成分在生理病理肠道菌群代谢差异的机制。(3)粪便细菌16SrRNA高通量测序，分析GQD对E.coli致泻小型猪肠道菌群结构的调整作用。(4)GC-MS研究GQD给药对肠菌代谢产物SCFAs含量的影响;免疫组化和蛋白印迹分析给药对肠道黏膜免疫炎症的作用。(5)分析给药期间E.coli致泻小型猪血内11种GQD功效成分药动学和3种SCFAs含量变化，明确方药成分和肠菌SCFAs体内变化规律。结果：(1)E.coli致泻加速GQD中大豆苷、黄芩苷、甘草酸等糖苷类成分的水解和大豆苷元、黄芩素等苷元类成分形成，促进生物碱类成分小檗碱和黄连碱的代谢降解。(2)参与GQD功效成分代谢的肠菌酶主要为β-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖醛酸酶和硝基还原酶，这些酶的活性在腹泻下显著提高，其主要源于肠道菌Escherichia spp.的增殖。(3)GQD显著减轻小型猪腹泻症状，调整肠道菌落结构，提高拟杆菌门细菌丰度，下调放线菌门细菌含量，促进肠道共生菌的生长。(4)GQD显著提高粪便SCFAs水平并降低肠道黏膜TNF-α和IL-6水平，下调HDAC活性和NF-κB P65蛋白表达，提示GQD改善黏膜炎症反应可能与SCFAs抑制HDAC活性和NF-κB信号通路有关。(5)随着GQD给药，腹泻肠道菌群结构转归使大豆苷元、黄芩素等成分血药水平逐渐下降至正常，血清SCFAs含量提高至正常。结论：腹泻肠道菌群可加速GQD糖苷类成分向苷元类成分的转化，可能主要与Escherichia spp.增殖，促进代谢酶分泌，导致代谢活性提高有关。GQD苷元类成分抗炎止泻活性强于原型成分，推测腹泻肠菌对方药成分的代谢利于疗效发挥。GQD可抑制致病菌生长，促进共生菌生长和定植，调整腹泻小型猪肠道菌群结构;促进SCFAs产生，抑制HDAC活性和NF-κB信号通路改善肠道黏膜炎症，恢复肠道微生态。本研究从葛根芩连汤功效成分与感染性腹泻小型猪肠道菌群相互作用有利于疾病治疗的角度，诠释了其治疗感染性腹泻的内涵。

作者：

刘昌顺

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关键词：

小型猪感染性腹泻葛根芩连汤中药药理肠道菌群代谢机制

授予学位：

博士

学科专业：

中药学

导师：

谭晓梅

学位年度：

2019

学位授予单位：

南方医科大学

语种：

中文

中图分类号：