摘要
背景 激素性股骨头坏死(SONFH)是一种常见且致残性高的疾病,活血通络胶囊已被多次证明在防治股骨头坏死上疗效显著,但是治疗是否通过调节肠道菌群目前少见研究.目的 建立SONFH大鼠模型并采用活血通络胶囊进行干预,分析比较各组大鼠肠道菌群的多样性,筛选出SONFH特异性改变的菌属并观察活血通络胶囊对肠道菌群的作用.方法 2022年4-10月选取雄性SD大鼠24只,采用随机数字表法分为空白组(n=8)、模型组(n=8)、活血通络组(n=8),建造SONFH模型,活血通络组造模第 3～28 天给予 0.63 g·kg-1·d-1 活血通络胶囊灌胃,空白组和模型组给予等体积 0.9%氯化钠溶液灌胃.药物干预结束后收集大鼠股骨进行HE染色、Micro-CT分析.收集大鼠粪便进行 16S rDNA测序.采用α多样性和β多样性分析评估物种组间和组内群落的多样性及差异性,采用线性判别分析(LEfSe)比较三组大鼠肠道菌群差异.采用COG功能预测三组大鼠肠道菌群功能.结果 模型组空骨陷窝率高于空白组、活血通络组(P<0.05).模型组骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)低于空白组,骨小梁分离度(Tb.Sp)高于空白组(P<0.05);活血通络组BV/TV、Tb.N、Tb.Th高于模型组,Tb.Sp低于模型组(P<0.05).三组大鼠肠道菌群结构存在差异,与空白组相比,模型组肠道菌群ASV数目增加;与模型组比较,活血通络组肠道菌群ASV数目减少.模型组Shannon指数高于空白组(P<0.05).β多样性分析主坐标分析(PCoA)图显示,三组样本存在部分重叠,但是能区分三组的群落结构.相似性分析结果显示,组间差异大于组内,差异有统计学意义(R=2 062,P=0.01).LEfSe分析结果显示,与空白组比较,模型组脱硫弧菌(Desulfovibrio)、Hafnia-Obesumbacterium、明串珠菌属(Leuconostoc)、葡萄球菌属(Staphylococcus)丰度升高,拟杆菌属(Bacteroides)、普雷沃氏菌属_UCG-001 丰度降低(P<0.05);与模型组比较,活血通络组草酸杆菌属(Oxalobacteraceae)、扭链胃球菌属(Ruminococcus_torques_group)丰度升高,理研菌属(Rekenella)、Kineothrix菌属丰度降低(P<0.05).三组大鼠COG功能预测结果显示,与空白组比较,模型组菌群COG功能主要集中于碳水化合物运输与代谢、无机离子转运和代谢、氨基酸转运和代谢、脂质转运和代谢、细胞壁/膜/包膜生物发生;与模型组比较,活血通络组功能集中于无机离子转运和代谢、碳水化合物运输与代谢,且复制、重组和修复、转录、细胞周期控制、细胞分裂和染色体分裂、细胞运动功能水平升高.结论 SONFH大鼠菌群多样性较正常大鼠增加,增加的菌属主要是致病菌属,而相应有益菌属则出现减少.活血通络胶囊可能通过改变肠道菌群的丰度和多样性以及调控Oxalobacteraceae、Ruminococcus_torques_group等菌属丰度而实现治疗SONFH的目的.
基金项目
国家自然科学基金面上项目(81873327)
国家自然科学基金面上项目(82274544)
国家自然科学基金青年科学基金(82004392)
广州中医药大学"双一流"与高水平大学学科协同创新团队重大项目(2021XK05)
广州中医药大学"双一流"与高水平大学学科协同创新团队培育项目(2021XK41)
广东省新黄埔中医药联合创新研究院202第一批联合创新研究项目(2022IR012)
毕节市科学技术局202"揭榜挂帅"项目(毕科合重大专项[2022]1号)
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