中药滇黄芩（SA）是唇形科滇黄芩的根，又名西南黄芩，主要分布在中国的四川、云南和贵州。在中国西南地区，SA被用作治疗过敏、腹泻、炎症、肝炎和支气管炎的替代药物。到目前为止，还没有关于SA对非酒精性脂肪性肝炎（NASH）影响的研究。本文研究了SA通过抑制NOD样受体3（NLRP3）/凋亡相关斑点样蛋白（ASC）/caspase-1轴对NASH大鼠肠道微生物群及其代谢产物的调节作用。我们通过高脂肪饮食（HFD）诱导NASH大鼠模型12周，并给大鼠口服不同剂量的SA提取物（150和300 mg/kg/d）6周。我们评估NASH大鼠与NLRP3相关的组织学参数、体重、器官指数、细胞因子和生化参数的变化；应用16S rRNA基因测序和UPLC-MS/MS技术分析NASH大鼠肠道微生物群组成及其代谢产物的变化。SA显著抑制HFD引起的体重、脂质水平和炎症浸润的增加。SA显著抑制HFD诱导的NLRP3因子变化，如转化生长因子（TGF）-β、肿瘤坏死因子（TNF）-α、白细胞介素（IL）-6、IL-18、pro-IL-18、IL-1β、pro-IL-1β、NLRP3、ASC和caspase-1。此外，SA处理后，caspase-1、NLRP3和ASC的mRNA表达显著下调。肠道菌群研究结果表明，SA可通过降低厚壁菌门/拟杆菌门（F/B）比例、Blautia（属）、Lachospiraceae（科）和Christensenellaceae R-7 group（属），增加Muribaculaceae（科）和拟杆菌门，从而增加NASH大鼠的菌群多样性，改变其结构和组成。代谢组学研究表明，24种代谢产物可能是SA调节NASH大鼠代谢平衡的关键代谢产物，包括鹅去氧胆酸、黄嘌呤和9-OxoODE。9种代谢途径被确定，包括初级胆汁酸生物合成、胆汁分泌、嘌呤代谢和次级胆汁酸生物合成。因此SA可通过抑制NLRP3/ASC/caspase-1轴调节肠道微生物平衡和代谢紊乱，缓解NASH。

　　摘要图 滇黄芩提取物调节HFD诱导的肠道微生物紊乱，改变NASH大鼠的菌群代谢及其代谢产物水平，从而降低炎症水平，改善脂质代谢，并抑制NLRP3/ASC/Case-1轴功能障碍

　　译名：滇黄芩提取物通过抑制NLRP3/ASC/caspase-1轴调控NASH大鼠肠道菌群及其代谢物的缓解作用

　　由于HFD诱导NASH大鼠的体重会增加，因此我们每周计算NASH大鼠的体重以研究SA的影响，正常（CON）和模型（MOD）组的体重（BW）稳步增加。MOD组的体重显著高于CON组（p＜0.001）。水飞蓟宾（SB，阳性药）和SA给药2周后，这些组的BW缓慢增加。实验结束时，SB、SA-H和SA-L组的BW低于MOD组（p0.001）（图2A）。MOD组的肝脏指数增加（p0.001），SA给药逆转了这一趋势（图2B）。肝脏病理分析显示，MOD组肝细胞边缘模糊，细胞质中有许多液泡，脂肪细胞大，肝脂肪变性严重。与MOD组相比，SA组减少了肝细胞液泡和肝体积，同时显著改善了肝脂肪变性（图2C）。这些结果表明，SA提取物可以降低HFD诱导的NASH大鼠的体重，抑制肝肿大，改善肝损伤。

　　肝脏是脂质代谢的重要部位，NAFLD/NASH大鼠的脂质代谢随着疾病的严重程度而增加。AST和ALT是评价肝损伤的重要指标。与CON组相比，肝和血清中AST、三酯（TG）、低密度脂蛋白（LDL-C）、总胆固醇（TC）和ALT水平显著升高（p＜0.001），而HDL-C的水平与NASH组相比显著降低（p＜0.001）。SA胃给药后，肝脏和血清TG、AST、TC、ALT和LDL-C水平显著下降（p＜0.001），而高密度脂蛋白（HDL-C）水平（p0.001）与NASH组相比显著升高（图3A–L）。这些结果表明SA可以调节HFD诱导的NASH大鼠的脂质代谢紊乱，减轻肝损伤。

　　（A）给药后体重的变化。（B）肝脏指数（%）。（C）肝组织苏木精和伊红染色。（×400，比例尺，50 μm，n=3）。差异通过方差分析进行评估。数据以平均值±标准差表示，每组n=6。与CON组相比###p＜0.001，与MOD组相比***p＜0.001。

　　（A）血清TG。（B）血清TC。（C）血清LDL-C。（D）血清HDL-C。（E）血清AST。（F）血清ALT。（G）肝脏TG。（H）肝脏TC。（I）肝脏LDL-C。（J）肝脏HDL-C。（K）肝脏AST。（L）肝脏ALT。差异通过方差分析进行评估。数据以平均值±标准差表示，每组n=6。与CON对照组相比###p＜0.001；与MOD组相比**p＜0.01、***p＜0.001。

　　我们通过免疫组织化学分析NASH大鼠，以研究SA对NLRP3炎症小体的抑制作用（图5A-E）。与CON组相比，MOD组的caspase-1、IL-1β、IL-18、ASC和NLRP3的阳性表达显著增加（p＜0.001）。SA提取物处理后，这些作用显著逆转（p＜0.01）。此外，SA抑制了caspase-1、NLRP3、IL-18、ASC和IL-1β水平的升高，表明SA对NLRP3炎症小体的激活具有良好的抑制作用。

　　为了进一步研究NLRP3激活对NASH的影响，我们通过RT-qPCR（图6A–C）和蛋白质印迹（图6D，E）分析测量NLRP3、ASC和caspase-1的表达。与CON组相比，NASH大鼠肝组织中NLRP3、ASC和caspase-1的表达显著增加。SA给药显著抑制NLRP3、ASC和caspase-1的过表达。这些结果与免疫组织化学结果一致。总之，SA可以抑制NASH大鼠NLRP3的激活，以改善肝肿大、炎症和肝脂肪变性。

　　（A）肝脏IL-6。（B）肝脏转化生长因子-β。（C）肝脏TNF-α。（D）肝pro-IL-18。（E）肝脏IL-18。（F）肝pro-IL-1β。（G）肝脏IL-1β。（H） 肝脏NLRP3。（I）肝脏ASC。（J）肝脏caspase-1。差异通过方差分析进行评估。数据以平均值±标准差表示，每组n=6。###与CON对照组相比p＜0.001和与MOD组相比**p＜0.01、***p＜0.001。

　　我们在每组大鼠中进行16S rRNA基因测序，以探索SA给药后NASH大鼠肠道菌群的变化以及脂质代谢和与NLRP3炎症小体相关的炎症因子变化的影响。

　　（A）Caspase-1的表达水平。（B）NLRP3的表达水平。（C）IL-18的表达水平。（D）ASC的表达水平。（E）IL-1β的表达水平。差异通过方差分析进行评估。数据以平均值±标准差表示，每组n=3。与CON对照组相比###p＜0.001，与MOD组相比***p＜0.001。

　　16S rRNA基因测序共鉴定了976个操作分类单元（OTU），396种，222属，108科，62目，29纲，17门，2界和2 domains。CON、MOD、SB和SA组之间OTU的相似性如Venn图所示。CON和SB组之间的相似性高于CON和MOD组之间的类似性，而CON和SA组之间的相似度高于CON与MOD组。这些结果表明，SA组和SB组的肠道微生物群组成更相似（图7A）。

　　在门水平上（图7B）与CON组相比，MOD组厚壁菌门的相对丰度显著增加（p＜0.001），而SB组和SA组则有所下降。MOD组中拟杆菌的相对丰度显著低于CON组（p0.001），但SB和SA组的相对丰度明显增加（p0.05）（图7C）。与CON组相比，MOD组的厚壁菌门/拟杆菌门（F/B）比率增加（p0.001）。然而，与MOD组相。