氨基酸系列
天麻-脑缺血再灌注-粪便代谢-中科院2区
发布时间:2024-04-10 02:53:56 来源:18新利luck官网 作者:18新利体育luck官网

  数千年来,天麻一直被用来治疗中风和由“风”引起的头痛。本研究表明,天麻在改善脑缺血再灌注损伤(CIRI)方面具有显著作用。然而,到目前为止,天麻通过调节肠道菌群来改善CIRI的机制尚未报道。本研究旨在基于粪便代谢组学和16S rDNA测序,全面评估天麻在CIRI中的作用机制。基于Zea-Longa方法建立了CIRI大鼠模型。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)监测大鼠血清中的炎症因子。苏木精和伊红(H&E)染色观察脑组织损伤。采用2,3,5-三苯基氯化四氮唑(TTC)染色观察脑梗死。通过高通量测序评估大鼠盲肠内容物中肠道菌群的平衡。通过超高效液相色谱-orbittrap explois质谱仪(UHPLC-OE-MS)通过粪便代谢组学评估肠道菌群中代谢物的变化。口服天麻建立了CIRI大鼠模型可有效降低CIRI大鼠的脑坏死面积、脑梗死体积和炎症因子含量。CIRI可引起肠道菌群及其相关代谢产物的紊乱。天麻可以显著调节肠道菌群的组成。它逆转了CIRI诱导的多种肠道细菌水平的变化,包括普雷沃菌科、科氏菌科;普雷沃氏菌、未分类伽玛变形菌、巴尼氏菌、埃 希氏菌、志贺氏菌;未培养的志贺菌属(Shigela sp.)、Flavonifractor sp.、大肠杆菌属(Escherichia sp),富集培养克隆NBAR004、韦氏杆菌属R-32和肠乳杆菌。CIRI大鼠盲肠内容物中的代谢产物水平受到干扰,包括氨基 酸、嘌呤和鞘脂代谢。用天麻治疗后,CIRI诱导的氨基酸代谢中生物标志物水平的变化显著逆转。相关研究表明,普雷沃菌科与白细胞介素-6呈显著正相关,肠杆菌和L-苯丙氨酸与IL-1β呈负相关。β-磷酸与高敏C反应蛋白(hs-CRP)呈显著负相关。L-苯丙氨酸与肠杆菌、β-磷酸和普雷沃菌科之间存在显著的负相关。天麻可预防CIRI,这可能与改善肠道菌群组成和代谢有关,从而减少炎症。

  根据世界卫生组织的说法,脑血管疾病是导致死亡或残疾的主要原因。缺血性中风占总中风的70%-80%,是全球残疾的主要原因。中风是中国古代医学中的“四难证”之一。其主要临床表现为突发性晕厥、偏瘫、舌偏、麻木。现代医学将其分为缺血性中风和出血性中风。一般认为,缺血性中风的急性期是指发病不到2周。脑缺血再灌注损伤(CIRI)是急性缺血性中风临床治疗中的一个重要问题。CIRI的病理过程复杂,与Ca2+超载、线粒体损伤、炎症、细胞凋亡、氧自由基积累和兴奋性氨基酸过量释放有关。此前的一项研究表明,缺血性中风会影响多种肠道菌群。肠道菌群失调可能会干扰大脑的生理功能,导致脑部疾病。研究表明,肠道菌群可能通过肠脑轴影响大脑功能。大脑的生理功能已被肠道菌群的代谢产物破坏,如脂多糖、神经递质和短链脂肪酸。

  天麻最早记载于《神农本草经》,被列为一级中药材。根据《中国药典》,天麻是兰科植物天麻的干块茎,具有平“风”、解“痉”、抑“肝阳”的作用。中医理论认为缺血性中风与“中风”有关,天麻是一种平“风”的草本植物。研究表明,天麻通过抗氧化、抗炎、抗血小板聚集、钙离子通道阻断和抗凋亡作用对CIRI有效。天麻为CIRI的治疗提供了独特的优势,CIRI与复杂的病理机制有关。一项研究表明,长期使用新鲜龙胆能够调节大鼠的肠道菌群。然而,很少有研究评估CIRI模型大鼠的肠道菌群和代谢产物是否与正常大鼠不同,或者天麻是否调节CIRI模型鼠的肠道微生物群。在这项研究中,16S rDNA测序结合代谢组学可以表征天麻改善CIRI大鼠肠道菌群和改变代谢产物的机制。因此,通过调节肠道菌群及其代谢产物来研究天麻治疗CIRI大鼠的机制具有重要意义。

  2.(TTC)染色得到的大脑图像(左)。TTC染色的定量数据显示为缺血体积(%)(右)。(B)各组大鼠脑组织切片。

  在本研究中,虽然天麻可以调节CIRI大鼠的肠道菌群结构,但尚未深入探索,也缺乏肠道菌群移植验证。给药后应将大鼠肠道菌群移植到CIRI大鼠体内,观察其是否能治疗CIRI,这可能成为CIRI治疗的新突破。预计大量的相关研究将为天麻调节肠道菌群预防和治疗CIRI提供更多的基础和临床研究基础,为CIRI临床治疗药物干预研究提供新的视角。以肠道菌群为治疗靶点,可以成为中医治疗心脑血管疾病的新思路。

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