深度油炸白术通过调节肠道炎症反应和肠道菌群来保护脾虚性腹泻

Deep-Fried Atractylodis Rhizoma Protects against Spleen Deficiency-Induced Diarrhea through Regulating Intestinal Inflammatory Response and Gut Microbiota.

作者信息Kun Shi, Linghang Qu, Xiong Lin, Ying Xie, Jiyuan Tu, Xianqiong Liu, Zhongshi Zhou, Guosheng Cao, Shuiqing Li, Yanju Liu
PMID31878055
发布时间2019-12-23
DOI10.3390/ijms21010124

实验完整度

高

包含动物模型、Western blot、ELISA、免疫组化、16S rDNA测序等多层级实验,并进行功能及机制验证。

主要模型

脾虚腹泻大鼠模型(Wistar大鼠) 大黄诱导的脾虚腹泻模型

重点核对

Wistar大鼠,体重140±20g,SPF级 造模:大黄水提液灌胃,20mL/kg,每日两次(间隔8h),共10天 分组:对照组、模型组、EEDAR-L(1.85g/kg)、EEDAR-H(7.40g/kg)、SLBZS(246.8mg/mL) 给药:10mL/kg,每日一次,共7天 检测指标:体重、腹泻评分、粪便含水量、炎症因子、胃肠激素、AQP3/8、紧密连接蛋白、信号通路、肠道菌群

摘要

根据中医理论,脾虚常导致腹泻,而深度油炸白术(DAR)常用于治疗。然而,脾虚与腹泻之间的关联仍不清楚。本研究旨在探讨DAR治疗脾虚所致腹泻的疗效并分析相关机制。研究发现,高剂量深度油炸白术醇提物(EEDAR-H)显著抑制了大黄引起的体重下降、腹泻和结肠组织病理改变。EEDAR-H能显著降低肠道炎症细胞因子水平,并增加胃肠运动激素的表达。此外,EEDAR-H显著增加了水通道蛋白3(AQP3)和水通道蛋白8(AQP8)的表达,并恢复了异常的水代谢;参苓白术散(SLBZS)与EEDAR-H产生相同效果。进一步的机制测试发现,EEDAR-H和SLBZS促进了肠道屏障的完整性。两者均显著增加了紧密连接蛋白ZO-1和Occludin的表达,抑制了p38MAPK和MLC的磷酸化,并显著降低了PAR-2的表达水平。肠道菌群分析表明,经EEDAR-H或SLBZS治疗后,其整体结构变化得到逆转,并且不同门类的丰度也显著调节。在属水平上,EEDAR-H或SLBZS显著降低了潜在病原体的水平,并增加了有益细菌的水平。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
深度油炸白术(DAR)是否对脾虚所致腹泻有治疗作用,其相关机制是什么?
核心机制
EEDAR通过抑制PAR-2介导的p38MAPK磷酸化,下调MLC磷酸化,从而上调紧密连接蛋白ZO-1和Occludin表达,保护肠道屏障;同时调节肠道菌群结构,促进有益菌生长,抑制有害菌。
主要证据
EEDAR-H显著改善大鼠体重、腹泻评分和粪便含水量,降低炎症因子TNF-α,升高IL-10,恢复胃肠激素MTL和GAS水平,降低5-HT及其受体,上调AQP3和AQP8,恢复紧密连接蛋白表达,抑制P-p38和P-MLC,并调节肠道菌群结构。
研究意义
阐明EEDAR治疗脾虚腹泻的疗效和机制,为其临床合理用药提供依据。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立脾虚腹泻动物模型

验证脾虚腹泻模型的建立,用于研究EEDAR的治疗作用。

使用大黄水提液灌胃Wistar大鼠建立脾虚腹泻模型,观察体重、腹泻评分和粪便含水量。

2

评估EEDAR对腹泻症状的影响

观察EEDAR是否改善脾虚腹泻大鼠的症状。

每日记录体重、腹泻评分和粪便含水量,评估EEDAR治疗效果。

3

检测肠道炎症和病理变化

评估EEDAR对肠道炎症和病理损伤的影响。

通过ELISA检测血清TNF-α和IL-10水平,并进行HE染色观察结肠病理变化。

4

检测胃肠激素和5-HT系统

探究EEDAR对胃肠动力功能的影响。

通过ELISA检测血清GAS、MTL和5-HT水平,免疫组化检测5-HTR3表达。

5

检测水通道蛋白表达

探究EEDAR对肠道水代谢的影响。

通过ELISA和免疫组化检测结肠AQP3和AQP8表达。

6

检测肠道屏障相关蛋白

评估EEDAR对肠道屏障完整性的影响。

通过Western blot检测紧密连接蛋白ZO-1和Occludin的表达。

7

检测信号通路分子

探究EEDAR调节肠道屏障的可能分子机制。

通过Western blot检测P-p38、PAR-2、MLCK和P-MLC的表达。

8

分析肠道菌群变化

评估EEDAR对肠道菌群结构和组成的影响。

收集粪便样本,提取DNA,进行16S rDNA V3-V4区测序,分析菌群多样性和丰度。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Wistar大鼠----
大黄Hubei Tianji Chinese Herbal Pieces Company--
白术Hubei Tianji Chinese Herbal Pieces Company--
参苓白术散----
ELISA试剂盒Elabscience Biotechnology Co. Ltd.--
PVDF膜----
牛血清白蛋白----
ECL检测系统Thermo Fisher Scientific Inc--
Hoechst 33342----
Cy3标记的山羊抗小鼠IgG----
Cy3标记的山羊抗兔IgG----
奥林巴斯FV 1000激光扫描共聚焦显微镜Olympus--
奥林巴斯FluoView 4.0软件Olympus--
QIA快速凝胶回收试剂盒----
片段分析仪----
Applied Biosystems Quant Studio 6实时PCR仪Applied Biosystems--
Illumina HiSeq 2500平台Illumina--
β-肌动蛋白抗体Cell Signaling Technology12620
磷酸化p38抗体Cell Signaling Technology4511
p38抗体Cell Signaling Technology9212
磷酸化MLC抗体Cell Signaling Technology3671
MLC抗体Cell Signaling Technology3672
PAR-2抗体Cell Signaling Technology6976
ZO-1抗体Abcam Incab216880
Occludin抗体Abcam Incab167161
MLCK抗体Abcam IncEP1458Y
AQP3抗体Abcam Incab153694
抗兔IgG抗体Abcam Incab6721
抗小鼠IgG抗体Abcam Incab6728
5-HT3R抗体Bioss Inc--
AQP8抗体Bioss Inc--
GraphPad Prism 7.0GraphPad Software--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型建立
大鼠品系、体重、造模方法、大黄剂量和给药方案
阅读提示:Materials and Methods 4.2
药物制备
EEDAR的提取条件和浓度,SLBZS的浓度
阅读提示:Materials and Methods 4.1
分组与治疗
分组设置、各剂量、给药体积和周期
阅读提示:Materials and Methods 4.2
指标检测
体重、腹泻评分、粪便含水量的测量方法
阅读提示:Materials and Methods 4.3
组织学检查
HE染色和IHC的具体步骤和抗体浓度
阅读提示:Materials and Methods 4.4
Western blot
抗体浓度、孵育条件、显色方法
阅读提示:Materials and Methods 4.5
ELISA
试剂盒来源、检测指标、样本处理
阅读提示:Materials and Methods 4.6
肠道菌群分析
DNA提取方法、扩增区域、测序平台和数据分析软件
阅读提示:Materials and Methods 4.7