基于肠道菌群-胆汁酸代谢-慢性炎症探讨补肾活血方对DR作用机制

作     者：刘庆泽 魏方勇 王佳 黎晓冬 谢学军 谢孟君 张梅 

作者机构：成都中医药大学附属医院 成都中医药大学药学院 

出 版 物：《中药药理与临床》 (Pharmacology and Clinics of Chinese Materia Medica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(编号:82174273、81774202) 成都中医药大学“杏林学者”学科人才科研提升计划苗圃人才专项(编号:MPRC2022019) 

主　　题：补肾活血方 糖尿病视网膜病变 慢性炎症 肠道菌群 胆汁酸 

摘      要：目的：基于肠道菌群-胆汁酸代谢-慢性炎症探讨补肾活血方对糖尿病视网膜病变（diabetic retinopathy， DR）的作用机制。方法：以18周龄db/db小鼠为自发性DR模型，随机分为模型对照组、芪明颗粒2.19 g/kg组、补肾活血方11.36 g/kg组，另设db/m小鼠为正常对照组，给药组干预8 w。Luminex技术检测视网膜细胞间粘附分子-1（ICAM-1）、白介素-1β（IL-1β）、IL-6、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、IL-17）表达，以分析视网膜慢性炎症程度；视网膜消化铺片分析视网膜血管状况;免疫荧光检测血管内皮生长因子-A（VEGF-A）、血管生成素-2（Ang-2）荧光强度;Luminex技术检测VEGF-A、Ang-2的表达浓度，以分析视网膜微血管病变程度；HE染色观察视网膜形态结构和厚度变化，免疫荧光检测胶质纤维酸性蛋白（GFAP）荧光强度;TUNEL染色观察视网膜神经节细胞的凋亡，以分析视网膜神经病变程度；代谢组学联合16S rRNA测序分析胆汁酸代谢以及肠道菌群组成，相关性分析获得视网膜炎症因子与肠道菌群、胆汁酸的关联。结果：与正常对照组比较，模型对照组小鼠空腹血糖与体质量均显著升高（P0.01）；视网膜组织中炎症因子IL-17A、IL-6和ICAM-1含量显著升高（P0.05或P0.01）；视网膜微血管病变相关指标显著升高（P0.01）；视网膜神经节细胞层排列紊乱、稀疏，视网膜外从状层、内从状层、神经节细胞层厚度显著降低（P0.01），神经节细胞凋亡数量、GFAP表达量显著增加（P0.05或P0.01）；肠道菌群拟杆菌门丰度显著降低（P0.01），厚壁菌门、乳杆菌属丰度显著升高（P0.01）；血清中胆酸、石胆酸、牛磺去氧胆酸含量显著增加（P0.01）；与模型对照组比较，补肾活血方11.36 g/kg组视网膜中IL-1β、IL-17A、IL-6、TNF-α表达显著降低（P0.05或P0.01），视网膜慢性炎症缓解；视网膜微血管病变相关指标显著降低（P0.05或P0.01）；视网膜外从状层、内从状层、神经节细胞层厚度显著增加（P0.01），神经节细胞凋亡数量、GFAP表达显著降低（P0.01），视网膜神经病变改善；厚壁菌门、乳杆菌属丰度显著降低，毛螺菌科丰度显著增加（P0.01），肠道菌群发生重塑；血清中胆酸、石胆酸含量显著降低（P0.01），胆汁酸出现差异代谢。视网膜慢性炎症因子与肠道菌群、胆汁酸代谢相关。其中视网膜IL-6表达与梭菌科显著正相关（P0.05），TNF-α表达与梭菌科显著正相关（P0.01），IL-17A表达与毛螺菌科显著负相关（P0.05），IL-17A、IL-6、TNF-α、ICAM-1表达与胆酸、石胆酸显著正相关（P0.05或P0.01）。结论：补肾活血方可能通过调节肠道菌群，影响胆汁酸代谢，抑制视网膜慢性炎症，以改善DR小鼠视网膜微血管病变和神经病变。