基于肠道菌群探讨参芪养心汤治疗扩张型心肌病的机制研究

作     者：杨葛巍 

作者单位：南京中医药大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陆曙

授予年度：2021年

学科分类：1006[医学-中西医结合] 10[医学] 100602[医学-中西医结合临床] 

主      题：扩张型心肌病 参芪养心汤 肠道菌群 TLR4/NF-κB 

摘      要：目的:通过动物实验,探讨DCM模型大鼠肠道菌群和正常大鼠是否存在差异性;探讨参芪养心汤能否通过改变扩张型心肌病大鼠肠道菌群的丰度及结构分布,进而影响DCM模型大鼠心肌组织中TLR-4/NF-κB mRNA的表达,达到改善DCM模型大鼠心功能、心肌损伤的治疗目标,为DCM的治疗提供新的切入点和研究方向。方法:45只雄性大鼠进行腹腔注射阿霉素构建DCM模型,8周后,评估模型是否成功,将造模成功大鼠随机分为模型组、美托洛尔组、参养心汤组、培哚普利组,另设正常组,治疗组每组每天分别根据体重给予相应药物,美托洛尔片50mg/kg(一天二次)、参芪养心汤1.87g/kg·d、培哚普利片3mg/kg·d,持续8周,干预期间,模型组和正常组予等体积生理盐水灌胃。实验结束后,各组大鼠麻醉后进行心脏彩超数据采集,包括左室舒张末内径(LVEDD)、左室收缩内径(LVESD)、短轴收缩率(FS)、左室射血分数(LVEF),禁食24小时后,麻醉、采血处死,ELISA测定血清脑钠尿肽(BNP)、肌钙蛋白I(cTnI);留取心脏组织,冷冻保存,采用RT-PCR法测定心肌组织中TOLL样受体4(TLR-4)、核因子κB(NF-κB)mRNA表达水平;留取扩张型心肌病模型组、参芪养心汤干预组及正常组的结肠粪便,进行16S扩增测序,观察三组间肠道菌群的差异性。结果:1.与正常组比较,模型组大鼠心脏彩超LVEDD、LVESD数值变大,LVEF、FS下降(各组数据比较P0.05,差异不具有统计学意义;模型组肠道菌群,门水平上,厚壁菌门(Firmicutes)、莫拉菌门(Moraxellaceae)显著下降,疣微菌门(Verrucomicrobia)、变形菌门(Proteobacteria)显著富集;属水平上,模型组肠道菌群 Lactobacillus、Ruminiclostridium6、Anaerofilum、Roseburia、Psychrobacter、Odribacter、Eubacteriumxylanophilumgroup显著下降,而模型组在 Romboustia、Eubacteriumcoprostanoligenes、Clostridiumsensustricto1、Pasteurella、Bifidobacterium、Dorea、Adlercreutzia、Faecalibaculum 等属的富集。5.与模型组比较,参芪养心汤组,菌群多样性和均匀度均上升,P0.05,差异具有统计学意义;门水平上,在放线菌门(Actinobacteria)显著下降,而拟杆菌门(Bacteroidates)表现为富集;属水平上,参芪养心汤组在Romboustia、Eubacteriumcoprostanoligenes、Clostridiumsensustricto1、Pasteurella、Bifidobacterium、Dorea、Adlercreutzia、Faecalibaculum 等属显著下降,在Oscillibacter、Ruminiclostridium9、Oscillibacter、Ruminiclostridium、Anaerovorax、Tyzzerella、Ruminclostridium、Intestinimonas 等属有显著富集。6.在属水平与TLR-4 mRNA表达水平呈正相关的有Blautia、Lactococcus、Romboutsia、Ruminococcaceae UCG-013、[Eubacterium]Coprostanoligenesgroup、LachnospiraceaeUCG-006、Pasteurellla;与 NF-κB mRNA 表达水平呈正相关的有Akkermansia、LachnospiraceaeUCG-006、Pasteurella、Turicibacter、[Eubacterium]Coprostanoligenesgroup、Romboutsia、RuminococcaceaeUCG-013、Clostridiumsensustricto1;另外 Ruminiclostrrdium6 与 TLR-4 mRNA、NF-κB mRNA表达水平呈负相关。结论:1.参芪养心汤能缩小DCM大鼠左室舒张末期内径、左室收缩内径,改善左室射血分数和短轴缩短率,降低血清脑钠尿肽、肌钙蛋白I水平,改善心肌活性,能有效治疗扩张型心肌病。2.参芪养心汤能下调心肌中TLR-4,NF-κB mRNA水平,减轻心肌炎症反应。3.DCM模型组大鼠和正常组大鼠肠道菌群丰度及分布结构存在差异性。4.参芪养心汤可以改变DCM大鼠肠道菌群的丰度及结构分布,而这些改变可能直接或间接通过下调TLR-4、NF-κB mRNA在心肌中的表达,从而改善心肌炎症反应、心肌重构,提高心脏收缩功能,达到治疗目的。