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高通量测序技术研究附子理中丸对脾阳虚IBS-D大鼠肠道菌群的影响

林夏 黄友 杨莎莎 魏馨怡 傅超美 李锐 张臻

林夏, 黄友, 杨莎莎, 魏馨怡, 傅超美, 李锐, 张臻. 高通量测序技术研究附子理中丸对脾阳虚IBS-D大鼠肠道菌群的影响[J]. 南京中医药大学学报, 2021, 37(3): 388-395. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2021.0388
引用本文: 林夏, 黄友, 杨莎莎, 魏馨怡, 傅超美, 李锐, 张臻. 高通量测序技术研究附子理中丸对脾阳虚IBS-D大鼠肠道菌群的影响[J]. 南京中医药大学学报, 2021, 37(3): 388-395. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2021.0388
LIN Xia, HUANG You, YANG Sha-sha, WEI Xin-yi, FU Chao-mei, LI Ru, ZHANG Zhen. Effect of Fuzi Lizhong Pill on Intestinal Flora of Spleen Yang Deficiency IBS-D Rats Based on High-Throughput Sequencing Technique[J]. Journal of Nanjing University of traditional Chinese Medicine, 2021, 37(3): 388-395. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2021.0388
Citation: LIN Xia, HUANG You, YANG Sha-sha, WEI Xin-yi, FU Chao-mei, LI Ru, ZHANG Zhen. Effect of Fuzi Lizhong Pill on Intestinal Flora of Spleen Yang Deficiency IBS-D Rats Based on High-Throughput Sequencing Technique[J]. Journal of Nanjing University of traditional Chinese Medicine, 2021, 37(3): 388-395. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2021.0388

高通量测序技术研究附子理中丸对脾阳虚IBS-D大鼠肠道菌群的影响

doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2021.0388
基金项目: 

国家自然科学基金青年基金 81803742

四川省教育厅自然科学重点项目 18ZA0187

四川省科技厅四川省科技计划项目 2021YJ0251

成都中医药大学校基金 ZRYY1718

成都中医药大学杏林学者青年学者专项 QNXZ2019031

四川省大学生创新创业训练计划项目 S201910633030

四川省大学生创新创业训练计划项目 S201910633094

四川省大学生创新创业训练计划项目 S201910633029

四川省大学生创新创业训练计划项目 S201910633092

详细信息
    作者简介:

    林夏,女,“凌一揆”中药学基地班直博生,E-mail: 3328116305@qq.com

    通讯作者:

    张臻,女,副教授,主要从事中药制剂新技术、制剂工艺与机制研究,E-mail: zhangzhendr@126.com

    李锐,男,副教授,主要从事中药的化学分析、质量控制及体内代谢研究,E-mail: lirui-elite@163.com

  • 中图分类号: R285.5

Effect of Fuzi Lizhong Pill on Intestinal Flora of Spleen Yang Deficiency IBS-D Rats Based on High-Throughput Sequencing Technique

  • 摘要: 目的   研究附子理中丸对脾阳虚腹泻型肠易激综合征(IBS-D)大鼠肠道菌群的影响和作用机制,同时探讨脾阳虚证与肠道菌群的关系。方法   选取60只雄性SD大鼠随机平均分为空白组、模型组、附子理中丸低剂量组、附子理中丸高剂量组。空白组正常饲喂,模型组和附子理中丸低、高剂量组采用“饮食失节+劳倦过度+番泻叶灌胃”复合因素法造模21 d,建立大鼠脾阳虚IBS-D模型。造模成功后,附子理中丸低、高剂量组给予附子理中丸21 d。给药结束后采集粪便样本,提取粪便样本总DNA,根据细菌16S rRNA V3~V4区设计引物进行扩增,利用Illumina Miseq平台进行高通量测序。结果   与空白组相比,模型组拟杆菌门(Bacteroidetes)、拟杆菌纲(Bacteroidia)、Muribaculaceae的相对丰度显著下降(P < 0.05),梭菌科(Clostridiaceae)、狭义梭菌属(Clostridium_sensu_stricto_1)、苏黎世杆菌属(Turicibacter)、布劳特氏菌属(Blautia)、乳杆菌属(Lactobacillus)的相对丰度显著升高(P < 0.01)。与模型组相比,附子理中丸给药组的拟杆菌门(Bacteroidetes)、拟杆菌纲(Bacteroidia)、Muribaculaceae的相对丰度显著升高(P < 0.05),梭菌科(Clostridiaceae)、狭义梭菌属(Clostridium_sensu_stricto_1)、苏黎世杆菌属(Turicibacter)、布劳特氏菌属(Blautia)的相对丰度显著下降(P < 0.01)。附子理中丸给药组乳杆菌属(Lactobacillus)相对丰度升高,附子理中丸高剂量组具有显著性差异(P < 0.05)。结论  附子理中丸可以促进益生菌乳杆菌的生长和拟杆菌、苏黎世杆菌、布劳特氏菌向正常组回调。对肠道菌群特别是与炎症/免疫反应密切相关菌群的调节,是附子理中丸治疗脾阳虚IBS-D腹泻的重要作用机制。

     

  • 图  1  稀释曲线图(a)和物种累积曲线图(b)

    注:A1~A10.空白组10个样本;B1~B10.模型组10个样本;C1~C10. 附子理中丸低剂量组10个样本;D1~D10.附子理中丸高剂量组10个样本

    图  2  距离矩阵热图和主坐标分析图

    注:FLZP.附子理中丸; A1~A10.空白组10个样本;B1~B10.模型组10个样本;C1~C10.附子理中丸低剂量组10个样本;D1~D10.附子理中丸高剂量组10个样本

    图  3  各组菌群相对丰度值柱形图

    注:与模型组比较,*P < 0.05,**P < 0.01;与空白组比较,P < 0.05,▲▲P < 0.01;FLZP.附子理中丸。x±s, n=10。

    图  4  物种结构差异显著性分析的LEfSE图

    注:a.进化分支图;b.LDA值分布柱状图。n=10。

    图  5  附子理中丸调节菌群作用的潜在机制图

    注:a.机制图;b.信号通路图

    表  1  造模后各组大鼠MDA含量和SOD活力比较(x±sn=6)

    组别 MDA/ (nmol·mL-1) SOD/ (U·mL-1)
    空白大鼠(空白组) 7.000±4.274 137.436±19.006
    造模大鼠(模型组) 13.833±4.065* 106.068±16.260*
    造模大鼠(附子理中丸低剂量组) 17.333±9.400* 114.103±16.730*
    造模大鼠(附子理中丸高剂量组) 17.000±9.612* 96.154±12.337**
    注:与空白组比较,*P < 0.05,**P < 0.01。
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    表  2  α多样性指数统计分析结果表(x±sn=10)

    组别 Ace Chao1 Shannon Simpson
    空白组 497.224±17.238 506.983±19.236 6.420±0.436 0.964±0.015
    模型组 441.113±41.609** 450.960±41.695** 5.543±0.461** 0.933±0.030
    附子理中丸低剂量组 469.790±34.140# 474.911±34.149* 5.825±0.839 0.923±0.086
    附子理中丸高剂量组 457.677±27.031** 463.692±29.316** 5.136±0.929** 0.877±0.064**#
    注:与空白组比较,*P < 0.05,**P < 0.01;与模型组比较,#P < 0.05。
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    表  3  标识性菌群分析结果表(n=10)

    菌群 LDA得分
    (模型组vs空白组)
    变化趋势
    (模型组vs空白组)
    变化趋势
    (FLZP低剂量组vs模型组)
    变化趋势
    (FLZP高剂量组vs模型组)
    拟杆菌门(Bacteroidetes) 3.850
    拟杆菌纲(Bacteroidia) 3.850
    梭菌_1科(Clostridiaceae_1) 3.403
    Muribaculaceae 3.697
    狭义梭菌属(Clostridium_sensu_stricto_1) 3.406
    布劳特氏菌属(Blautia) 3.767
    苏黎世杆菌属(Turicibacter) 3.264
    乳杆菌属(Lactobacillus) 4.247
    注:FLZP.附子理中丸。
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-06-06
  • 网络出版日期:  2021-12-21
  • 刊出日期:  2021-05-10
  • 发布日期:  2021-05-15

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