香青兰总黄酮灌胃对博来霉素诱导大鼠肺纤维化的抑制作用及其机制

目的观察香青兰总黄酮灌胃对博来霉素诱导大鼠肺纤维化(PF)的影响,并基于肠道菌群和血清代谢组学方法探讨其可能的机制。方法将32只雄性SD大鼠随机分为对照组、模型组、香青兰总黄酮高剂量组及香青兰总黄酮低剂量组,每组8只。除对照组外,其余各组均采用气管内滴入博来霉素的方法建立PF模型;香青兰总黄酮高、低剂量组建模后分别给予香青兰总黄酮400、100 mg/kg灌胃,对照组和模型组分别给予等体积生理盐水灌胃,1次/天,连续21 d。各组末次给药后处死,采用HE染色及Masson染色观察肺组织病理情况,实时荧光定量PCR法检测肺组织胶原蛋白Ⅲ(COLⅢ)、α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)mRNA相对表达量,16 S rRNA测序技术进行肠道菌群α、β多样性分析并检测其相对丰度,超高效液相色谱串联质谱分析并筛选血清关键差异代谢产物,并导入京都基因与基因组百科全书(KEGG)进行代谢途径的富集分析。结果与对照组比较,模型组大鼠肺泡结构被破坏,肺泡间隔增宽,炎症细胞浸润明显,肺泡壁变厚,肺泡之间的距离增宽,可见蓝色条索状胶原纤维沉积;与模型组比较,香青兰总黄酮高、低剂量组大鼠上述病理改变减轻。与对照组比较,模型组大鼠肺组织COLⅢ、α-SMA mRNA相对表达量均升高(P均<0.05);与模型组比较,香青兰总黄酮高、低剂量组肺组织COLⅢ、α-SMA mRNA相对表达量均降低(P均<0.05)。α多样性分析结果显示,与对照组比较,模型组、香青兰总黄酮高剂量和香青兰总黄酮低剂量组大鼠肠道菌群Chao1、Ace均升高(P均<0.05)。β多样性分析结果显示,对照组、香青兰总黄酮高剂量和香青兰总黄酮低剂量组大鼠肠道菌群组成接近,与模型组大鼠肠道菌群组成比较均差异明显。在门水平上,与对照组比较,模型组大鼠拟杆菌门相对丰度降低而厚壁菌门/拟杆菌门升高(P均<0.05);与模型组比较,香青兰总黄酮高剂量组和香青兰总黄酮低剂量组大鼠拟杆菌门相对丰度升高而厚壁菌门/拟杆菌门降低(P均<0.05)。在属水平上,与对照组比较,其余三组大鼠嗜酸乳杆菌属相对丰度均降低(P均<0.05);与对照组、模型组比较,香青兰总黄酮高剂量组和香青兰总黄酮低剂量组大鼠乳杆菌属相对丰度均升高(P均<0.05)。与对照组比较,模型组大鼠关键差异菌群为大肠杆菌种;与模型组比较,香青兰总黄酮高剂量组大鼠关键差异菌群为假长双歧杆菌种、双歧杆菌属、瘤胃球菌属等;与模型组比较,香青兰总黄酮低剂量组大鼠关键差异菌群为约翰逊乳杆菌种、嗜黏蛋白阿克曼菌种。模型组和香青兰总黄酮高、低剂量组之间分别筛选出30、49个血清差异代谢产物,均主要富集在AMP活化蛋白激酶(AMPK)信号通路等。结论香青兰总黄酮可减轻博来霉素诱导的大鼠PF,其作用机制可能与调控肠道菌群组成和AMPK相关代谢通路等有关。

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