基于16S rDNA技术探讨痰热清注射液对COPD模型大鼠肺部菌群的影响

目的:本文通过痰热清注射液治疗慢性阻塞性肺疾病(COPD)模型大鼠,初步探讨痰热清注射液对COPD模型大鼠肺部菌群的影响。方法:Wistar大鼠随机分为正常组、模型组和痰热清组(TRQ),除正常组外,其余各组采用烟熏联合气管滴注脂多糖(LPS)制备COPD模型,TRQ组腹腔注射痰热清(2 g·kg^(-1))。实验终点,大鼠腹主动脉取血后采集肺组织进行苏木素-伊红(HE)及苦味酸-天狼猩红(PSR)染色,观察大鼠肺部病理状态;采集肺灌洗液,通过16S rDNA扩增子测序分析探讨肺部菌群在不同组别的多样性和相对丰度。结果:病理染色结果表明,正常组的肺脏正常,模型组肺脏出现中性粒细胞浸润和毛细血管扩张,个别动物还可见肺脏出血,肺气肿等改变,气管的胶原纤维明显增厚,TRQ组的肺脏有明显好转,胶原纤维有所改善。平均线性截距(MLI)分析显示,与正常组比较,模型组肺泡间的间隙增大(P<0.01);与模型组比较,TRQ组的肺泡间隙明显缩小(P<0.05);Wall thickness测量分析显示,与正常组比较,模型组Wall thickness显著升高(P<0.01);与模型组比较,TRQ组的Wall thickness显著降低(P<0.01)。菌群多样性分析结果表明,痰热清注射液升高simpson指数值,改变α多样性,主坐标分析结果显示痰热清注射液改变肺部菌群β多样性,降低β多样性指数。菌群丰富度分析表明,在属水平上,模型组芽孢杆菌属g_Bacillus、短波单胞菌属g_Brevundimonas相对丰度升高,假单胞菌属g_Pseudomonas相对丰度降低;经痰热清注射液治疗后,寡养单胞菌属g_Stenotrophomonas相对丰度大幅度升高,芽孢杆菌属g_Bacillus相对丰度降低。进一步通过LEfSe分析不同组别差异显著的菌群,结果表明,在属水平,模型组毛螺菌属g_Lachnospiraceae_NK4A136_group相对丰度升高,痰热清注射液治疗后红球菌属g_Rhodococcus、寡氧单胞菌属g_Stenotrophomonas相对丰度升高。结论:痰热清注射液调节COPD模型大鼠肺部菌群的多样性和相关菌属丰富度平衡可能是其防治COPD的作用机制之一。