活血通络胶囊对激素性股骨头坏死大鼠肠道菌群影响的研究

背景激素性股骨头坏死(SONFH)是一种常见且致残性高的疾病,活血通络胶囊已被多次证明在防治股骨头坏死上疗效显著,但是治疗是否通过调节肠道菌群目前少见研究。目的建立SONFH大鼠模型并采用活血通络胶囊进行干预,分析比较各组大鼠肠道菌群的多样性,筛选出SONFH特异性改变的菌属并观察活血通络胶囊对肠道菌群的作用。方法2022年4—10月选取雄性SD大鼠24只,采用随机数字表法分为空白组(n=8)、模型组(n=8)、活血通络组(n=8),建造SONFH模型,活血通络组造模第3~28天给予0.63 g·kg^(-1)·d^(-1)活血通络胶囊灌胃,空白组和模型组给予等体积0.9%氯化钠溶液灌胃。药物干预结束后收集大鼠股骨进行HE染色、Micro-CT分析。收集大鼠粪便进行16S rDNA测序。采用α多样性和β多样性分析评估物种组间和组内群落的多样性及差异性,采用线性判别分析(LEfSe)比较三组大鼠肠道菌群差异。采用COG功能预测三组大鼠肠道菌群功能。结果模型组空骨陷窝率高于空白组、活血通络组(P<0.05)。模型组骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)低于空白组,骨小梁分离度(Tb.Sp)高于空白组(P<0.05);活血通络组BV/TV、Tb.N、Tb.Th高于模型组,Tb.Sp低于模型组(P<0.05)。三组大鼠肠道菌群结构存在差异,与空白组相比,模型组肠道菌群ASV数目增加;与模型组比较,活血通络组肠道菌群ASV数目减少。模型组Shannon指数高于空白组(P<0.05)。β多样性分析主坐标分析(PCoA)图显示,三组样本存在部分重叠,但是能区分三组的群落结构。相似性分析结果显示,组间差异大于组内,差异有统计学意义(R=2062,P=0.01)。LEfSe分析结果显示,与空白组比较,模型组脱硫弧菌(Desulfovibrio)、Hafnia-Obesumbacterium、明串珠菌属(Leuconostoc)、葡萄球菌属(Staphylococcus)丰度升高,拟杆菌属(Bacteroides)、普雷沃氏菌属_UCG-001丰度降低(P<0.05);与模型组比较,活血通络组草酸杆菌属(Oxalobacteraceae)、扭链胃球菌属(Ruminococcus_torques_group)丰度升高,理研菌属(Rekenella)、Kineothrix菌属丰度降低(P<0.05)。三组大鼠COG功能预测结果显示,与空白组比较,模型组菌群COG功能主要集中于碳水化合物运输与代谢、无机离子转运和代谢、氨基酸转运和代谢、脂质转运和代谢、细胞壁/膜/包膜生物发生;与模型组比较,活血通络组功能集中于无机离子转运和代谢、碳水化合物运输与代谢,且复制、重组和修复、转录、细胞周期控制、细胞分裂和染色体分裂、细胞运动功能水平升高。结论SONFH大鼠菌群多样性较正常大鼠增加,增加的菌属主要是致病菌属,而相应有益菌属则出现减少。活血通络胶囊可能通过改变肠道菌群的丰度和多样性以及调控Oxalobacteraceae、Ruminococcus_torques_group等菌属丰度而实现治疗SONFH的目的。