慢溃宁方对DSS诱导溃疡性结肠炎小鼠NLRP3/Caspase-1/GSDMD细胞焦亡通路和肠道菌群的影响

目的:探讨慢溃宁方对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的溃疡性结肠炎(UC)小鼠肠道菌群的调控作用,和对NOD样受体(NLR)P3/胱天蛋白酶(Caspase)-1/Gasdermin D(GSDMD)细胞焦亡通路所介导炎症的影响。方法:SPF级C57BL/6小鼠60只,随机分为空白组、模型组、慢溃宁方组(20 g·kg^(-1))、美沙拉秦组(0.266 g·kg^(-1)),各组15只。小鼠通过自由饮用3%DSS溶液,7 d构建UC模型。造模开始12 h后,治疗组每天灌胃给药,其余组灌胃等体积生理盐水。记录小鼠每日体质量等情况,并评估计算疾病活动指数(DAI)。第8天麻醉后,脱臼颈椎处死小鼠,收集结肠和粪便,记量结肠长度;观察结肠组织苏木素-伊红(HE)染色后的病理学改变;结肠中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-18(IL-18)水平用酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测;基于16S rRNA测序技术检测各组小鼠粪便中肠道菌群的差异;NLRP3/Caspase-1/GSDMD蛋白结肠组织中含量用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测。结果:相较于空白组,模型组小鼠的DAI升高(P<0.01),结肠长度显著缩短(P<0.01),结肠黏膜损伤严重,TNFα、IL-1β、IL-18水平均明显升高(P<0.01),且结肠组织中NLRP3/Caspase-1/GSDMD蛋白含量显著升高(P<0.01),肠道菌群结构改变,门水平上的放线菌门、拟杆菌门与变形菌门丰度减少,厚壁菌门丰度增加;属水平上的乳酸杆菌、普雷沃氏菌和鼠杆菌属丰度减少,拟杆菌属、芽孢杆菌、毛螺旋菌属NK4A136丰度增加。慢溃宁方组、美沙拉秦组相较于模型组,第3天后DAI显著降低(P<0.01),结肠长度均显著增加(P<0.01),结肠的炎症浸润及黏膜结构损伤减轻,且结肠TNF-α、IL-1β、IL-18水平均显著下降(P<0.01),NLRP3/Caspase-1/GSDMD蛋白在结肠组织中的含量明显降低(P<0.05,P<0.01),门水平上的变形菌门和拟杆菌门丰度增加,厚壁菌门丰度减少。结论:慢溃宁方可通过抑制细胞经典焦亡通路,缓解UC小鼠结肠炎症反应,减轻结肠损伤,并对肠道菌群紊乱有改善作用。

慢溃宁方对溃疡性结肠炎小鼠炎症因子表达及肠道菌群的影响

目的:探讨慢溃宁方对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的溃疡性结肠炎(UC)小鼠的治疗作用及可能的作用机制。方法:90只雄性C57BL/6小鼠随机分为正常组、模型组、美沙拉嗪组(0.266 g·kg^(-1))、慢溃宁方高、中、低(20、10、5 g·kg^(-1))剂量组,每组15只。除正常组外,其余组小鼠自由饮用3%DSS溶液7 d复制UC模型,造模当天同时灌胃给药治疗,模型组、正常组给予等体积0.9%生理盐水,每日1次,共7 d。每天记录小鼠一般情况,进行疾病活动指数(DAI)评分。第8天采用颈椎脱臼法处死小鼠,收集所有结肠和粪便,记录结肠长度,苏木素-伊红(HE)染色观察结肠组织病理学变化,酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测结肠组织中炎症因子的含量,16S rRNA测序技术检测小鼠粪便肠道菌群的变化。结果:与正常组比较,模型组小鼠结肠黏膜损伤严重,结肠长度显著缩短(P<0.01),DAI升高(P<0.01),结肠中白细胞介素-10(IL-10)、转化生长因子-β;(TGF-β;)降低(P<0.01),白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-17α(IL-17α)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)显著升高(P<0.01),肠道菌群丰度、多样性降低;与模型组比较,美沙拉嗪组、慢溃宁方高、中、低剂量组结肠黏膜损伤减轻,结肠长度均有所恢复(P<0.01),第5天开始,DAI显著降低(P<0.01),结肠IL-10、TGF-β;显著升高(P<0.01),IL-1β、IL-6、IL-17α、TNF-α明显降低(P<0.05,P<0.01),肠道菌群丰度及多样性升高,厚壁菌门和AKK菌属、杜氏杆菌属、布劳特氏菌属丰度增加,拟杆菌门和Muribaculaceae、梭状芽孢杆菌属UCG-014、理研杆菌属丰度减少。结论:慢溃宁方在改善UC小鼠的症状上疗效确切,与中药浓度呈剂量依赖性,且不同浓度对菌群结构有不同的影响,其作用机制可能是通过改善肠道菌群紊乱进而恢复肠道免疫平衡,从而促进结肠黏膜恢复。