鹿仲健骨汤治疗股骨头坏死模型大鼠:肠道菌群及血清激素变化

背景:股骨头坏死是一种常见的致残性疾病,主要表现为微循环障碍、骨细胞代谢紊乱。鹿仲健骨汤由山东省中医药研究院研制而成,在临床以汤剂形式使用,对股骨头坏死具有良好疗效,然而其作用机制尚未明确。目的:基于16S rDNA技术研究鹿仲健骨汤对股骨头坏死模型大鼠肠道菌群的影响,探究其治疗股骨头坏死的作用机制。方法:采用维甲酸灌胃的方式建立Wistar大鼠股骨头坏死模型,通过股骨头部位骨形态计量学、骨组织病理学和血清激素水平评价鹿仲健骨汤的治疗作用,采用16S rDNA测序技术对空白对照组、模型组及鹿仲健骨汤中剂量组大鼠肠道菌群进行分析,构建相应文库并进行OTU聚类以及微生物群落多样性、丰度等分析,明确肠道菌群的组成及各组间的菌群种类、多样性变化。结果与结论:(1)鹿仲健骨汤可以显著提高骨钙素、骨桥蛋白等成骨相关因子的表达,缓解骨小梁的破坏,增加骨密度,对股骨头坏死具有显著的治疗作用,鹿仲健骨汤中剂量组效果最为显著;(2)肠道菌群测序结果显示,鹿仲健骨汤在一定程度上改善了股骨头坏死大鼠菌群紊乱,共筛选出杆菌门、脱硫弧菌门、脱硫孤菌属、异杆菌属、双歧杆菌属等差异菌落;能上调双歧杆菌等有益菌丰度,下调脱硫弧菌等有害菌丰度,改善肠道菌群结构;(3)通过功能预测分析发现鹿仲健骨汤治疗股骨头坏死可能主要影响氨基酸代谢、能量代谢等;(4)相关性分析显示,鹿仲健骨汤中剂量组的差异菌双歧杆菌属(Bifidobacterium)、肠单胞球菌(Intestinimonas)与维生素D3、雌二醇、降钙素呈正相关,与前列腺素E2呈负相关;模型组的差异菌大肠杆菌-志贺氏菌(Escherichia-Shigella)、脱硫孤菌属(Desulfovibrio)、格鲁比卡氏菌属(Globicatella)、链球菌属(Streptococcus)与前列腺素E2呈正相关,与维生素D3、雌二醇、降钙素呈负相关。结果表明:鹿仲健骨汤可能通过调节肠道菌群结构,上调有益菌丰度,影响维生素D3、雌二醇、降钙素及前列腺素E2激素分泌,起到治疗股骨头坏死的作用。