肠道微生物(包括益生菌和致病菌)通过调节益生菌参与致病性大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)引起的腹泻病。蒙药巴特尔-7(Baatar seven powder,BSP)是被中华人民共和国卫生部药品标准(蒙药分册)所收录的蒙药复方,由于其清瘟解毒、镇痛、止痢和提高免疫力等特性,已被公认为是一种治疗腹泻的有效药物。因此,本研究深入探讨了 BSP早期干预形成的肠道微生物对感染致病性E.coli O1犊牛腹泻的影响及肠黏膜屏障功能的作用机制,为BSP的临床推广奠定基础。本研究的主要研究内容分为4个试验:试验1为了研究BSP如何调控腹泻犊牛胃肠道菌群结构及其功能,选择60头健康荷斯坦犊牛,分别为对照组(NC)、感染组(EC)、阳性对照组(CIP)、蒙药巴特尔-7高(BSP.H)、中(BSP.M)、低(BSP.L)剂量组。利用16S rRNA对以上6组不同时间点不同区域进行微生物测序。结果表明:(1)给药7d后,在盲肠、结肠和瘤胃内容物中,与NC组相比,EC组犊牛大肠杆菌和变形菌门的水平显著升高;与EC组相比,BSP.M和BSP.H组显著降低盲肠、结肠和瘤胃中变形菌门和大肠杆菌的水平,BSP.M和BSP.H组显著增加盲肠和结肠中柔嫩梭杆菌属和普雷沃氏菌属的丰富度。(2)与NC组相比,给药第3d、5d和7d以及停药第15 d、30 d、60 d和90 d,EC组犊牛直肠粪便中大肠杆菌、变形菌门和产气荚膜杆菌的丰度显著增加;而BSP.L和BSP.M组显著增加直肠粪便中柔嫩梭杆菌属和乳杆菌属的丰富度。试验2为了研究BSP早期干预形成的肠道微生物如何调控感染致病性E.coli O1犊牛肠黏膜屏障相关指标,分别采用H&E染色法评估组织形态,共聚焦自显影法检测紧密连接蛋白及淋巴细胞因子,ELISA法检测抗炎、免疫因子。结果表明,(1)与NC组相比,EC组犊牛小肠肠绒毛脱落和萎缩;与EC组相比,巴特尔-7尤其以BSP.M组显著提高犊牛回肠中紧密连接蛋白(Claudin-1、Occludin和ZO-1)的表达,显著降低CD8+和CD11c+蛋白的表达。(2)BSP.M组显著增加犊牛血清中 IL-2、IL-4,IFN-γ,SIgA、IgA 和 IgG,显著降低 IL-6,TNF-α,五羟色胺(5-HT)和乙酰胆碱(Ach)的表达。(3)BSP干预后显著增加的乳酸杆菌、柔嫩梭杆菌属和普雷沃氏菌属与CD8+和IL-6显著负相关;显著增加的柔嫩梭杆菌属与CD4+显著正相关。试验3利用牛-鼠粪菌移植手段作为干预健康无菌小鼠肠道微生物的有效定植和减少致病菌排放作为研究对象,分别采用16S rRNA和RT-PCR法检测小鼠结肠内容物中微生物和大肠杆菌,结果表明,BSP显著增加小鼠结肠中Akkermansia和拟杆菌门的丰度,显著降低大肠杆菌的含量,此外,显著增加肠道中水通道蛋白3(AQP-3)蛋白的表达,降低腹泻率。试验4:基于蒙药是多水平,多靶点作用药物:(1)通过正交筛选出最佳配伍的蒙药巴特尔-7有效成分复方(BSEC)发现,其中BSEC.M组对小鼠保护率最高(88.89%),其效果与环丙沙星相当。(2)采用转录组和RT-PCR法检测BSEC对大肠杆菌体外抑菌途径的影响,结果发现,BSEC通过显著上调硫代谢途径和不同环境中的微生物代谢信号通路中基因,从而起到抑菌作用。(3)为了研究BSEC对腹泻模型小鼠肠道结构和机械屏障的影响,采用16S rRNA法和高效液相色谱仪分别检测小鼠结肠内容物微生物和色氨酸代谢通路相关生化指标,ELISA法检测抗炎、免疫因子。结果表明,给药7 d后,①与EC组相比,BSEC显著降低模型小鼠结肠内容物中变形菌门的丰度和大肠杆菌的水平,显著增加普雷沃氏菌和紫单胞菌的丰度。②与NC组相比,EC组小鼠小肠肠绒毛脱落和水肿。与EC组相比,BSEC.M组可提高十二指肠黏膜中Occludin的含量,增加空肠黏膜中Claudin-1和回肠黏膜中ZO-1的含量。(4)与EC组相比,BSEC.L、BSEC.M和BSEC.H组降低TNF-α、IL-1β和IL-6的表达,增加IL-2、IL-4和IFN-γ的表达,增加SIgA、CD4+、CD3+、CD19+的含量以及CD4+/CD8+T 比值。(5)为研究BSEC对腹泻模型小鼠生理生化指标的影响,采用血液生化仪检测生理生化指标,结果表明,与EC组相比,BSEC.M组显著降低谷草转氨酶(AST)和白蛋白(ALB)的含量。(6)与EC组相比,BSP.M显著增加CYPIA1、吲哚胺-2,3-二氧合酶(IDO1)、SLC6A4蛋白、芳香烃受体(AhR)的配体、犬尿氨酸(KP)的水平,显著降低TPH1蛋白、5-HT和五羟色氨酸(5-HTP)的水平。此外,BSEC早期干预显著增加紫单胞菌和普雷沃氏菌属与色氨酸和芳香烃受体及其配体正相关。结论:蒙药巴特尔-7及其有效成分复方早期干预形成的胃肠道菌群环境对致病性大肠杆菌的生长具有抑制作用,从而改善了腹泻动物的肠黏膜结构,增强了肠道内的消化吸收功能,维持了机体的生理生化机能,增强了色氨酸代谢和机体的抗炎免疫功能。