论文部分内容阅读
背景:随着现代社会生活节奏的加快,居民的饮食、作息等生活习惯愈加不规律,血脂异常问题频发,成为心脑血管疾病的重要诱因。现有降脂药物以西药为主,疗效单一且副作用强,难以实现对病情的综合治疗。血脂异常进展为动脉粥样硬化合并血脂异常的疾病进程中有共同的痰瘀互结证的证候特征,目前针对痰瘀互结证的研究缺乏基于系统生物学层面的综合表征和系统认知。双参芎连颗粒(SSXL)作为取得新药临床批件的中药复方药物,具有调节血脂、改善血液流变性、抗血小板聚集、抗血栓形成、抗炎、改善痰瘀互结证的证候表征等确切的药理作用。进一步研究SSXL从肠道途径干预血脂异常发挥有效作用的机制可以为中医药从肠道微生物途径预防和治疗血脂异常痰瘀互结证提供新的思路与方法。目的:研究健康受试者、血脂异常者与动脉粥样硬化合并血脂异常者的肠道微生态特征、临床血清学指标与痰瘀互结证候特征在疾病演变过程中的特点差异,从动物实验整体水平分析挖掘SSXL从肠道途径干预血脂异常发挥有效作用的机制,探寻中药从肠道菌群治疗血脂异常的新靶点。方法:利用16S rDNA高通量测序和代谢组学液相色谱质谱联用技术,分析研究临床中痰瘀互结证血脂异常者、动脉粥样硬化合并血脂异常者与健康人群肠道菌群的差异特征,应用流式细胞术检测单核细胞亚群的变化,明确肠道菌群-粪便代谢物-炎性指标-单核细胞亚群-血脂异常-动脉粥样硬化合并血脂异常之间的关系。选取人源临床典型动脉粥样硬化合并血脂异常者粪便样本,通过灌胃定植到germ-free C57BL/6J小鼠体内,联合无菌高脂饲料饲喂3个月制备血脂异常痰瘀互结证模型。观察SSXL干预后对痰瘀互结证相关指标及肠道微生态的改善作用,进一步深入进行SSXL从肠道途径干预痰瘀互结证发挥有效作用的生物学机制研究。结果:在第一部分试验中,我们观察到如下结果:①痰瘀互结证血脂异常、动脉粥样硬化合并血脂异常的临床表现为:收缩压、痰瘀互结证候评分明显高于正常人群;随着疾病进程加剧,动脉壁弹性减弱,膨胀性降低,动脉壁主动扩张时的速度和加速度减低,颈动脉血管弹性逐渐下降;血清生化指标显示出总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(VLDL-C)、载脂蛋白B(ApoB)水平升高和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平逐渐降低,并伴随凝血功能障碍,MCP-1、M-CSF水平等炎症因子的逐渐升高;随着血脂异常疾病程度的加重,中间型单核细胞亚群比例逐渐增高,非经典型单核细胞亚群比例逐渐降低。TG每升高1 mmol/L,则痰瘀互结证病情加重的风险是原来的4.402倍;LDL-C每升高1 mmol/L,病情加重的风险是原来的3.647倍;AC每提升1 mm2/kPa,病情加重的风险是原来的0.074倍;FMD每提升1个百分点,病情加重的可能性是原来的0.825倍。②动脉粥样硬化合并血脂异常导致F(Firmicutes)/B(Bacteroidetes)值逐渐增大,进一步分析发现厚壁菌门(Firmicutes)与极低密度脂蛋白胆固醇、甘油三酯、总胆固醇、载脂蛋白-B和颈动脉内中膜厚度呈正相关,说明肠道中厚壁菌门(Firmicutes)增多与动脉粥样硬化合并血脂异常相关生物标志物升高相关。痰瘀互结证临床评分与Blautia、Bifidobacterium、Parabacteroides、Lachnoclostridium、Prevotella9、Subdoligranulum 呈显著性正相关。其中Bifidobacterium与血管弹性(EP)、脂蛋白a(lipoprotein a)呈显著正相关,Subdoligranulum与极低密度脂蛋白胆固醇(VLDL-C)呈正相关,Prevotella9与总胆固醇(TC)呈正相关,表明痰瘀互结证临床评分及相关临床指标受到上述肠道菌群的影响。③粪便代谢组学分析表明胆汁酸代谢途径与动脉粥样硬化合并血脂异常密切相关。在第二部分实验中,我们发现,SSXL能够显著降低血脂异常痰瘀互结证模型无菌小鼠血清TC、TG、LDL-C、体质量、炎症细胞因子MCP-1、M-CSF、TNF-α、单核细胞亚群Ly6C水平,升高血清HDL-C水平,改善肝脏病理形态,发挥显著改善血脂异常痰瘀互结证无菌小鼠模型疾病程度的作用。在第三部分实验中,我们得到如下结果:①血脂异常痰瘀互结证引发了无菌小鼠肠道微环境紊乱,动脉粥样硬化合并血脂异常者的粪便样本行粪菌移植导致无菌小鼠肠道菌群厚壁菌门(Firmicutes)/拟杆菌门(Bacteroidetes)的比例失调,高脂饮食导致小鼠肠道菌群依旧保持脱硫杆菌门(Desulfobacterota)、脱硫弧菌科(Desulfovibrionaceae)的相对高丰度。②确定了行动脉粥样硬化合并血脂异常粪便样本粪菌移植(AS-FMT)的小鼠及SSXL治疗后小鼠的粪便代谢物含量。在135种化合物中发现了显著差异。AH组11%的代谢物富集显著,AHS组20%的代谢物富集显著,而AH组与NH组相比37%的代谢物已耗尽。③SSXL可调节肠道菌群结构,其可能与卵巢类固醇生成、花生四烯酸代谢途径有关。结论:1.痰瘀互结证在血脂异常、动脉粥样硬化合并血脂异常临床疾病进程的表现为:平均收缩压、痰瘀互结证候评分逐渐升高;血脂TC、LDL-C、ApoB水平逐渐升高和HDL-C水平逐渐降低,伴随凝血功能障碍,MCP-1、M-CSF水平等炎症因子的逐渐升高;肠道菌群F(Firmicutes)/B(Bacteroidetes)值逐渐增大,肠道菌群厚壁菌门(Firmicutes)的水平增高与病程加剧相关。2.TG、TC、LDL-C、ApoA1、Ep、AI、PWVβ、β、IMT 与痰瘀互结证评分存在低度正相关关系;载脂蛋白B与评分存在中度正相关关系;AC与评分存在低度负相关关系。痰瘀互结证临床评分与Blautia、Bifidobacterium、Parabacteroides、Lachnoclostridium、Prevotella9、Subdoligranulum 呈显著性正相关。其中Bifidobacterium与血管弹性(EP)、脂蛋白a(lipoprotein a)呈显著正相关,Subdoligranulum与极低密度脂蛋白胆固醇(VLDL-C)呈正相关,Prevotella9与总胆固醇(TC)呈正相关,表明痰瘀互结证受到上述肠道菌群的影响。3.SSXL可通过促进肠道菌群平衡状态、调控胆汁酸代谢途径发挥调节痰瘀互结证及相关指标发挥改善脂质代谢的作用。