背景代谢综合征(metabolic syndrome,MS)是以中心性肥胖为核心,同时含有糖耐量异常、高血压病、高尿酸血症、高甘油三脂血症、低-高密度脂蛋白血症等多危险因子的代谢病。近年来世界肥胖人口急剧上升。最新的研究发现MS相关因素都与肠道菌群相关。肠道微生物对宿主的调节主要通过其中介产物起作用,其在介导MS存在多种不同机制,肠道局部的神经-内分泌-免疫屏障是其中一个关键点。中药及天然植物中的很多成分口服利用率低下,其需要经过肠道菌群的转化才能被宿主有效利用,且其对肠道菌群结构有影响作用,因此肠道菌群可能是中药发挥疗效的靶点和关键点。黄连含有生物碱和非生物碱等多种成份,有清热燥湿,泻火解毒的作用,是临床MS治疗的常用药物。诸多报道小檗碱可调控MS肠道菌群,我们的前期研究表明,含同等剂量小檗碱的黄连煎剂在糖脂调节方面优于小檗碱。黄连煎剂与小檗碱在调控MS肠道菌群结构是否一致,二者肠道菌群代谢产物对结肠GPR43通路影响是否一致尚不明确。目的观察黄连煎剂对高脂餐诱导的代谢综合征SD大鼠模型肠道菌群的结构影响,通过GPR43通路探索肠道菌群对结肠glp-1和pyy的影响。方法1.造模:60只SD大鼠随机分为2组:空白对照组(n=15),高脂模型组(n=45)。依据我们以往的造模经验,经8周高脂饲料喂养结束后以高脂模型组体重及增长情况显著大于空白对照组为造模成功。剔除造模中不合格大鼠3只,高脂模型组大鼠42只,继续随机分成:盐酸小檗碱组(n=14),黄连煎剂组(n=14)和高脂对照组(n=14)。2.灌胃:高效液相色谱法测定黄连中盐酸小檗碱的含量为8.3%。根据大鼠与人药物剂量换算公式:鼠剂量(mg/kg)/人剂量(mg/kg)=(K鼠/K人)×(人体质量/鼠体质量)1/3,计算盐酸小檗碱的灌胃剂量为150mg/kg;给予含有相同剂量的盐酸小檗碱的黄连煎剂灌胃,计算得黄连煎剂量为150/8.3%= 1807mg/kg。每周按大鼠体重计算各组灌胃药量,黄连煎剂浓煎至约200ml,将小檗碱按150mg/kg体重溶解于蒸馏水200ml中配成混悬液,其它两组灌胃200ml的无菌水。3.指标测定:(1)全程每天测量大鼠进食量,每周测量1次大鼠体质量。(2)生化法测定血脂和空腹血糖,放免法测定空腹胰岛素,酶免法测定血清鸢尾素。(3)称取左侧附睾旁脂肪组织湿重。(4)提取大鼠肠道粪便总DNA并扩增,文库制备,用Illumina二代高通量测序平台对制备好的样本进行上机测序(与深圳华大基因合作完成),在取得原始测序数据后对数据进行优化、整理、分析。(5)典型相关分析CCA和Kendall等级相关系数分析血清指标、体重、体重增长、附睾旁脂肪湿重与肠道菌群的相关性。(6)免疫印迹法测定结肠glp-1,(7)酶免法测定结肠PYY。结果(1)灌胃后各组摄食量较灌胃前均明显降低,高脂对照组、黄连煎剂组及小檗碱组间摄食量无显著差异,所有高脂饲料组与普通基础饲料组比摄食量显著减少;小檗碱组和黄连煎剂组抑制了大鼠体重的增长,黄连煎剂组对体重增加的抑制更明显。(2)与空白对照组比,高脂对照组的LDL-c、HDL-c有统计学显著性差异;与高脂组比,小檗碱组和黄连煎剂组LDL-c、HDL-c、空腹血糖、空腹胰岛素无统计学显著差异;与空白对照组比,所有高脂组的血清鸢尾素显著增加;与高脂对照组比,小檗碱组的血清鸢尾素显著增加。(3)与空白对照组比,高脂对照组的附睾旁脂肪湿重增加有统计学显著差异。所有高脂组的附睾旁脂肪湿重无统计学显著差异。(4)该SD代谢综合征大鼠模型盲肠菌群有显著的改变,多样性降低,条件致病菌增加,肠屏障修复菌减少,黄连煎剂组和小檗碱组几乎逆转了这些改变。小檗碱组对肠道菌群的改变与黄连煎剂组并不一致,小檗碱组选择性富集丙酸产生菌和肠屏障修复菌阿克曼氏菌Akkermansia,而黄连煎剂在此基础上还有更多的丁酸产生菌,如粪球菌属Coprococcus,柔嫩梭菌Faecalibacterium,以及颤螺菌属Oscillospira。与小檗碱组相比,黄连煎剂组的菌群多样性更高,且菌群结构更接近于空白对照组。(5)基于1149个OTUs的CCA分析显示,HDL-c和空白对照组最相关,附睾旁脂肪、干预4周的体重增加量与高脂对照组最相关,LDL-c与黄连煎剂组最相关,空腹血糖与小檗碱组最相关。基于231个OTUs的Kendall等级相关系数分析显示,HDL-c与这些分类单元相关性最好。(6)各组结肠组织中glp-1无统计学显著性差异,相比空白对照组,高脂对照组,小檗碱组和黄连煎剂组有增加的趋势;相比高脂对照组,小檗碱组和黄连煎剂组有增加的趋势。(7)各组结肠组织中仅黄连煎剂组PYY较空白对照组和高脂对照组组有统计学显著性差异,小檗碱组仅有增加的趋势;校正后各组PYY无统计学显著性差异。结论(1)黄连煎剂可以逆转高脂饮食诱导的Ms大鼠肠道菌群结构的改变,且其潜在的机制与小檗碱不完全相同。(2)小檗碱可以显著增加MS大鼠血清鸢尾素水平。(3)MS大鼠的基础指标和血清标志物中,HDL-c和肠道菌群的相关性最好。(4)肠道菌群代谢产物对结肠glp-1和pyy的影响大体符合丙酸-GPR43-glp-1/PYY通路的调制。