黄连素缓解小鼠溃疡性结肠炎并调节肠道菌群的作用初步探究

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目的:通过葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodium,DSS)复制急性溃疡性结肠炎动物模型,观察黄连素(Berberine,BBR)在炎症性肠病中的治疗与预防作用,分析黄连素对炎症状态下肠道菌群的影响,初步探究黄连素治疗和预防炎症性肠病的潜在机制。方法:将8-10周龄的C57BL/6雄性小鼠50只,每组10只小鼠,随机分为5组:1)正常对照组:给予正常饮用水;2)黄连素对照组:小鼠给予正常饮水,同时60 mg/kg/day黄连素灌胃;3)DSS模型组:给予3%DSS饮用水,同时无菌水灌胃,连续7天;4)黄连素预防组:给予3%DSS饮用水,同时给予黄连素(60mg/kg/day)灌胃连续7天;5)黄连素治疗组:给予3%DSS并在第三天开始给予黄连素(60 mg/kg/day)灌胃,连续4天,直到模型结束。每天称小鼠体重,观察小鼠精神状态、大便性状变化,评估小鼠疾病活动指数(DAI)。造模完成后取结肠,测量其长度,并采用苏木精-伊红染色(H&E)来观察肠道的病理组织学改变,从而分析黄连素的效果。采用16S核糖体RNA(r RNA)分析黄连素对肠道菌群的影响。结果:1、与正常对照组相比,DSS模型组小鼠的体重显著减轻(P<0.0001),其DAI显著增加(P<0.0001)。与DSS模型组相比较,黄连素预防组小鼠的体重减轻显著缓解(P<0.0001),DAI评分也显著降低(P<0.0001);与DSS模型组小鼠相比较,黄连素治疗组小鼠的体重下降得到一定的缓解,然而无统计学差异,其疾病活动指数DAI评分降低,具有统计学差异(P<0.0001)。2、肠组织病理切片H&E染色结果显示,正常对照组和黄连素对照组小鼠的肠壁结构完整;与正常对照组相比,DSS模型组小鼠的肠黏膜和腺体结构严重破坏,可见大量炎症细胞浸润。而与DSS模型组相比,黄连素预防和治疗组炎症细胞浸润显著减少,肠腺体结构较完整。3、肠道菌群结果显示,与正常对照组小鼠相比,黄连素对照组并不会影响肠道菌群的组成与多样性;与正常对照组相比,DSS模型组小鼠肠道菌群的α-多样性显著降低(P<0.01),志贺氏杆菌的丰富度显著增加(P<0.01);与DSS模型组相比,黄连素预防组小鼠肠道菌群的α-多样性显著增加(P<0.01);与DSS模型组相比,黄连素预防和治疗组小鼠的志贺氏杆菌的丰度显著降低(P<0.05)。此外,与正常对照组相比,DSS模型组小鼠乳酸杆菌的丰度显著降低,但是黄连素处理后并不恢复乳酸杆菌的丰度。结论:黄连素处理可以改善DSS诱导的急性溃疡性结肠炎的炎症,其预防性给药效果更好。DSS诱导性结肠炎小鼠肠道菌群紊乱,黄连素处理可以改善结肠炎小鼠肠道菌群的生物多样性,同时降低致病性志贺氏杆菌的丰度。
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