健脾益气针法对肥胖鼠肠道菌群及肠黏膜TLRs/TRAF6信号通路的调控研究

来源 :成都中医药大学 | 被引量 : 17次 | 上传用户:lxy901123
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目的:肥胖症是一种发病率较高的慢性代谢性疾病,其形成与肠黏膜免疫、慢性炎性反应及肠道菌群异常息息相关。本文基于经典的食源性脾胃虚弱肥胖模型,探索健脾益气针法对肥胖小鼠肠道菌群结构与功能、肠黏膜TLRs/TRAF6信号通路的调控模式,为中医药防治肥胖提供科学依据。方法:第一部分,脾胃虚弱型肥胖小鼠模型建立,分组与电针治疗。在食源性肥胖模型基础上,按照中医脾胃虚弱主要证候(食少纳呆、乏力、便溏),结合每日进食量、旷场实验及粪便含水量等指标,筛选符合脾胃虚弱条件的候选肥胖鼠。再通过Lee’s指数、总胆固醇(CHO)、甘油三酯(TG)、血糖(Glu)、瘦素(LP)、脂联素(ADPN)、T淋巴细胞亚群(CD4+、CD8+、CD4+/CD8+及CD+11c)及炎症因子(IL-6、IL-10、TNF-α)等指标,进行综合评价,获得脾胃虚弱型肥胖小鼠。随机将脾胃虚弱型肥胖小鼠分成模型组(M)、电针7天组(A7)、电针14天组(A14)、电针21天组(A21)及电针28天组(A28)。电针组在天枢、关元、足三里、三阴交等四穴上施以健脾益气针法,得气后接通电针治疗仪。观察不同时间窗口,各组动物体重、Lee’s指数、脏器指数、附睾周围脂肪质量、CHO、TG、LP、ADPN、胆囊缩宫素(CCK)、游离脂肪酸(FFA)、载脂蛋白A1(apo-A1)、载脂蛋白B(apo-B)、T淋巴细胞亚群、炎症因子及附睾脂肪形态学特征差异。第二部分,肠黏膜TLRs/TRAF6信号通路检测。采用免疫组织化学法方法比较派氏小体(PP)上TLR1、TLR2、TLR4、TLR7、TLR9等五种蛋白的分布密度差异,通过荧光定量PCR检测TLR1、TLR2、TLR4、TLR7、TLR9以及下游关键调节因子MyD88、TRAF6等基因相对表达量的差异。第三部分,肠道菌群结构与功能分析。通过16S rDNA测序,观察肠道菌群不同层次(门、纲、目、科、属)的物种相对丰度、物种分类树、样品复杂度、多样性等方面差异。通过宏基因组测序,观察各组肠道菌群的重要功能基因表达水平,分析物种类别、丰度,注释相关功能等。结果:脾胃虚弱型肥胖模型组体重、Lee’s指数、粪便含水量、CHO、TG、LP、ADPN、CD8+、CD+11c、IL-6、IL-10、TNF-α的含量显著高于正常组(P<0.01),运动时间T、运动距离D、CD4+、CD4+/CD8+比值明显低于正常组(P<0.01)。健脾益气针法治疗肥胖后,电针各组体重、Lee’s指数、附睾周围脂肪质量、CHO、TG、LP、ADPN、CCK、FFA、apo-B、IL-6、IL-10、TNF-α、CD8+、CD+11c脂肪细胞直径显著降低(P<0.01),apo-A1、apo-A1/apo-B、CD4+含量与CD4+/CD8+明显升高(P<0.01),与A7组相比,A21组及A28组改善明显。PP中TLR1、TLR2、TLR4、TLR9等蛋白分布密度高于正常组(P<0.01),TLR7低于正常组。针灸干预后,TLRs蛋白分布密度显著改善,其中A21组的改善调节变化明显(P<0.05)。PP上之TLR1、TLR2、TLR4、TLR9及下游关键调控因子TRAF6等基因的相对表达量显著增加(P<0.01),TLR7及MyD88基因显著降低(P<0.01)。健脾益气针法干预后,下调TLR1、TLR2、TLR4、TLR9、TRAF6等基因相对表达量,上调TLR7及MyD88基因相对表达量(P<0.01),与A7组相比,A21、A28组改善明显(P<0.05)。模型组肠道菌群物种相对丰度和聚类热图分析,厚壁菌门(Firmicutes)、软壁菌门(Tenericutes)、互养菌门(synergistetes)显著高于正常组,拟杆菌门(Bacteroidetes)、嗜热丝菌门(Caldiserica)、变形菌门(proteobacteria)等显著低于正常组。针刺干预后,菌群失调得以逐步改善,尤其是A7组暖发菌门(Caldithrix)、迷踪菌门(Elusimicrobia)、泉古菌门(Crenarchaeota)等菌门较为接近正常组。NMDS分析、样品聚类分析、β多样性指数分析、T-test组间物种差异分析及LEfSe分析,模型组与正常组存在显著差异(P<0.01)。针灸干预后改善显著,尤其A21组效果最佳(P<0.05)。KEGG数据库中,模型组K01915、K02057、K03081、K10117、K10440、K10118、K10439、K1019等代谢功能基因表达显著高于正常组(P<0.01),K01601、K02110等表达明显低于正常组(P<0.01);eggNOG数据库中,模型组COG1129、COG4753、COG2972、COG0395、COG1663、COG1175、ENOG410XNMH等相关基因的同源性表达明显高于正常组(P<0.01),COG1850、COG2801、COG3293等表达明显低于正常组(P<0.01);CAZy数据库中,模型组GH65、GH25、GH18、GH32、GH1、GT35、CE4等碳水化合物酶功能基因的表达明显高于正常组,GTS、GTS1等表达明显低于正常组(P<0.01);针刺干预后,逐步改善失调功能基因,其中A21组变化明显。结论:(1)在食源性肥胖基础上筛选符合脾胃虚弱型肥胖鼠,成功建立脾胃虚弱型肥胖模型,健脾益气针法具有显著减肥效果。(2)健脾益气针法调节肠黏膜上TLR1、TLR2、TLR4、TLR7、TLR9等五种蛋白分布密度;下调TLR1、TLR2、TLR4、TLR9、TRAF6等基因相对表达量,上调TLR7、MyD88等基因相对表达量,调整TLRs/TRAF6信号通路改善肠黏膜免疫功能紊乱,降低肠黏膜慢性炎症反应,其中干预21天达到最佳治疗效果。(3)健脾益气针法改善肠道菌群的结构及数量,良性调整软壁菌门(Tenericutes)、互养菌门(synergistetes)、嗜热丝菌门(Caldiserica)、变形菌门(proteobacteria)、暖发菌门(Caldithrix)、迷踪菌门(Elusimicrobia)、泉古菌门(Crenarchaeota)等,系统调控K01915、K02057、K03081、K10117、K10440、K10118、K10439、K1019、COG1129、COG4753、COG2972、COG0395、COG1663、COG1175、ENOG410XNMH、GH65、GH25、GH18、GH32、GH1、GT35、CE4等功能基因,促使异常功能基因表达恢复正常,促进建立新的微生态环境;健脾益气针法治疗肥胖在最初7天内效果最明显,在21天时达到最稳定状态,之后有轻微反弹趋势。简而言之,通过健脾益气针法良性调控TLRs/TRAF6信号转导通路,调整肠道菌群的结构和功能,促进新的健康微生态的建立,达到有效控制肥胖的目的。
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