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溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC)是一种炎症性肠病(Inflammatory bowel disease,IBD),其发病机制与暴露于环境危险因素导致遗传易感个体对肠道共生微生物的不适当免疫反应有关。UC的特征是大肠的炎症持续累及直肠,并可能持续逆行分布至盲肠。近年来UC的全球发病率一直处于上升趋势,带来了巨大的医疗和社会成本。目前临床上用于治疗UC的药物,如美沙拉嗪、皮质类固醇以及生物制剂等,均能有效缓解UC的发病症状,但都存在用药周期长,不良反应多,治愈后易反复等缺点。薏苡附子败酱散(YFB)出自东汉名医张仲景的《金匮要略》,是治疗肠痈的经典方。复方由薏苡仁、附子、败酱三味中药材组成,薏苡附子败酱散在临床上主要用于炎症疾病,尤其是溃疡性结肠炎的治疗,但是目前有关薏苡附子败酱散治疗UC的机制尚未阐明。本论文通过对溃疡性结肠炎大鼠肝脏组织及血清中多种代谢物进行含量检测,研究薏苡附子败酱散是否通过影响代谢起到对UC的治疗作用,检测UC大鼠结肠组织FOXp3、RORγt、炎症小体通路蛋白的表达情况以及血清和结肠组织中Th17/Treg相关细胞因子及炎症小体通路相关炎症因子水平阐明其作用机制。采用UPLC-QQQ-MS/MS完成薏苡附子败酱散中6种主要生物碱的含量测定。之后对其进行药效学研究,将48只大鼠,随机分为6组(n=8):正常组、模型组、阳性药组、YFB(0.682 g/kg)组、YFB(1.364 g/kg)组、YFB(2.046g/kg)组。除正常组之外,其余各组通过100 mg/kg TNBS/50%乙醇灌肠的方式构建大鼠溃疡性结肠炎模型。连续14天给药治疗,并每天对大鼠体重变化进行检测,同时对大鼠粪便性状和隐血情况进行记录,用于进行疾病活动指数(Disease activity index,DAI)评分。连续给药14天后,对大鼠麻醉后进行解剖取材,腹主动脉取血,取结肠组织并测量其长度,结肠组织进行HE染色观察其病理变化,用以评价薏苡附子败酱散的药效。采用基于UPLC-QTrap-MS的技术,分别对大鼠血清和肝脏组织中83种代谢物进行含量检测,结合单因素统计分析(MannWhitney U检验)和多元统计分析(PLS-DA,OPLS-DA)筛选潜在生物标志物,分析相关影响代谢途径。进一步通过酶联免疫吸附实验(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测大鼠血清和结肠组织中IL-17A、IL-21、IL-22、IL-6、TNF-α、IL-1β、IL-18的含量。免疫组织化学法(Immunohistochemistry,IHC)和蛋白免疫印迹法(Western blot)检测大鼠结肠组织中NLRP1、NLRP3、NLRC4、ASC、pro-caspase1、Caspase-1、RORγt和FOXp3蛋白的表达水平,分析薏苡附子败酱散治疗溃疡性结肠炎大鼠的作用机制。实验结果如下:在薏苡附子败酱散对TNBS诱导的UC大鼠模型的药效学方面:(1)与正常组相比,UC模型组大鼠状态较差,毛色无光泽,大便稀溏,有明显血便,体重显著降低,结肠长度明显缩短,DAI评分与正常组相比明显升高(P<0.01);阳性药组及薏苡附子败酱散各剂量给药组大鼠状态明显改善,与模型组相比,结肠组织缩短程度降低,体重降低有所减轻,DAI评分明显下降,具有差异统计学意义(P<0.01)。(2)结肠组织HE染色结果显示:与正常组相比,模型组大鼠结肠组织黏膜损伤严重,存在大量炎性细胞浸润;阳性药组及各剂量薏苡附子败酱散给药组结肠组织破坏有所改善,结构损伤减轻,杯状细胞出现,有少量炎性细胞浸润。在薏苡附子败酱散对TNBS诱导的UC大鼠模型代谢组的影响方面:(1)通过对血清及肝脏组织样本中代谢物数据进行单因素统计分析发现,与正常组相比,模型组血清中有37种代谢物发生显著变化,给药后,29种代谢物显著回调。肝脏中,与正常组相比,模型组有36种代谢物发生显著变化,给药后,27种代谢物显著回调。结合多元统计分析结果,变量投影重要性(Variable importance in the projection,VIP)值,最终选出血清样本中潜在生物标记物25个,肝脏样本中潜在生物标志物24个。(2)对代谢通路分析结果表明,溃疡性结肠炎发病机制涉及初级胆汁酸生物合成、乙醛酸和二羧酸代谢、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、嘌呤代谢;薏苡附子败酱散治疗UC作用机制与调节初级胆汁酸生物合成、三羧酸循环、半胱氨酸和蛋氨酸代谢以及脂肪酸生物合成等代谢通路有关。在薏苡附子败酱散对TNBS诱导的UC大鼠模型免疫调节的影响方面:(1)血清及结肠组织ELISA结果显示:模型组大鼠IL-17A、IL-21、IL-22、IL-6、TNF-α、IL-1β和IL-18较正常组明显升高(P<0.01)。阳性药组、各剂量薏苡附子败酱散治疗组的IL-17A、IL-21、IL-22、IL-6、TNF-α、IL-1β和IL-18较模型组降低(P<0.05),呈剂量依赖关系。(2)结肠组织中炎症小体通路蛋白免疫组化法检测结果显示,模型组UC大鼠结肠组织的NLRP1、NLRP3、NLRC4、ASC、pro-caspase1和Caspase-1的阳性细胞较正常组明显升高(P<0.01);阳性药组、各剂量薏苡附子败酱散治疗组的NLRP1、NLRP3、NLRC4、ASC、procaspase1和Caspase-1阳性细胞较模型组明显减少,呈剂量依赖关系,结果具有统计学意义(P<0.01)。(3)结肠组织中RORγt、FOXp3及炎症小体通路蛋白免疫印迹法检测结果表明,与正常组相比,模型组大鼠结肠组织NLRP1、NLRP3、NLRC4、ASC、RORγt、pro-caspase1和Caspase-1蛋白表达均明显升高(P<0.01),FOXp3蛋白表达量显著降低(P<0.01);与模型组相比,阳性药组、各剂量薏苡附子败酱散治疗组的NLRP1、NLRP3、NLRC4、ASC、RORγt、pro-caspase1和Caspase-1蛋白表达均明显降低(P<0.01),FOXp3蛋白表达量显著升高(P<0.01),具有剂量依赖关系。通过上述研究可以得出如下结论:(1)薏苡附子败酱散能改善溃疡性结肠炎大鼠体重、DAI评分以及结肠组织病理学状态,对溃疡性结肠炎具有治疗作用,且呈剂量依赖性。(2)薏苡附子败酱散可以通过调节初级胆汁酸生物合成、三羧酸循环、半胱氨酸和蛋氨酸代谢以及脂肪酸生物合成等代谢通路起到治疗溃疡性结肠炎的作用。(3)薏苡附子败酱散可以抑制结肠组织中炎症小体信号通路活化,调节Th17/Treg细胞平衡,薏苡附子败酱散对溃疡性结肠炎的作用机制与调节溃疡性结肠炎大鼠肠道免疫平衡有关。