《MicrobiologyOpen》:Differentiating Damp-Heat and Cold-Damp Diarrhea in Rat Models via Gut Microbiota Dysbiosis and Short-Chain Fatty Acid Profiling
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本研究通过构建大鼠湿热泄泻与寒湿泄泻模型,结合肠道菌群16S rRNA测序和短链脂肪酸(SCFAs)气相色谱-质谱(GC–MS)分析,首次揭示两种证型在菌群结构(如毛螺菌科和马文氏菌丰度差异)、肠黏膜病理(线粒体肿胀vs紧密连接减少)及炎症因子(IL-6、TNF-α等)表达上的特异性差异,为中医证候的微生物标志物诊断提供实验依据。
引言
腹泻作为一种全球发病率达3%–20%的常见病症,其发病与肠道炎症反应、上皮屏障损伤及菌群失调密切相关。中医将腹泻分为湿热泄泻与寒湿泄泻等证型,但二者临床表征重叠,辨证施治存在挑战。本研究基于“方证相应”理论,通过建立大鼠湿热泄泻(DHS)与寒湿泄泻(CDS)模型,结合肠道菌群与SCFAs分析,旨在挖掘鉴别两种证型的潜在生物标志物。
材料与方法
将84只SD大鼠分为对照组(CON)、模型组(DHS、CDS)及中药干预组(PDH、LDH、PCD、LCD)。模型组通过高湿高温(34°C±2°C,湿度90%±5%)或高湿低温(4°C±2°C,湿度90%±5)环境联合番泻叶灌胃造模,干预组分别予白头翁汤(3.76 g/kg/d)或理中汤(4.375 g/kg/d)治疗。检测指标包括腹泻指数(DAI)、血清炎症因子(ELISA法)、结肠组织病理(H&E和AB-PAS染色)、超微结构(透射电镜)、紧密连接蛋白(Occludin、Claudin1/5)及SCFAs受体(GPR41/43/109A)表达(Western blot),并利用16S rRNA测序和GC–MS分析盲肠内容物菌群结构与SCFAs含量。
结果
- 1.
证候表征差异:DHS组大鼠肛温升高、黏膜充血,CDS组肛温降低、黏膜紫红。透射电镜显示DHS组线粒体肿胀,CDS组紧密连接减少。
- 2.
炎症与屏障损伤:两组模型血清IL-6、TNF-α、IL-1β均显著升高,IL-10降低(p<0.05),紧密连接蛋白表达下调。中药干预后,PDH组(白头翁汤治疗湿热)与LCD组(理中汤治疗寒湿)指标改善最显著。
- 3.
菌群与SCFAs谱特征:DHS组和丰度较低,治疗后上升;CDS组二者丰度较高,治疗后下降。Akkermansia在两组中均降低。SCFAs(如丁酸、异戊酸)含量在模型组显著减少,且与有益菌(如)呈正相关(p<0.01)。
- 4.
标志物潜力:黏膜颜色(红vs紫红)与菌群特征(如和丰度变化趋势)可作为鉴别湿热与寒湿泄泻的潜在指标。
讨论
本研究首次从微生物-代谢物轴揭示湿热与寒湿泄泻的生物学差异:湿热证以黏膜充血、线粒体损伤和特定菌群低丰度为特征,而寒湿证以紧密连接破坏和菌群动态反转为主。白头翁汤通过抗炎与菌群调节发挥作用,理中汤则侧重屏障修复与SCFAs受体(如GPR43)激活。局限在于黏膜颜色评估主观性强,未来需结合客观量化技术验证。
结论
肠道菌群失调模式在湿热与寒湿泄泻中存在证型特异性,和或可作为鉴别生物标志物,为中医辨证提供微生物学依据。