基于肠道菌群失调与短链脂肪酸谱的大鼠湿热泄泻与寒湿泄泻鉴别诊断研究

《MicrobiologyOpen》:Differentiating Damp-Heat and Cold-Damp Diarrhea in Rat Models via Gut Microbiota Dysbiosis and Short-Chain Fatty Acid Profiling

【字体: 时间:2026年01月23日 来源:MicrobiologyOpen 4.6

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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. 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. 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. 3.
    菌群与SCFAs谱特征:DHS组丰度较低,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. 4.
    标志物潜力:黏膜颜色(红vs紫红)与菌群特征(如丰度变化趋势)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,或可作为鉴别生物标志物,为中医辨证提供微生物学依据。
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