Effect of Shenling Guchang Prescription on Gestational Diabetes Rats Based on Intestinal Microecology

ZHOU Xiangyu; ZHOU Sufang; HE Jiangyan; GAO Jingyun; HUA Zhaozhao

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20222144

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Effect of Shenling Guchang Prescription on Gestational Diabetes Rats Based on Intestinal Microecology

更新时间：2022-11-02

- Effect of Shenling Guchang Prescription on Gestational Diabetes Rats Based on Intestinal Microecology
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 23, Pages: 53-63(2022)
- 作者机构：
  
  1.贵州中医药大学，贵阳 550002
  2.贵州中医药大学第一附属医院，贵阳 550001
  3.贵州中医药大学第二附属医院，贵阳 550000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20222144
  CLC： R2-0;R33;R289;R587.1
- Received：08 June 2022，
  
  Published Online：08 September 2022，
  
  Published：05 December 2022
- 稿件说明：
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周相宇,周素芳,何江艳等.基于肠道微生态探究参苓固肠方对妊娠期糖尿病大鼠的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(23):53-63.

ZHOU Xiangyu,ZHOU Sufang,HE Jiangyan,et al.Effect of Shenling Guchang Prescription on Gestational Diabetes Rats Based on Intestinal Microecology[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(23):53-63.
周相宇,周素芳,何江艳等.基于肠道微生态探究参苓固肠方对妊娠期糖尿病大鼠的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(23):53-63. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20222144.

ZHOU Xiangyu,ZHOU Sufang,HE Jiangyan,et al.Effect of Shenling Guchang Prescription on Gestational Diabetes Rats Based on Intestinal Microecology[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(23):53-63. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20222144.

摘要

目的

研究参苓固肠方通过调节肠道菌群及其产物短链脂肪酸干预妊娠期糖尿病大鼠血糖的作用机制。

方法

从受孕成功的36只孕鼠中随机选取30只孕鼠进行造模。造模大鼠予以高脂高糖饲料喂养1周后，连续3 d予以35 mg·kg

-1

链脲佐菌素（STZ）构建妊娠期糖尿病模型，造模成功后随机分为模型组、二甲双胍组、参苓固肠方高、中、低剂量组，分别予以18、9、4.5 mg·kg

-1

的参苓固肠方溶液灌胃，二甲双胍组予以52.5 mg·kg

-1

药物溶液灌胃，空白组、模型组予以等体积生理盐水灌胃。末次给药24 h后，鼠尾尖采血检测末次血糖，麻醉下腹主动脉采血，生化法测甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平，酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测脂多糖（LPS）、白细胞介素-1

（IL-1

）、白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-

（TNF-

）、胰岛素（INS）；取大鼠肠道组织，苏木素-伊红（HE）染色法观察肠道组织病理变化；取大鼠粪便标本，16s rRNA测序检测肠道菌群，气相色谱法检测短链脂肪酸。

结果

与空白组比较，模型组大鼠不良妊娠结局发生率明显升高（

0.05），与模型组比较，参苓固肠方各剂量组及二甲双胍组不良妊娠结局发生率明显降低（

0.05）；与空白组比较，模型组血糖、TG、TC、HDL-C、LDL-C、LPS、IL-1

、IL-6、TNF-

水平明显升高（

0.05），肠道组织均有不同程度的炎性改变及黏膜损伤，与模型组比较，参苓固肠方各剂量组及二甲双胍组血糖、TG、TC、HDL-C、LDL-C、LPS、IL-1

、IL-6、TNF-

等水平有所下调（

0.05），肠道炎症及肠黏膜损伤得到改善；与空白组比较，模型组肠道菌群功能结构及多样性发生改变（

0.05），与模型组比较，参苓固肠方各剂量组及二甲双胍组肠道菌群功能结构及多样性回调，趋势接近空白组（

0.05）；与空白组比较，模型组大鼠大肠埃希菌、肠球菌、克雷伯氏杆菌、杜氏菌等致病菌丰度明显升高，普雷氏菌、拟普雷氏菌、阿克曼菌、罗姆布茨菌、毛螺菌等益生菌丰度减少（

0.05）；与模型组比较，参苓固肠方各剂量组及二甲双胍缓释组大肠埃希菌、肠球菌、克雷伯氏杆菌、杜氏菌等致病菌丰度降低（

0.05），普雷氏菌、拟普雷氏菌、阿克曼菌、罗姆布茨菌、毛螺菌等益生菌丰度上调（

0.05）；与空白组比较，模型组大鼠短链脂肪酸含量明显降低（

0.05），与模型组比较，参苓固肠方各剂量组及二甲双胍组短链脂肪酸含量增加（

0.05）。相关性分析表明，在妊娠期糖尿病中，变形菌门与炎症因子、血糖、血脂呈正相关性（

0.05）。

结论

参苓固肠方对妊娠期糖尿病大鼠血糖、血脂、不良妊娠结局有良好的调节作用，其疗效与二甲双胍缓释片相当，其作用机制可能与调节肠道菌群结构，增加短链脂肪酸含量，降低LPS、IL-1

、IL-6、TNF-

，改善肠道炎症有关。

Abstract

Objective

To study the mechanism of Shenling Guchang prescription on blood glucose of gestational diabetes mellitus rats by regulating intestinal flora and short chain fatty acids.

Method

The 30 pregnant rats were randomly selected from 36 pregnant rats which were successfully pregnant. The model rats were fed with high-fat and high-sugar diet for 1 week， and 35 mg·kg

-1

streptozotocin （ STZ ） was given for 3 consecutive days to construct a gestational diabetes model. After successful modeling， the rats were randomly divided into model group， metformin group， Shenling Guchang prescription low-， medium- and high-dose group. The high dose group of Shenling Guchang prescription was given 18 mg·kg

-1

， the middle dose group was given 9 mg·kg

-1

， the low dose group was given 4.5 mg·kg

-1

drug solution by gavage， the metformin group was given 52.5 mg·kg

-1

drug solution by gavage， the blank group and the model group were given equal volume of normal saline by gavage.At 24 h after the last administration， blood samples were collected from the tail tip of the rats to measure the blood glucose， and blood samples were collected from the abdominal aorta under anesthesia to measure the levels of triglyceride （TG）， total cholesterol （TC）， high density lipoprotein cholesterol （HDL-C） and low density lipoprotein cholesterol （LDL-C）. Lipopolysaccharides （LPS）， interleukin-1

（IL-1

）， interleukin-6 （IL-6）， tumor necrosis factor-

（TNF-

） and insulin （INS） were detected by enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）.The intestinal tissue of rats was taken， and the pathological changes of intestinal tissue were observed by hematoxylin-eosin （HE） staining. Fecal samples were collected from rats， 16S rRNA sequencing was used to detect intestinal flora， and short-chain fatty acids were detected by gas chromatography.

Result

Compared with the blank group， the incidence of adverse pregnancy outcomes in the model group was significantly increased （

0.05）. Compared with the model group， the incidence of adverse pregnancy outcomes in the Shenling Guchang prescription groups and the metformin group was significantly decreased （

0.05）. Compared with the blank group， the levels of blood glucose， TG， TC， HDL-C， LDL-C， LPS， IL-1

， IL-6 and TNF-

in the model group were significantly increased （

0.05）， and the intestinal tissues had different degrees of inflammatory changes and mucosal damage. Compared with the model group， the levels of blood glucose， TG， TC， HDL-C， LDL-C， LPS， IL-1

， IL-6 and TNF-

in each group of Shenling Guchang prescription and metformin group were down-regulated （

0.05）， and intestinal inflammation and intestinal mucosal damage were improved. Compared with the blank group， the functional structure and diversity of intestinal flora in the model group changed （

0.05）. Compared with the model group， the functional structure and diversity of intestinal flora in the Shenling Guchang prescription groups and the metformin group were reversed， and the trend was close to the blank group （

0.05）.Compared with the blank group， the abundance of pathogenic bacteria such as

Escherichia coli

，

Enterococcus

，

Klebsiella

， and

Dustella

in the model group was significantly increased， and the abundance of probiotics such as

Prevotella

，

Prevotella

，

Akmania

，

Rombustella

， and

Lachnospiraceae

was decreased （

0.05）. Compared with the model group， the abundance of pathogenic bacteria such as

Escherichia coli

，

Enterococcus

，

Klebsiella

， and

Dustella

was decreased （

0.05）， and the abundance of probiotic bacteria such as

Prevotella

，

Akmanella

，

Rombustella

， and

Lachnospira

was increased （

0.05） in the Shenling Guchang prescription groups and the metformin group. Compared with the blank group， the content of short-chain fatty acids in the model group was significantly decreased （

0.05）. Compared with the model group， the content of short-chain fatty acids in each group of Shenling Guchang prescription and metformin group increased （

0.05）. Correlation analysis showed that Proteobacteria was positively correlated with inflammatory factors， blood glucose and blood lipid in gestational diabetes mellitus （

0.05）.

Conclusion

Shenling Guchang prescription has a good regulatory effect on blood glucose， blood lipids and adverse pregnancy outcomes in rats with gestational diabetes mellitus. Its efficacy is comparable to that of metformin sustained-release tablets. Its mechanism may be related to regulating the structure of intestinal flora， increasing the content of short-chain fatty acids， reducing LPS， IL-1

， IL-6， TNF-

， and improving intestinal inflammation.

关键词

Keywords

references

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