16S rDNA Sequencing Reveals Effect of Tanreqing Injection on Pulmonary Flora in Rat Model of COPD

LUO Qian; FU Rui; PENG Bo; CHEN Weiya; WEI Xiaolu; CHEN Tengfei; SONG Ling; GAO Yunhang; ZHANG Guangping; HOU Hongping

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20240907

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

16S rDNA Sequencing Reveals Effect of Tanreqing Injection on Pulmonary Flora in Rat Model of COPD

更新时间：2025-05-28

- 16S rDNA Sequencing Reveals Effect of Tanreqing Injection on Pulmonary Flora in Rat Model of COPD
  增强出版
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 30, Issue 23, Pages: 98-103(2024)
- 作者机构：
  
  中国中医科学院中药研究所，北京 100700
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20240907
  CLC： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- Received：12 May 2024，
  
  Accepted：01 July 2024，
  
  Published Online：03 July 2024，
  
  Published：05 December 2024
- 稿件说明：
移动端阅览
罗倩,符蕤,彭博等.基于16S rDNA技术探讨痰热清注射液对COPD模型大鼠肺部菌群的影响[J].中国实验方剂学杂志,2024,30(23):98-103.

LUO Qian,FU Rui,PENG Bo,et al.16S rDNA Sequencing Reveals Effect of Tanreqing Injection on Pulmonary Flora in Rat Model of COPD[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2024,30(23):98-103.
罗倩,符蕤,彭博等.基于16S rDNA技术探讨痰热清注射液对COPD模型大鼠肺部菌群的影响[J].中国实验方剂学杂志,2024,30(23):98-103. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20240907.

LUO Qian,FU Rui,PENG Bo,et al.16S rDNA Sequencing Reveals Effect of Tanreqing Injection on Pulmonary Flora in Rat Model of COPD[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2024,30(23):98-103. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20240907.

摘要

目的

本文通过痰热清注射液治疗慢性阻塞性肺疾病（COPD）模型大鼠，初步探讨痰热清注射液对COPD模型大鼠肺部菌群的影响。

方法

Wistar大鼠随机分为正常组、模型组和痰热清组（TRQ），除正常组外，其余各组采用烟熏联合气管滴注脂多糖（LPS）制备COPD模型，TRQ组腹腔注射痰热清（2 g·kg

-1

）。实验终点，大鼠腹主动脉取血后采集肺组织进行苏木素-伊红（HE）及苦味酸-天狼猩红（PSR）染色，观察大鼠肺部病理状态；采集肺灌洗液，通过16S rDNA扩增子测序分析探讨肺部菌群在不同组别的多样性和相对丰度。

结果

病理染色结果表明，正常组的肺脏正常，模型组肺脏出现中性粒细胞浸润和毛细血管扩张，个别动物还可见肺脏出血，肺气肿等改变，气管的胶原纤维明显增厚，TRQ组的肺脏有明显好转，胶原纤维有所改善。平均线性截距（MLI）分析显示，与正常组比较，模型组肺泡间的间隙增大（

0.01）；与模型组比较，TRQ组的肺泡间隙明显缩小（

0.05）；Wall thickness测量分析显示，与正常组比较，模型组Wall thickness显著升高（

0.01）；与模型组比较，TRQ组的Wall thickness显著降低（

0.01）。菌群多样性分析结果表明，痰热清注射液升高simpson指数值，改变

多样性，主坐标分析结果显示痰热清注射液改变肺部菌群

多样性，降低

多样性指数。菌群丰富度分析表明，在属水平上，模型组芽孢杆菌属

Bacillus

、短波单胞菌属

Brevundimonas

相对丰度升高，假单胞菌属

Pseudomonas

相对丰度降低；经痰热清注射液治疗后，寡养单胞菌属

Stenotrophomonas

相对丰度大幅度升高，芽孢杆菌属

Bacillus

相对丰度降低。进一步通过LEfSe分析不同组别差异显著的菌群，结果表明，在属水平，模型组毛螺菌属

Lachnospiraceae

136_

group

相对丰度升高，痰热清注射液治疗后红球菌属

Rhodococcus

、寡氧单胞菌属

Stenotrophomonas

相对丰度升高。

结论

痰热清注射液调节COPD模型大鼠肺部菌群的多样性和相关菌属丰富度平衡可能是其防治COPD的作用机制之一。

Abstract

Objective

To study the effect of Tanreqing injection （TRQ） on the pulmonary flora in the rat model of chronic obstructive pulmonary disease （COPD）.

Method

Wistar rats were randomized into control， model， and TRQ groups. The rats in other groups except the control group were treated by smoking combined with intratracheal instillation of lipopolysaccharide for the modeling of COPD. The TRQ group was intraperitoneally injected with TRQ （2 g·kg

-1

）. At the end of the experiment， after blood collection from the abdominal aorta of the rats， the lung tissue was collected for hematoxylin-eosin and picric sirius red staining to reveal the pathological changes. The lung lavage fluid was collected， and the diversity and relative abundance of lung flora in different groups were analyzed by 16S rDNA amplicon sequencing.

Result

The lungs of the control group were normal， and those of the model group showed neutrophil infiltration， telangiectasia， lung hemorrhage and emphysema in individual cases， and thickening of collagen fibers in the trachea. Compared with the model group， the TRQ group showed significantly improved lungs and recovered collagen fibers. The MLI analysis showed that compared with the control group， the model group showcased increased alveolar space （

0.01）， which was reduced in the TRQ group （

0.05）. Compared with the control group， the model group showed increased wall thickness （

0.01）， and the increase was attenuated in the TRQ group （

0.01）. TRQ increased the Simpson index and altered the

diversity of pulmonary flora. The results of principal co-ordinate analysis showed that TRQ changed the

versity and reduced the

diversity index of pulmonary flora. At the genus level， the model group showed increased relative abundance of

g_Bacillus

and

g_Brevundimonas

and decreased relative abundance of

g_Pseudomonas

， compared with the control group. After treatment with TRQ， the relative abundance of

g_Stenotrophomonas

increased， and that of

g_Bacillus

decreased. The LEfSe of differential taxa between groups showed that the modeling increased the relative abundance of

g_Lachnospiraceae_NK4A136_group

， and TRQ treatment increased the relative abundance of

g_Rhodococcus

and

g_Stenotrophomonas

Conclusion

TRQ can regulate the diversity of pulmonary flora and restore the balance of bacterial genera in the rat model of COPD， which may be one of the mechanisms of the prevention and treatment of COPD with TRQ.

关键词

Keywords

references

CHEN S ， KUHN M ， PRETTNER K ， et al . The global economic burden of chronic obstructive pulmonary disease for 204 countries and territories in 2020-50： A health-augmented macroeconomic modelling study ［J］. Lancet Glob Health ， 2023 ， 11 （ 8 ）： e1183 - e1193 .

MA P J ， WANG M M ， WANG Y . Gut microbiota：A new insight into lung diseases ［J］. Biomed Pharmacother ， 2022 ， 155 ： 113810 .

ERB-DOWNWARD J R ， THOMPSON D L ， HAN M K ， et al . Analysis of the lung microbiome in the "healthy" smoker and in COPD ［J］. PLoS One ， 2011 ， 6 （ 2 ）： e16384 .

王晗笑，栾哲宇，封继宏 . 基于“肺与大肠相表里”探讨中医药调控肠道菌群治疗慢性阻塞性肺疾病的内涵［J］. 中国实验方剂学杂志， 2024 ， 30 （ 3 ）： 169 - 177 .

胡旭贞，洪波，陈希尔 . 基于16S rRNA测序分析肺脾两虚型慢性阻塞性肺疾病大鼠模型肠道菌群的特点［J］. 中华医院感染学杂志， 2023 ， 33 （ 14 ）： 2086 - 2090 .

刘雪，王鸿鹏，苏毅，等 . 痰热清对烟熏加LPS致COPD大鼠模型气道纤毛结构、黏液高分泌反炎症的影响［J］. 四川中医， 2020 ， 38 （ 12 ）： 50 - 54 .

FAN G ， WANG D ， WU S ， et al . Better response to Tanreqing injection in frequent acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease （AECOPD） patients-real-world evidence from a nationwide registry （ACURE） study ［J］. Front Pharmacol ， 2023 ， 14 ： 1118143 .

姚汉玲，李青林，陈德明，等 . 痰热清注射液对痰浊壅塞型慢性阻塞性肺疾病肺功能与肺血管阻力影响［J］. 中华中医药学刊， 2020 ， 38 （ 2 ）： 210 - 213 .

刘璇，张治国，魏娟，等 . 痰热清注射液对慢性阻塞性肺病急性加重期痰热壅肺证患者肠道微生物多样性的影响［J］. 中国中医基础医学杂志， 2018 ， 24 （ 10 ）： 1428 - 1431 .

徐倍琪，黄辉，陈晖，等 . 宣白承气汤对痰热壅肺型慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者肠道微生态及炎症因子的影响［J］. 中国中医急症， 2024 ， 33 （ 1 ）： 123 - 126 .

刘海叶，骆姗，贾智玲，等 . 玉屏风颗粒对慢性阻塞性肺疾病模型大鼠肺泡灌洗液代谢组学及肠道菌群的影响［J］. 中医杂志， 2023 ， 64 （ 20 ）： 2116 - 2124 .

朱烨芳，陈雨燕，罗斌，等 . 清金化痰汤对痰热壅肺慢性阻塞性肺疾病患者肠道菌群的影响［J］. 中医临床研究， 2024 ， 16 （ 1 ）： 64 - 69 .

杨书彬，柳嘉欣，赵金荣，等 . 中药痰热清注射液治疗支气管炎的网络药理学作用机制研究［J］. 黑龙江医药， 2022 ， 35 （ 5 ）： 993 - 997 .

王亮，陶玉龙，陈万生 . 痰热清注射液化学成分、药理作用及临床应用研究进展［J］. 中草药， 2020 ， 51 （ 12 ）： 3318 - 3328 .

罗倩，彭博，魏晓露，等 . 痰热清注射液干预慢性阻塞性肺疾病模型大鼠的蛋白组学研究［J］. 中草药， 2023 ， 54 （ 21 ）： 7078 - 7085 .

黄燕玲，罗光伟，毛先明 . 痰热清对慢性阻塞性肺疾病大鼠支气管上皮多药耐药相关蛋白1表达的影响［J］. 中国老年学杂志， 2017 ， 37 （ 2 ）： 318 - 320 .

DICKSON R P ， ERB-DOWNWARD J R ， HUFFNAGLE G B . The role of the bacterial microbiome in lung disease ［J］. Expert Rev Respir Med ， 2013 ， 7 （ 3 ）： 245 - 257 .

MOLYNEAUX P L ， MALLIA P ， COX M J ， et al . Outgrowth of the bacterial airway microbiome after rhinovirus exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease ［J］. Am J Respir Crit Care Med ， 2013 ， 188 （ 10 ）： 1224 - 1231 .

SZE M A ， DIMITRIU P A ， SUZUKI M ， et al . Host response to the lung microbiome in chronic obstructive pulmonary disease ［J］. Am J Respir Crit Care Med ， 2015 ， 192 （ 4 ）： 438 - 445 .

CABRERA-RUBIO R ， GARCIA-NÚÑEZ M ， SETÓ L ， et al . Microbiome diversity in the bronchial tracts of patients with chronic obstructive pulmonary disease ［J］. J Clin Microbiol ， 2012 ， 50 （ 11 ）： 3562 - 3568 .

GARCIA-NUÑEZ M ， MILLARES L ， POMARES X ， et al . Severity-related changes of bronchial microbiome in chronic obstructive pulmonary disease ［J］. J Clin Microbiol ， 2014 ， 52 （ 12 ）： 4217 - 4223 .

KIM H J ， KIM Y S ， KIM K H ， et al . The microbiome of the lung and its extracellular vesicles in nonsmokers， healthy smokers and COPD patients ［J］. Exp Mol Med ， 2017 ， 49 （ 4 ）： e316 .

SIMPSON J L ， BAINES K J ， HORVAT J C ， et al . COPD is characterized by increased detection of Haemophilus influenzae ， Streptococcus pneumoniae and a deficiency of Bacillus species ［J］. Respirology （Carlton， Vic.）， 2016 ， 21 （ 4 ）： 697 - 704 .

陆梦琪，杨文杰，李萍，等 . 基于16S rRNA测序分析PRRSV感染仔猪肺和肠道中微生物菌群的变化［J］. 畜牧兽医学报， 2023 ， 54 （ 4 ）： 1664 - 1678 .

张毓 . 慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者呼吸道肠道菌群微生态状况的研究［D］. 大连：大连医科大学， 2021 .

HILTY M ， BURKE C ， PEDRO H ， et al . Disordered microbial communities in asthmatic airways ［J］. PLoS One ， 2010 ， 5 （ 1 ）： e8578 .

KE L ， CHEN L ， YALING Y ， et al . Investigation on the pathological mechanism of frequent exacerbators with chronic obstructive pulmonary disease based on the characteristics of respiratory flora ［J］. Front Med （Lausanne）， 2021 ， 8 ： 816802 .

YAN C ， HUANG S H ， DING H F ， et al . Adverse effect of oxidized cholesterol exposure on colitis is mediated by modulation of gut microbiota ［J］. J Hazard Mater ， 2023 ， 459 ： 132057 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Anti-inflammatory and Antioxidant Effects and Mechanisms of Baicalin in Rat Model of COPD via NF-κB/Nrf2 Signaling Pathway

Exploration of Pulmonary Vascular Remodeling Improvement in Rats at Different Stages of Chronic Obstructive Pulmonary Disease by Qibai Pingfei Capsules Based on TLR4/NF-κB Signaling Pathway

Microbial Diversity and Physicochemical Properties of Rhizosphere Soil of Healthy and Diseased Andrographis paniculata

Pathogenesis of Chronic Obstructive Pulmonary Disease and Modulating Effect of Traditional Chinese Medicine： A Review

Related Author

LUO Qian

ZHANG Guangping

HOU Hongping

HU Feixue

WANG Genfa

DONG Guoliang

XIONG Jun

KANG Xinzhong

Related Institution

The Second Affiliated Hospital of Nanchang University

The Second Clinical Medical School of Nanchang University

Anhui Provincial Key Laboratory of Application and Transformation of Traditional Chinese Medicine in Prevention and Treatment of Major Pulmonary Diseases

Anhui University of Chinese Medicine

The First Affiliated Hospital of Anhui University of Chinese Medicine

AI脑图

AI问答

Postal code：100700
Tel：010-84076882 Email：syfjx_2010@188.com
Technical support is provided by Beijing Founder electronics co., LTD 京ICP备11006657号-10 京公网安备11010802024621
It is recommended to read the content of this site in Chrome&IE9+. Please switch to extreme mode in browser 360.
Cookies We use cookies to help provide and enhance our service and tailor content. By continuing, you agree to the use of cookies.

⁰