脾阴虚证大鼠模型中水通道蛋白及肠道菌群的变化分析

黄红侠; 卢雪凤; 周权; 方红; 邓夏夏; 孙有智; 赵益

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20230864

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

脾阴虚证大鼠模型中水通道蛋白及肠道菌群的变化分析

药学基础 | 更新时间：2023-11-07

- 脾阴虚证大鼠模型中水通道蛋白及肠道菌群的变化分析
  增强出版
- Analysis on Changes of Aquaporin and Intestinal Flora in a Rat Model with Spleen-Yin Deficiency Syndrome
- 中国实验方剂学杂志 2023年29卷第23期页码：131-139
- 作者机构：
  
  江西中医药大学中医基础理论分化发展研究中心，江西省中医病因生物学重点实验室，方-证研究中心，南昌 330004
- 作者简介：
  
  黄红侠，在读硕士，从事中医药防治肿瘤研究，E-mail：18216180262@163.com
  孙有智，教授，博士生导师，从事恶性肿瘤中医病因病机和中医药防治研究，Tel：0791-87118932，E-mail：sunyz2007@163.com；
  赵益，副教授，硕士生导师，从事恶性肿瘤中医病因病机和中医药防治研究，Tel：0791-87142856，E-mail：zhysyz2008@163.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(81860777);江西省重大科技研发专项(20203ABC28W019);江西省中医药骨干人才培养项目(赣中医药科教字［2021］4号);江西省“十四五”期间一流大学和一流学科建设项目(赣教研字［2022］1号);江西中医药大学校级科技创新团队发展计划项目(CXTD22007);江西中医药大学校级研究生创新专项(JZYC22S39)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20230864
  中图分类号： R22;R574.4;R28;Q939
- 收稿日期：2023-02-09，
  
  网络出版日期：2023-04-23，
  
  纸质出版日期：2023-12-05
- 稿件说明：
移动端阅览
黄红侠,卢雪凤,周权等.脾阴虚证大鼠模型中水通道蛋白及肠道菌群的变化分析[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(23):131-139.

HUANG Hongxia,LU Xuefeng,ZHOU Quan,et al.Analysis on Changes of Aquaporin and Intestinal Flora in a Rat Model with Spleen-Yin Deficiency Syndrome[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(23):131-139.
黄红侠,卢雪凤,周权等.脾阴虚证大鼠模型中水通道蛋白及肠道菌群的变化分析[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(23):131-139. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230864.

HUANG Hongxia,LU Xuefeng,ZHOU Quan,et al.Analysis on Changes of Aquaporin and Intestinal Flora in a Rat Model with Spleen-Yin Deficiency Syndrome[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(23):131-139. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230864.

摘要

目的

以脾阴虚证模型大鼠为研究对象，探析脾阴虚对胃肠吸收、水液代谢及肠道菌群的影响。

方法

采用荤素饮食不节、负重疲劳游泳和温热伤阴药灌胃复合因素建立脾阴虚证大鼠模型，观察空白组和模型组大鼠的体质量、进食量、饮水量、游泳持续时间的变化；苏木素-伊红（HE）染色观察胃和结肠组织病理损伤情况；间苯三酚法检测尿

-木糖排泄率；酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测血清中胃泌素（GAS）含量；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测胃组织中血管活性肠肽（VIP）、水通道蛋白3（AQP3）、AQP4的相对表达水平；实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测胃组织中VIP、AQP3、AQP4的mRNA相对表达水平；16S rDNA测序分析其肠道菌群的变化。

结果

与空白组比较，一般体征结果显示，模型组大鼠体质量和进食量均明显降低，饮水量明显增多（

0.05，

0.01），游泳持续时间显著减少（

0.01）；病理检测结果显示，模型组大鼠胃组织黏膜出现排列不齐，结肠组织黏膜可见明显变薄或有残缺，上皮细胞出现坏死甚至脱落现象；与空白组比较，模型组大鼠尿

-木糖排泄率显著降低（

0.01），血清GAS含量明显降低（

0.05）；Western blot结果显示，与空白组比较，模型组大鼠胃组织中VIP蛋白的相对表达水平显著降低（

0.01），AQP4、AQP3蛋白的相对表达水平显著增加（

0.01）；Real-time PCR结果显示，与空白组比较，模型组大鼠胃组织中VIP mRNA的相对表达水平显著降低（

0.01），AQP3和AQP4 mRNA的相对表达水平明显增加（

0.05，

0.01）；肠道菌群分析结果显示，与空白组比较，模型组操作分类单元（OTU）数目和

多样性增加，

多样性明显降低，紫单胞菌科丰度明显增加，产丁酸菌种丰度明显降低（

0.05）；斯皮尔曼计算法（Spearman）相关分析显示，紫单胞菌科与AQP4蛋白水平呈明显正相关（

0.05），产丁酸菌种与VIP蛋白水平呈明显正相关（

0.05），与AQP3、AQP4蛋白水平呈明显负相关（

0.05）；线性判别分析（LDA）效应量（LEfSe）结果显示，组间多种肠道菌存在明显差异，模型组大鼠肠道中迷踪菌门/目/科/属、

-变形菌纲、伯克氏菌目、萨特菌科、副萨特氏菌属被明显富集（

0.05）。

结论

脾阴虚证可以减弱胃肠道的消化和吸收能力，引起水液代谢和肠道菌群的紊乱，胃黏膜VIP、AQP3、AQP4蛋白水平与紫单胞菌科、产丁酸菌种密切相关，VIP、AQP3、AQP4可能参与调节肠道菌群以影响脾主运化的生理功能。

Abstract

Objective

To investigate the effects of spleen-Yin deficiency on gastrointestinal absorption， water metabolism and intestinal flora in rats with spleen-Yin deficiency syndrome.

Method

A rat model of spleen-Yin deficiency syndrome was established by using the composite factors， including irregular meat and vegetable diet， weight-bearing fatigue swimming and gavage with warm-heat injury-Yin drugs. The changes of body weight， food intake， water intake and duration of swimming in the blank and model groups were observed. Hematoxylin-eosin（HE） staining was used to observe the histopathological damage of the stomach and colon. Urinary excretion rate of

-xylose was determined by phloroglucinol method. The content of gastrin（GAS） in serum was determined by enzyme-linked immunosorbent assay（ELISA）. The relative expression levels of vasoactive intestinal peptide（VIP）， aquaporin 3（AQP3） and AQP4 in gastric tissues were detected by Western blot. The relative mRNA expression levels of VIP， AQP3 and AQP4 in gastric tissues were detected by Real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction（Real-time PCR）， and the changes of intestinal flora were analyzed by 16S rDNA sequencing.

Result

Compared with the blank group， the results of general physical signs showed that the body weight and food intake of rats in the model group were significantly decreased， the water intake was significantly increased（

0.05，

0.01）， and the duration of swimming was significantly decreased（

0.01）. Pathological examination results showed that in the mucosa of gastric tissues of rats in the model group appeared to be misaligned， the mucosa of colonic tissues could be seen to be obviously thinned or mutilated， and the epithelial cells appeared to be necrotic or even exfoliated. Compared with the blank group， the urinary

-xylose excretion rate of rats in the model group was significantly decreased（

0.01）， and the serum GAS content was significantly decreased（

0.05）. Compared with the blank group， Western blot results showed that the relative expression level of VIP protein in gastric tissues of rats in the model group was significantly decreased， while the relative expression levels of AQP4 and AQP3 proteins were significantly increased（

0.01）. Compared with the blank group， Real-time PCR results showed that the relative expression level of VIP mRNA in gastric tissues of rats in the model group was significantly decreased（

0.01）， and the relative mRNA expression levels of AQP3 and AQP4 were significantly increased（

0.05，

0.01）. Compared with the blank group， the results of intestinal flora analysis showed that the number of operational taxonomic units（OTUs） and

α-

diversity increased and

-diversity decreased significantly in the model group， the abundance of Porphyromonadaceae was increased significantly， and the abundance of

Oscillibacter_ruminantium

was decreased significantly（

0.05）. Spearman correlation analysis showed that Porphyromonadaceae was significantly positively correlated with AQP4 protein level， while

Oscillibacter_ruminantium

was significantly positively correlated with VIP protein level， and negatively correlated with AQP3 and AQP4 protein levels（

0.05）. Linear discriminant analysis effect size（LEfSe） analysis results showed that there were significant differences in a variety of intestinal bacteria between groups， and the intestinal bacteria of the model group were significantly enriched in the phylum/order/family/genus of Elusimicrobia， Betaproteobacteria， Burkholderiales， Sutterellaceae and

Parasutterella

（

0.05）.

Conclusion

Spleen-Yin deficiency syndrome can weaken the digestion and absorption capacity of gastrointestinal tract， and cause the disturbance of water metabolism and intestinal flora. AQP4， AQP3 and VIP protein levels of gastric mucosa are closely related to Porphyromonadaceae and

Oscillibacter_ruminantium

. And AQP4， AQP3 and VIP may be involved in the regulation of intestinal flora in order to affect the physiological function of spleen governing transportation and transformation.

关键词

Keywords

references

吴琪，张新雪，焦婷婷，等 . 慢性肾脏病肾阳虚证证候特征与临床生物学指标相关性及危险因素［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， 28 （ 19 ）： 204 - 213 .

吕蕾晶，姚雨风，李晶 . 从脾阴虚论治脾胃病［J］. 中医药临床杂志， 2022 ， 34 （ 1 ）： 25 - 29 .

杨九天，刘喜明 . 脾阴虚内涵及方证刍议［J］. 中国中医基础医学杂志， 2021 ， 27 （ 12 ）： 1849 - 1850，1874 .

陈松鹤，陈烨，俞鸿晖 . 从脾阴虚治疗老年功能性便秘临证体会［J］. 中国民族民间医药， 2020 ， 29 （ 13 ）： 80 - 82 .

董方正，王晓林，桂锦华 . 从脾阴虚论治2型糖尿病心得［J］. 中国中医药现代远程教育， 2015 ， 13 （ 4 ）： 139 - 140 .

王育纯，曹云松，常泽，等 . 胡慎柔养脾阴法治疗虚劳久病学术思想探析［J］. 环球中医药， 2020 ， 13 （ 5 ）： 846 - 848 .

张树辉，周锦勇，吴本升，等 . 大肠癌脾阴虚证证治探析［J］. 现代医学与健康研究：电子版， 2019 ， 3 （ 21 ）： 151 - 153 .

白茹，刘欣欣，李凤金，等 . 阴虚证动物模型的造模方法［J］. 中华中医药学刊， 2020 ， 38 （ 2 ）： 69 - 71 .

张美玉，吴泳锡，王一竹，等 . 补气中药通过调节肠道菌群治疗脾虚证的研究进展［J］. 中草药， 2021 ， 52 （ 17 ）： 5430 - 5436 .

封慧，朱欣轶，王长松 . 健脾中药对肠道微生态作用机制研究进展［J］. 中国中医药信息杂志， 2018 ， 25 （ 10 ）： 137 - 140 .

孙晓霞，周雯，战丽彬 . 滋补脾阴方药对脾阴虚大鼠肠黏膜屏障的调控作用［J］. 中国中西医结合杂志， 2020 ， 40 （ 10 ）： 1233 - 1240 .

于漫，王彩霞，宋雪娇 . 理脾阴正方对脾阴虚大鼠回肠水通道蛋白4表达及分布的影响［J］. 中华中医药杂志， 2014 ， 29 （ 10 ）： 3298 - 3301 .

梅武轩 . 脾主运化水液与胃粘膜水通道蛋白3、4表达的相关性研究［D］. 广州：广州中医药大学， 2006 .

TAN Q ， HU J ， ZHOU Y ， et al . Inhibitory effect of Lactococcus lactis subsp.lactis HFY14 on Diphenoxylate-induced constipation in mice by regulating the VIP-cAMP-PKA-AQP3 signaling pathway ［J］. Drug Des Devel Ther ， 2021 ， 15 ： 1971 - 1980 .

董焕成，苏韫，龚红霞，等 . 归芪白术方联合奥沙利铂通过调节VIP/cAMP/PKA/AQPs信号通路保护胃癌荷瘤小鼠肠道屏障［J］. 中国实验方剂学杂志， 2023 ， 29 （ 5 ）： 129 - 136 .

CRESCI G A ， THANGARAJU M ， MELLINGER J D ， et al . Colonic gene expression in conventional and germ-free mice with a focus on the butyrate receptor GPR109A and the butyrate transporter SLC5A8 ［J］. J Gastrointest Surg ， 2010 ， 14 （ 3 ）： 449 - 461 .

汪刘华 . AQP4在小鼠实验性结肠炎中的作用及机制研究［D］. 南京：南京医科大学， 2018 .

甘江华 . 霍山石斛治疗脾阴虚型便秘模型大鼠的药效学及其机制的初步研究［D］. 合肥：安徽中医药大学， 2020 .

孙晓霞 . 脾阴虚大鼠肠黏膜屏障变化与滋补脾阴方药干预作用研究［D］. 南京：南京中医药大学， 2019 .

沈自尹，王文健 . 中医虚证辨证参考标准［J］. 中西医结合杂志， 1986 （ 10 ）： 598 .

郑筱萸 . 中药新药临床研究指导原则［M］. 北京：中国医药科技出版社， 2002 ： 361 - 364 .

王珑静，张瑾，罗婕，等 . 齐墩果酸对脾虚水湿内停模型小鼠异常水液代谢的影响［J］. 中国实验方剂学杂志， 2023 ， 29 （ 4 ）： 77 - 85 .

包顺义 . 素问评释［M］. 北京：中国医药科技出版社， 1991 ： 121 - 123 .

李灿，张海艇，陈玉龙 . 采用唾液淀粉酶和 D -木糖排泄率对利血平脾虚证模型的评价研究［J］. 中国中医基础医学杂志， 2011 ， 17 （ 7 ）： 746 - 748 .

全艺辰 . 朝医六味地黄汤对脾阴虚模型大鼠NO、GAS、胃蛋白酶及胃黏膜病理变化的影响［D］. 延吉：延边大学， 2018 .

赵文晓，于镇玮，崔宁，等 . 黄芪多糖对脾虚水湿不化模型大鼠血清GAS、CCK、VIP及尿 D 木糖排泄率的影响［J］. 山东中医杂志， 2019 ， 38 （ 6 ）： 573 - 576 .

PEARCE L R ， KOMANDER D ， ALESSI D R . The nuts and bolts of AGC protein kinases ［J］. Nat Rev Mol Cell Biol ， 2010 ， 11 （ 1 ）： 9 - 22 .

GANCEDO J M . Biological roles of cAMP：Variations on a theme in the different kingdoms of life ［J］. Biol Rev Camb Philos Soc ， 2013 ， 88 （ 3 ）： 645 - 668 .

WEI C X ， WU J H ， HUANG Y H ， et al . Lactobacillus plantarum improves LPS-induced Caco2 cell line intestinal barrier damage via cyclic AMP-PKA signaling ［J］. PLoS One ， 2022 ， 17 （ 5 ）： e0267831 .

ZHOU Y ， WANG Y ， ZHANG H ， et al . Effect of vasoactive intestinal peptide on defecation and VIP-cAMP-PKA-AQP3 signaling pathway in rats with constipation ［J］. J Central South Univ （Med Ed） . 2016 ， 41 （ 11 ）： 1175 - 1180 .

MATSUZAKI T ， TAJIKA Y ， ABLIMIT A ， et al . Aquaporins in the digestive system ［J］. Med Electron Microsc ， 2004 ， 37 （ 2 ）： 71 - 80 .

董旭 . AQP3、AQP4蛋白表达与胃炎的相关性分析［J］. 国际检验医学杂志， 2018 ， 39 （ 16 ）： 2030 - 2033，2037 .

MISAKA T ， ABE K ， IWABUCHI K ， et al . A water channel closely related to rat brain aquaporin 4 is expressed in acid- and pepsinogen-secretory cells of human stomach ［J］. FEBS Lett ， 1996 ， 381 （ 3 ）： 208 - 212 .

SHEN L ， ZHU Z ， HUANG Y ， et al . Expression profile of multiple aquaporins in human gastric carcinoma and its clinical significance ［J］. Biomed Pharmacother ， 2010 ， 64 （ 5 ）： 313 - 318 .

赵思达 . 基于cAMP/PKA通路探讨理脾滋阴法干预脾阴虚大鼠脾失健运机理研究［D］. 沈阳：辽宁中医药大学， 2019 .

甘江华，黄玙璠，彭代银，等 . 3种石斛对脾阴虚型大鼠便秘的治疗作用及其机制初步研究［J］. 中国中药杂志， 2019 ， 44 （ 12 ）： 2600 - 2606 .

翁泽斌，战丽彬，周雯，等 . 滋补脾阴方药对脾阴虚大鼠胃肠激素、水液代谢及能量代谢的影响［J］. 中华中医药杂志， 2022 ， 37 （ 2 ）： 1013 - 1017 .

CONG L ， DUAN L W ， SU W P ， et al . Efficacy of high specific volume polysaccharide-A new type of dietary fiber-On molecular mechanism of intestinal water metabolism in rats with constipation ［J］. Med Sci Monit ， 2019 ， 25 ： 5028 - 5035 .

YOU Y ， LUO L ， YOU Y ， et al . Shengmai Yin formula modulates the gut microbiota of spleen-deficiency rats ［J］. Chin Med ， 2020 ， 15 ： 114 .

ZHANG X ， ZHANG D ， JIA H ， et al . The oral and gut microbiomes are perturbed in rheumatoid arthritis and partly normalized after treatment ［J］. Nat Med ， 2015 ， 21 （ 8 ）： 895 - 905 .

YU L ， QIAO N ， LI T ， et al . Dietary supplementation with probiotics regulates gut microbiota structure and function in Nile tilapia exposed to aluminum ［J］. Peer J ， 2019 ， 7 ： e6963 .

ZHUANG M ， SHANG W ， MA Q ， et al . Abundance of probiotics and butyrate-Production microbiome manages constipation via short-Chain fatty acids production and hormones secretion ［J］. Mol Nutr Food Res ， 2019 ， 63 （ 23 ）： e1801187 .

GOPHNA U ， KONIKOFF T ， NIELSEN H . Oscillospira and related bacteria-from metagenomic species to metabolic features ［J］. Environ Microbiol ， 2017 ， 19 （ 3 ）： 835 - 841 .

ZOU C ， YANG H ， CUI L ， et al . Potential hazardous effects of printing room PM 2.5 exposure include promotion of lung inflammation and subsequent injury ［J］. Mol Med Rep ， 2020 ， 22 （ 4 ）： 3213 - 3224 .

戴燕铃，刘蔚楠，邱晨，等 . 基于肠道菌群和代谢组学探讨薯蓣粥对糖尿病大鼠糖脂代谢的影响［J］. 食品安全质量检测学报， 2022 ， 13 （ 20 ）： 6724 - 6733 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

丹皮酚通过调节肠道菌群介导的SCFAs-GPR43/MAPK信号通路减轻小鼠酒精性肝损伤的作用机制

基于数据挖掘的古代疫病治疗用药规律分析

色空间法结合化学计量学判别当归炭的炮制程度

肉豆蔻曲发酵过程中颜色、成分的动态变化规律分析