基于LC-MS/MS探讨脑心通胶囊对脑缺血再灌注损伤小鼠短链脂肪酸的调控作用

张京; 李煜; 雷雨心; 常梦丽; 王雅楠; 许静; 唐仕欢

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20241507

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于LC-MS/MS探讨脑心通胶囊对脑缺血再灌注损伤小鼠短链脂肪酸的调控作用

心脑血管疾病研究 | 更新时间：2025-05-28

- 基于LC-MS/MS探讨脑心通胶囊对脑缺血再灌注损伤小鼠短链脂肪酸的调控作用
  增强出版
- Regulatory Effect of Naoxintong Capsules on Short-chain Fatty Acids in Mice with Cerebral Ischemia-reperfusion Injury Based on LC-MS/MS
- 中国实验方剂学杂志 2024年30卷第23期页码：141-148
- 作者机构：
  
  中国中医科学院中药研究所，北京 100700
- 作者简介：
  
  张京，在读硕士，从事脑心同病的中医药防治机制研究，E-mail：374552611@qq.com
  许静，博士，助理研究员，从事基于整合策略的组方配伍研究，E-mail：xujing930@sina.cn
  唐仕欢，博士，研究员，从事名医经验传承与中药新药研发研究，Email：tshuan800@126.com
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划项目(2018YFC1704101);国家自然科学基金面上项目(81673700)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20241507
  中图分类号： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- 收稿：2024-07-17，
  
  录用：2024-10-09，
  
  网络出版：2024-10-09，
  
  纸质出版：2024-12-05
- 稿件说明：
移动端阅览
张京,李煜,雷雨心等.基于LC-MS/MS探讨脑心通胶囊对脑缺血再灌注损伤小鼠短链脂肪酸的调控作用[J].中国实验方剂学杂志,2024,30(23):141-148.

ZHANG Jing,LI Yu,LEI Yuxin,et al.Regulatory Effect of Naoxintong Capsules on Short-chain Fatty Acids in Mice with Cerebral Ischemia-reperfusion Injury Based on LC-MS/MS[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2024,30(23):141-148.
张京,李煜,雷雨心等.基于LC-MS/MS探讨脑心通胶囊对脑缺血再灌注损伤小鼠短链脂肪酸的调控作用[J].中国实验方剂学杂志,2024,30(23):141-148. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20241507.

ZHANG Jing,LI Yu,LEI Yuxin,et al.Regulatory Effect of Naoxintong Capsules on Short-chain Fatty Acids in Mice with Cerebral Ischemia-reperfusion Injury Based on LC-MS/MS[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2024,30(23):141-148. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20241507.

摘要

目的

构建小鼠脑缺血再灌注模型，以短链脂肪酸为切入点，探究脑心通胶囊干预脑缺血再灌注的作用机制。

方法

将C57BL/6J雄性小鼠按照随机数字表法分为假手术组、模型组、脑心通胶囊组（158.9 mg∙kg

-1

）和金纳多组（12.1 mg∙kg

-1

）。通过

线栓法制备小鼠脑缺血再灌注（MCAO/R）模型。利用神经行为学评分、脑梗死面积测定、尼式染色和免疫荧光染色评价脑心通胶囊对MCAO/R小鼠脑损伤的保护作用；采用苏木素-伊红（HE）染色和蛋白免疫印迹法（Western blot）评价脑心通胶囊对MCAO/R小鼠肠道屏障的改善作用；利用液相色谱-质谱联用（LC-MS/MS）检测小鼠粪便中短链脂肪酸的含量。

结果

与假手术组比较，模型组小鼠脑梗死面积、神经行为学评分及细胞凋亡率显著升高（

0.01）；尼式体数量显著下降（

0.01）；紧密连接蛋白-1（Claudin-1）和闭合蛋白（Occludin）蛋白表达水平明显下降（

0.05）。与模型组比较，脑心通胶囊干预后明显减少小鼠的脑梗死面积（

0.05）；降低神经行为学评分（

0.01）和细胞凋亡率（

0.01），增加尼式体数量（

0.01）及Claudin-1和Occludin蛋白表达水平（

0.01）。LC-MS/MS结果显示，与假手术组比较，模型组小鼠粪便中乙酸、丙酸、丁酸含量显著降低（

0.01），戊酸、异戊酸、异丁酸含量显著上升（

0.01）；脑心通胶囊干预后显著降低戊酸、异戊酸、异丁酸含量（

0.01）。

结论

脑心通胶囊能够改善脑及肠道屏障损伤，并能调控短链脂肪酸的含量从而发挥脑缺血再灌注的保护作用。

Abstract

Objective

To explore the mechanism of Naoxintong capsules' intervention in cerebral ischemia-reperfusion by building a mouse cerebral ischemia-reperfusion model based on short-chain fatty acids.

Method

C57BL/6J male mice were randomly divided into the sham group， model group， Naoxintong group （158.9 mg∙kg

-1

）， and Ginaton group （12.1 mg∙kg

-1

） according to the random number table method. The model of cerebral ischemia-reperfusion （MCAO/R） was prepared via the filament occlusion method. The effect of Naoxintong capsules on brain injury in MCAO/R mice was evaluated by the neuroethological score， cerebral infarction area determination， Nissl staining， and immunofluorescence staining. Hematoxylin-eosin （HE） staining and Western blot were employed to evaluate the effect of Naoxintong capsules on the intestinal barrier in MCAO/R mice. The content of short-chain fatty acids in mouse feces was detected by LC-MS/MS.

Result

Compared to the sham group， the model group exhibited significant increases in the

cerebral infarction area， neuroethological score， and cell apoptosis rate （

0.01）， with a notable decrease in the number of Nissl bodies （

0.01）. The protein expression levels of Claudin-1 and Occludin were significantly reduced （

0.05）. Compared with the model group， the intervention of Naoxintong capsules significantly decreased the cerebral infarction area （

0.05） and improved the neuroethological score （

0.01） and cell apoptosis rate （

0.01）， with the number of Nissl bodies （

0.01） and expression levels of Claudin-1 and Occludin proteins （

0.01） increased. LC-MS/MS results showed that compared to the sham group， the model group featured a significantly reduced content of acetic acid， propionic acid， and butyric acid in feces （

0.01）， while valeric acid， isovaleric acid， and isobutyric acid levels were increased （

0.01）. The intervention of Naoxintong capsules notably lowered the content of valeric acid， isovaleric acid， and isobutyric acid （

0.01）.

Conclusion

Naoxintong capsules can improve brain and intestinal barrier damage and play a protective role in cerebral ischemia-reperfusion by regulating the content of short-chain fatty acids.

关键词

Keywords

references

PREVENTION R O S ， GROUP T I C W . 《中国脑卒中防治报告2021》概要［J］. 中国脑血管病杂志， 2023 ， 20 （ 11 ）： 783 - 93 .

CHEN Z ， VENKAT P ， SEYFRIED D ， et al . Brain-heart interaction：Cardiac complications after stroke ［J］. Circ Res ， 2017 ， 121 （ 4 ）： 451 - 468 .

王中莉 . 短链脂肪酸与脑卒中功能结局的相关性及机制研究［D］. 沈阳：中国医科大学， 2024 .

DALILE B ， VAN OUDENHOVE L ， VERVLIET B ， et al . The role of short-chain fatty acids in microbiota-gut-brain communication ［J］. Nat Rev Gastroenterol Hepatol ， 2019 ， 16 （ 8 ）： 461 - 478 .

TAN C ， WU Q ， WANG H ， et al . Dysbiosis of gut microbiota and short-chain fatty acids in acute ischemic stroke and the subsequent risk for poor functional outcomes ［J］. JPEN J Parenter Enteral Nutr ， 2021 ， 45 （ 3 ）： 518 - 529 .

DUAN H ， HU J ， DENG Y ， et al . Berberine mediates the production of butyrate to ameliorate cerebral ischemia via the gut microbiota in mice ［J］. Nutrients ， 2023 ， 16 （ 1 ）： 9 .

耿洪娇，谢雁鸣，王志飞 . 脑心通胶囊治疗气虚血瘀证脑梗死及冠心病心绞痛的临床综合评价［J］. 中国中药杂志， 2021 ， 46 （ 23 ）： 6087 - 6095 .

赵轲，陈苗，吕钿，等 . 脑心通胶囊佐治脑卒中偏瘫患者恢复期64例临床观察［J］. 浙江中医杂志， 2020 ， 55 （ 1 ）： 24 .

WAN H ， LU Y ， YANG J ， et al . Naoxintong capsule remodels gut microbiota and ameliorates early-stage atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice ［J］. Phytomedicine ， 2024 ， 129 ： 155662 .

LONGA E Z ， WEINSTEIN P R ， CARLSON S ， et al . Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats ［J］. Stroke ， 1989 ， 20 （ 1 ）： 84 - 91 .

XU J ， WANG T ， GUO F ， et al . Systematical identification of the protective effect of danhong injection and BuChang NaoXinTong capsules on transcription factors in cerebral ischemia mice brain ［J］. Oxid Med Cell Longev ， 2020 ， doi： 10.1155/2020/5879852 http://dx.doi.org/10.1155/2020/5879852 .

PELOSI P ， ROCCO P R M . The lung and the brain a dangerous cross talk ［J］. Critical care ， 2011 ， 15 （ 3 ）： 168 .

雷雨心，常梦丽，王欢欢，等 . 基于TLR2/TLR4探讨脑心通胶囊干预“脑损及心”的作用机制［J］. 中国实验方剂学杂志， 2023 ， 29 （ 24 ）： 104 - 112 .

兰瑞，马云枝，朱世瑞，等 . 急性脑缺血/再灌注后细胞病理改变及星形胶质细胞活化规律［J］. 中国药理学通报， 2023 ， 39 （ 4 ）： 739 - 744 .

邹旭欢，兰瑞，付雪琴，等 . 脑缺血/再灌注损伤后大鼠不同时间点神经细胞的动态变化［J］. 中国药理学通报， 2024 ， 40 （ 6 ）： 1056 - 1066 .

孙巨，温红梅，李超，等 . 不同缺血再灌注时间对脑梗死大鼠运动及认知功能的影响［J］. 中国康复医学杂志， 2017 ， 32 （ 5 ）： 495 - 500 .

隋冉冉，山要中，赵兴军，等 . 肠道菌群与卒中后肺炎相关性的研究进展［J］. 中国卒中杂志， 2023 ， 18 （ 8 ）： 947 - 951 .

李艳玲 . 薏苡仁联合肠内营养对脑卒中患者肠屏障功能的影响［D］. 天津：天津医科大学， 2012 .

DíAZ-MARUGAN L ， GALLIZIOLI M ， MÁRQUEZ-KISINOUSKY L ， et al . Poststroke lung infection by opportunistic commensal bacteria is not mediated by their expansion in the gut microbiota ［J］. Stroke ， 2023 ， 54 （ 7 ）： 1875 - 1887 .

李蒙蒙，朱明肃，李轩，等 . 脑梗死患者肠道屏障功能与神经功能缺损程度的相关性［J］. 中国老年学杂志， 2019 ， 39 （ 13 ）： 3106 - 3108 .

MAO M ， CAO X ， LIANG Y ， et al . Neuroprotection of rhubarb extract against cerebral ischaemia-reperfusion injury via the gut-brain axis pathway ［J］. Phytomedicine ， 2024 ， 126 ： 155254 .

ZHANG S ， CHEN Q ， JIN M ， et al . Notoginsenoside R 1 alleviates cerebral ischemia/reperfusion injury by inhibiting the TLR4/MyD88/NF- κ B signaling pathway through microbiota-gut-brain axis ［J］. Phytomedicine ， 2024 ， 128 ： 155530 .

KE X ， XIANG Q ， JIANG P ， et al . Effect of electroacupuncture on short-chain fatty acids in peripheral blood after middle cerebral artery occlusion/reperfusion in rats based on gas chromatography-mass spectrometry ［J］. Mediators Inflamm ， 2022 ， doi： 10.1155/2022/3997947 http://dx.doi.org/10.1155/2022/3997947 .

NI Y ， CAI L ， GOU X ， et al . Therapeutic effect of Sanhua decoction on rats with middle cerebral artery occlusion and the associated changes in gut microbiota and short-chain fatty acids ［J］. PLoS One ， 2024 ， 19 （ 2 ）： e0298148 .

GAO Y ， XIE D ， WANG Y ， et al . Short-chain fatty acids reduce oligodendrocyte precursor cells loss by inhibiting the activation of astrocytes via the SGK1/IL-6 signalling pathway ［J］. Neurochem Res ， 2022 ， 47 （ 11 ）： 3476 - 3489 .

林心宇 . 短链脂肪酸通过补体C3/C3AR通路促进大鼠脑梗死后轴突再生的研究［D］. 沈阳：中国医科大学， 2024 .

蔡冰洁，李淑婷，高艳华，等 . 基于GPX4通路的益气解毒方抗脑缺血铁死亡保护机制研究［J］. 中南药学， 2024 ， doi： 43.1408.R.20240528.1051.002 http://dx.doi.org/43.1408.R.20240528.1051.002 .

夏耿红 . 基于肠道菌群及其代谢物短链脂肪酸的卒中相关性肺炎风险因子探索性研究［D］. 广州：南方医科大学， 2023 .

ZENG X ， LI J ， SHAN W ， et al . Gut microbiota of old mice worsens neurological outcome after brain ischemia via increased valeric acid and IL-17 in the blood ［J］. Microbiome ， 2023 ， 11 （ 1 ）： 204 .

BLAKENEY B A ， CROWE M S ， MAHAVADI S ， et al . Branched short-chain fatty acid isovaleric acid causes colonic smooth muscle relaxation via cAMP/PKA pathway ［J］. Dig Dis Sci ， 2019 ， 64 （ 5 ）： 1171 - 1181 .

CHEN J ， TANG J ， WANG H ， et al . Isobutyric acid promotes colorectal cancer metastasis through activating RACK1 ［J］. Cancer Sci ， 2023 ， 114 （ 10 ）： 3900 - 3913 .

WANG X ， YIN Z ， CAO P ， et al . NaoXinTong capsule ameliorates memory deficit in APP/PS1 mice by regulating inflammatory cytokines ［J］. Biomed Pharmacother ， 2021 ， 133 ： 110964 .

LU Y ， WAN H ， WU Y ， et al . Naoxintong capsule alternates gut microbiota and prevents hyperlipidemia in high-fat-diet fed rats ［J］. Front Pharmacol ， 2022 ， 13 ： 843409 .

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

白术对慢传输型便秘小鼠短链脂肪酸和肠道屏障的影响

基于16S rRNA测序的肠道菌群探讨化浊解毒活血通络方对脑缺血再灌注损伤大鼠脑-肠轴的影响

基于生物信息学及实验验证探讨黄芪桂枝五物汤抗脑缺血再灌注损伤的作用机制

基于肠道菌群及短链脂肪酸探讨四神丸改善腹泻型肠易激综合征脾肾阳虚证大鼠肠屏障功能的作用机制