腸内細菌叢-SCFAs-炎症を基盤とした地黄飲子の進行期パーキンソン病治療作用機序の探求

MA Renzhi ,  

LIN Yasi ,  

JIANG Tingyue ,  

ZHU Hongmei ,  

LI Jiayuan ,  

WANG Yu ,  

ZHANG Ge ,  

FAN Wenxin ,  

SHI Jinli ,  

摘要

目的は、地黄飲子(DY)が進行期パーキンソン病(PD)ラットの運動障害改善に及ぼす効果を観察し、DYが「腸内細菌叢-SCFAs-炎症-神経保護経路」を介して進行期PD症状を改善する作用機序を探求することである。方法として、ロテノン誘導による進行期PDラットモデルを作成し、ラットを正常群、モデル群、陽性薬群(レボドパ、50 mg·kg-1)およびDYの低・中・高用量群(5.2、10.4、20.8 g·kg-1)に分けた。7日間投与後、開放野試験、ロッド登攀試験、傾斜板試験で運動機能を評価し、ヘマトキシリン・エオジン(HE)染色で黒質および結腸の病理変化を観察した。免疫組織化学法により黒質領域のα-シヌクレイン(α-syn)およびチロシンヒドロキシラーゼ(TH)発現を検出した。ELISAによってドーパミン(DA)、セロトニン(5-HT)、3,4-ジヒドロキシフェニル酢酸(DOPAC)、レボドパ(Levodopa)、ホモバニリン酸(HVA)、腫瘍壊死因子-α(TNF-α)、インターロイキン-6(IL-6)、インターロイキン-1β(IL-1β)の含有量を測定し、ウェスタンブロットにより閉塞帯蛋白-1(ZO-1)およびオクルディンの発現を検討した。16S rRNAシーケンスで腸内細菌叢の多様性変化解析を行い、ガスクロマトグラフィー(GC)で結腸内容物中の短鎖脂肪酸(SCFAs)含量を測定した。結果は正常群と比較して、モデル群では開放野における移動速度、移動距離、登攀時間、傾斜板保持角度が有意に低下し(P<0.01)、脳内のα-syn発現が増加(P<0.01)、TH発現が減少(P<0.01)した。モデル群と比較して、DY各投与群は進行期PDラットの運動障害をある程度改善し(P<0.05、P<0.01)、脳および結腸の病理学的損傷を軽減し、高用量DYは黒質領域でのα-syn凝集を減少させ(P<0.01)、TH発現を増加させた(P<0.01)。ELISAおよびウェスタンブロット実験では、正常群と比較してモデル群の線条体におけるDA、5-HT、DOPAC、レボドパ、HVA含量が低下(P<0.01)、結腸および線条体のTNF-α、IL-6、IL-1β含量が上昇(P<0.01)、結腸のZO-1(P<0.05)およびオクルディン蛋白発現量が著明に減少(P<0.01)していた。モデル群と比較して、DY各投与群は線条体におけるDA、5-HT、DOPAC、レボドパ、HVA含量をある程度上昇させ(P<0.05、P<0.01)、DY高用量群は結腸および線条体のTNF-α、IL-6、IL-1β含量を低減させ(P<0.01)、結腸のZO-1(P<0.05)およびオクルディン蛋白発現を増加させた。16S rRNAの結果は、モデル群でアクチノバクテリア門(Actinobacteriota)、腸内細菌科(Enterobacteriaceae)、エリシペロトリク科(Erysipelotrichaceae)などの菌群の相対的豊富度が増加し、バクテロイデス門(Bacteroidota)、クロストリジア綱(Clostridia)、ラックノスピリラ科(Lachnospiraceae)、粘液好性アッカーマンシア菌(Akkermansia muciniphila)などの菌群の相対的豊富度が減少したが、高用量DY投与によりこれらが有効に逆転した。GCの結果は、モデル群ラットの結腸内容物中のSCFAs含量が低下(P<0.05、P<0.01)し、高用量DY投与後に酢酸、プロピオン酸、イソ酪酸、酪酸の含量が有意に増加(P<0.05、P<0.01)した。結論: DYは腸内細菌叢-SCFAs-炎症の調節を介して進行期PDの治療効果を発揮する可能性がある。

关键词

地黄飲子;進行期パーキンソン病;腸内細菌叢;短鎖脂肪酸;炎症

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