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目的:通过整体动物实验,阐述益气活血药物治疗脓毒症心肌病的作用机制,以肠道菌群为切入点,证实“益气活血药物→干预肠道菌群→调节Treg→释放炎症因子→调节NLRP3通路→改善脓毒症宿主免疫→修复脓毒症心肌损伤”这一途径,为脓毒症心肌病治疗提供新思路和药物作用新靶点。对传统中医“心脾相关”理论作用机理进行现代化的阐述。方法:采用盲肠结扎穿孔法制备脓毒症心肌病大鼠模型,随机分为SPF级假手术(SPF-Sham)组、SPF级脓毒症大鼠模型18h组(SPF-CLP-18h)、SPF级脓毒症大鼠模型72h组(SPF-CLP-72h)、假手术(Sham)组、脓毒症大鼠模型18h组(CLP-18h)、脓毒症大鼠模型72h组(CLP-72h)、益气活血中药通冠胶囊18h组(TGC-18h)、益气活血中药通冠胶囊72h组(TGC-72h)、广谱抗生素干预组——Sham-K组,CLP-18h-K组,CLP-72h-K组,TGC-18h-K组,TGC-72h-K组。分别选取造模后18 h和72 h两个时间点观察心脏功能变化。利用16S扩增子测序技术,观察脓毒症心肌病与肠道菌群的相关性;利用流式细胞仪,观察脓毒症大鼠外周血Treg细胞水平的变化;超声检测提取各组脓毒症大鼠心脏功能,ELISA检测心肌损伤标志物及炎症因子,病理检测心肌损伤程度,提取心脏组织蛋白,WesternBlot检测心肌组织NLRP3、ASC、casepase-1等抗体表达水平。结果:1.在SD大鼠进行CLP手术制备脓毒症心肌病模型,通冠胶囊灌胃后发现,脓毒症大鼠的生存时间能显著延长,超声结果显示TGC-18h组和TGC-72h组大鼠的心功能提高,心肌损伤标记物(CK-MB,LDH,cTnT)水平明显下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。肠道菌群结果显示,通冠胶囊的干预下,Sham组的肠道细菌构成主要有拟杆菌门(61%),厚壁菌门(29%),疣微菌门(9%)。CLP-18h组的肠道细菌构成主要有拟杆菌门(14%),厚壁菌门(48%),变形菌门(30%),疣微菌门(8%)。CLP-72h组的肠道细菌构成有拟杆菌门(13%),厚壁菌门(79%)、变形菌门(7%),疣微菌门(1%)。TGC-18h组的肠道细菌构成主要有拟杆菌门(16%),厚壁菌门(50%),变形菌门(26%),疣微菌门(5%),软壁菌门(3%)。TGC-72h组的肠道细菌构成有拟杆菌门(17%),厚壁菌门(66%),变形菌门(15%),疣微菌门(1%),软壁菌门(1%)。流式结果显示,通冠胶囊的干预后,相较于CLP-18h组,TGC-18h组的Treg细胞水平下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。相较于CLP-72h组,TGC-72h组的Treg细胞水平下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。同时,TGC-18h组和TGC-72h组大鼠心肌组织的NLRP3通路相关蛋白NLRP-3、ASC、Casepase-1表达水平下降,差异具有统计学意义(P<0.05),并随着造模时间的延长,表达水平逐步下降,差异具有统计学意义(戶<0.05)。血清中炎症因子(IL-6、IL-1 β、IL-10、IL-18、TGF-β 1)水平显著下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。2.采用广谱抗生素联合干预,清除大部分肠道菌群后,再次进行CLP手术制备脓毒症心肌病模型,发现脓毒症大鼠的生存时间显著下降。超声结果显示TGC-18h-K组和TGC-72h-K组大鼠的心功能提高,心肌损伤标记物(CK-MB,LDH,cTnT)水平明显下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。肠道菌群结果显示,通冠胶囊的干预下,Shamm-K组的肠道菌群构成主要是变形菌门(93%),软壁菌门(7%)。CLP-18h-K组的肠道细菌构成有变形菌门(100%)。CLP-72h-K组的肠道细菌构成主要有厚壁菌门(30%),变形菌门(70%)。给与通冠胶囊干预后,TGC-18h-K组的肠道细菌构成有变形菌门(94%),软壁菌门(6%)。TGC-72h-K组的肠道细菌构成主要有厚壁菌门(48%),变形菌门(52%)。流式结果显示,广谱抗生素联合干预显著降低外周血Treg细胞水平,通冠胶囊干预后,相较于CLP-18h-K组,TGC-18h-K组的Treg细胞水平下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。同时,广谱抗生素联合干预显著增加NLRP3通路相关蛋白NLRP-3、ASC、Casepase-1表达水平,通冠胶囊干预后,相较于CLP-18h-K组,TGC-18h-K组的蛋白表达水平下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。血清中炎症因子(IL-6、IL-1 β、IL-10、IL-18、TGF-β 1)水平显著下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。3.将SD大鼠置于SPF级和普通级分别饲养,同时进行CLP法手术造模,发现脓毒症心肌病模型的表现类似,差异不具有统计学意义,但是肠道菌群的变化是显著的。SPF-Sham组的肠道菌群构成主要是拟杆菌门(58%),厚壁菌门(28%)和疣微菌门(13%)。SPF-CLP-18h组的肠道细菌构成有拟杆菌门(17%),厚壁菌门(42%)、变形菌门(34%)和疣微菌门(7%)。CLP-72h组的肠道细菌构成主要有拟杆菌门(38%),厚壁菌门(54%),变形菌门(6%)和疣微菌门(2%)。流式结果显示,相较于SPF-Sham组,SPF-CLP-18h组和SPF-CLP-72h组的Treg细胞水平显著增加,差异具有统计学意义(P<0.05)。相较于SPF-CLP-18h组,SPF-CLP-72h组的Treg细胞水平上升,差异具有统计学意义(P<0.05)。同时,SPF-CLP-18h组大鼠心肌组织的NLRP3通路相关蛋白NLRP-3、ASC、Casepase-1表达水平显著增加,较SPF-Sham组差异具有统计学意义(P<0.05)。SPF-CLP-72h组的蛋白表达水平较SPF-CLP-18h组下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。SPF-CLP-18h组大鼠血清中的抗炎因子(IL-10、TGF-β 1)水平显著升高,并伴随造模时间延长而逐渐增高,差异具有统计学意义(P<0.05);促炎因子(IL-6、IL-1 β、IL-18)水平显著升高,并伴随造模时间延长而逐渐下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:1.CLP法制备脓毒症心肌病大鼠模型中,符合文献中脓毒症的表现,而且血清中心肌损伤标记物表达水平显著升高,超声结果显示大鼠出现心脏舒张功能不全和收缩功能异常,与文献中脓毒症心肌病表现一致,符合脓毒症心肌病的诊断标准。2.通冠胶囊能够显著改善脓毒症心肌病大鼠的心功能,实验结果发现其治疗作用是通过调节肠道菌群的平衡而调控Treg细胞水平及其抗炎因子水平和NLRP3炎症小体相关蛋白表达水平的及其促炎因子水平的平衡来实现的。3.采用广谱抗生素联合干预,清除大部分的肠道菌群后,在进行脓毒症心肌病手术造模,给与通冠胶囊治疗后发现,脓毒症心肌病大鼠的心功能得到改善,表现在生存时间的延长,超声显示的舒张功能和收缩功能指标中,以及Treg细胞水平及其抗炎因子水平和NLRP3炎症小体相关蛋白表达水平的及其促炎因子水平。最重要的是通冠胶囊干预能够显著改善肠道菌群的结构与比例,提示通冠胶囊通过调节肠道菌群的平衡而调控Treg细胞水平及其抗炎因子水平和NLRP3炎症小体相关蛋白表达水平的及其促炎因子水平的平衡来发挥治疗作用。4.16s检测后发现,虽然不同环境的饲养条件会对大鼠的肠道菌群产生影响,但CLP手术是脓毒症心肌病大鼠肠道菌群结构与丰富度的改变的主要原因。5.CLP法制备脓毒症心肌病大鼠模型,肠道菌群显著改变;光谱抗生素干预清除肠道菌群后,脓毒症大鼠心功能受损更加严重,生存时间显著减少。因此,肠道菌群与脓毒症心肌病具有相关性,与“心脾相关理论”相吻合。