菌群失调是包括溃疡性结肠炎(UC)在内的常见慢性疾病的触发点,通过多种药物干预,恢复菌群结构动态平衡已成为今后疾病治疗的新方向。复方四君子汤治疗UC效果明显,但作用机制尚未阐明。多糖是绝大多中药复方发挥疗效的关键物质,但作为大分子碳水化合物却难以被消化吸收,而肠道中某些类型微生物可以多糖为能量来源,将其分解为易利用的小分子物质,进而适应性地改变所处环境的微生态结构,提示多糖可能以益生元的形式发挥功效。布拉氏酵母菌是临床上广泛用于治疗各种类型腹泻的益生真菌,但能否通过调节肠道菌群来缓解UC症状仍未见报道。本研究将四种药物:四君子汤,党参多糖,布拉氏酵母菌及多糖+酵母组合分别作用于葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的小鼠急性UC模型,通过对炎症小鼠体重变化,结肠长度,病理组织改善及髓过氧化物酶(MPO)活力的检测,比较了四种不同药物缓解结肠炎症的能力;并基于细菌16S V3-V4可变区,利用Illumina二代测序技术平台进行高通量测序以及生物信息学分析。深入剖析四种药物干预后,不同组小鼠在整体菌群结构组成上的变化及差异,同时在不同分类学水平上发掘对不同药物干预起响应的关键菌属;分析不同药物调节肠道微生态能力,主要评估党参多糖作为益生元的潜质。四种药物干预后均缓解了DSS造成的小鼠体重下降、结肠缩短,组织损伤等肠炎症状,其中多糖+酵母的组合效果最好。高通量测序结果分析显示:四种药物处理后,小鼠整体菌群结构及在多种分类学水平上的组成均发生明显差异。通过扭转因急性炎症引起的F/B值降低,抑制有害菌,促进有益菌增殖,是上述药物恢复结肠炎小鼠菌群失调的共同作用方式。此外,研究中最为明显的结果是短链脂肪酸(SCFA)产生相关菌属的显著增殖,表现为:布拉氏酵母菌选择性促进Roseburia,Anaerovorax,Lactobacillus;四君子汤提高Butyrivibrio,Quinella和Anaerotruncus的丰度;另外,党参多糖作为益生元的证据充分,不仅具备促进常见益生菌Bifidobacterium,Lactobacillus,Arthrobacter,Akkermansia等增殖这一基本益生能力,在鉴定出的与SCFA产生相关细菌中,有7个菌属能显著被党参多糖富集包括:Anaerovorax,Roseburia,Prevotella,Dialiste,Megamonas,Faecalibacterium,Subdoligranulum。研究揭示了传统中药四君子汤及布拉氏酵母菌通过修复菌群失调来发挥抗结肠炎功效这一作用新机制,同时也为今后研发出以党参多糖作为益生元的新型微生态调节剂奠定了理论基础。
