大黄对大鼠体内肠道菌群-宿主共代谢作用的影响

• Published in: 上海交通大学学报（医学版） Vol. 43; no. 8; pp. 997 - 1007
• Main Authors: 高羽, 殷姗, 庞玥, 梁文懿, 刘玉敏
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 上海交通大学分析测试中心,上海 201100 2023
• Subjects: rhubarb; co-metabolism; 大黄; 共代谢; gas chromatography/time of flight mass spectrometry(GC/TOFMS); 肠道菌群; gut microbiota; 气相色谱-飞行时间质谱
• ISSN: 1674-8115
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8115.2023.08.007

R285.5; 目的·观察大黄对大鼠肠道菌群与机体间的平衡关系的影响.方法·以Wistar大鼠为研究模型,将其随机分为4组(每组n=8),分别以大黄提取液0.1 g/kg(低剂量大黄组)、2.5 g/kg(中剂量大黄组)、4.5 g/kg(高剂量大黄组)及等量生理盐水(对照组)进行灌胃,连续给药5 d.每日观察大鼠粪便含水量的变化情况.采用气相色谱-飞行时间质谱(gas chromatography/time of flight mass spectrometry,GC/TOFMS)技术对第5日大鼠体内血清、结肠组织、粪便的代谢物进行检测,并采用主成分分析(principal component analysis,PCA)和偏最小二乘判别分析(partial least squares discrimination analysis,PLS-DA)方法分析不同剂量组与对照组间代谢物的差异,进一步采用t检验获得差异具有统计学意义的代谢物.结果·大黄给药后,大黄组大鼠粪便含水量随时间及剂量的增加逐渐增大.给药第5日,与对照组相比,不同剂量大黄组大鼠体内血清、结肠组织和粪便中分别检测到28、18和20种差异代谢物的水平有显著变化(P<0.05),且有17种血清代谢物、2种结肠组织代谢物、10种粪便代谢物的水平变化呈现剂量效应.其中,部分神经递质类物质、吲哚类物质、胆酸类物质等肠道菌群-宿主共代谢物给药后发生了显著变化.粪便中儿茶酚、吲哚-3-乙酸的水平明显升高,而苯丙氨酸、4-氨基丁酸、左旋多巴、吲哚-3-丙酸的水平明显降低;在高剂量大黄组结肠组织中脱氧胆酸明显升高;与对照组相比,不同剂量组中血清苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的水平明显升高.此外,富马酸(能量代谢相关的有机酸类物质)在大黄给药后的粪便中明显下调,而在结肠组织和血清中明显上调.随着给药剂量增大,谷氨酸(氨基酸类物质之一)水平在血清中明显递增,但在粪便中逐渐递减.除了6-磷酸葡萄糖酸外,果糖、丙酮酸、乳酸、葡萄糖-1-磷酸、D-甘油-1-磷酸等糖代谢物和二十二酸、13-二十二碳烯酸、单硬脂酸甘油酯、胆固醇等脂代谢物的水平在血清中升高,而结肠组织中D-甘油-1-磷酸和粪便中乳酸、葡萄糖-1-磷酸、亚麻酸明显降低.结论·大黄通过肠道菌群-宿主共代谢作用影响了脑-肠轴、胆汁酸代谢,进一步作用于机体的能量代谢、氨基酸代谢、糖代谢和脂代谢.