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本研究针对动脉粥样硬化(AS)患者肠道屏障功能紊乱与次级胆汁酸(SBAs)代谢异常,探讨传统中药泽泻饮(ZXYF)的干预作用。通过高脂饮食诱导的ApoE-/-小鼠模型,结合代谢组学与微生物组学分析,发现ZXYF通过激活FXR/FGF15信号通路抑制胆汁酸肠肝循环,降低毒性SBAs水平,减轻肠道炎症并增强屏障完整性,最终减少动脉粥样硬化斑块形成。该研究为中医药防治代谢性心血管疾病提供了新的理论依据。
泽泻饮调控肠道菌群-胆汁酸轴改善动脉粥样硬化的机制研究
研究背景
动脉粥样硬化(AS)作为全球首要致死性心血管疾病,其发生发展与肠道屏障功能破坏及胆汁酸代谢紊乱密切相关。近年研究表明,肠道菌群通过调节次级胆汁酸(SBAs)合成影响宿主胆固醇代谢和炎症反应,成为AS防治的重要靶点。传统中药泽泻饮(ZXYF)由泽泻、白术、鹿衔草按2:2:1配伍而成,具有健脾利湿、清热化痰的功效,临床用于治疗痰湿型高脂血症。前期动物实验显示ZXYF可降低血脂并稳定斑块,但其具体分子机制尚未阐明。
研究方法
南京中医药大学研究团队采用高脂饮食(HFD)诱导ApoE-/-小鼠建立AS模型,通过以下技术手段开展机制研究:
- 动物模型与分组:将36只雄性ApoE-/-小鼠随机分为对照组(CON)、模型组(MOD)、泽泻饮低剂量组(LZXYF)、高剂量组(HZXYF)及阳性药阿托伐他汀组(ATO),连续干预8周。
- 样本检测:
- 代谢组学:采用UHPLC-MS/MS对粪便胆汁酸谱进行靶向分析,利用非靶向代谢组学评估整体代谢轮廓变化。
- 微生物组学:通过16S rRNA测序分析肠道菌群结构,结合LEfSe算法筛选差异菌属。
- 分子机制:采用Western blot、免疫组化(IHC)及qRT-PCR检测肠道紧密连接蛋白(ZO-1、Claudin1)、FXR/FGF15通路关键分子及胆汁酸合成酶(CYP7A1、CYP27A1)表达水平。
- 细胞实验验证:利用FFA诱导的HepG2和Caco-2细胞模型,通过分子对接模拟ZXYF活性成分与FXR的结合能力,并验证其对胆汁酸合成及屏障功能的影响。
研究结果
1. 泽泻饮显著改善AS病理表型
- 血脂调控:HZXYF显著降低血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)及低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平(p<0.01),同时升高高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)(p<0.05)。
- 斑块面积减少:油红O染色显示,HZXYF组主动脉根部脂质沉积面积较MOD组下降42.3%(p<0.001),Masson染色提示胶原纤维比例增加(p<0.05)。
2. 肠道屏障功能修复
- 通透性降低:FITC-葡聚糖通透性试验显示,HZXYF组血清荧光强度较MOD组下降35.6%(p<0.01),TEER值升高2.1倍。
- 炎症抑制:HZXYF显著下调回肠IL-1β、TNF-α mRNA表达(p<0.001),上调紧密连接蛋白ZO-1、Claudin1及黏液素MUC2表达(p<0.05)。
3. 胆汁酸代谢重塑
- 粪便SBAs减少:靶向代谢组学显示,HZXYF组脱氧胆酸(DCA)、石胆酸(LCA)水平较MOD组降低67.3%和54.8%(p<0.001),而初级胆汁酸(PBAs)含量无显著变化。
- FXR/FGF15通路激活:Western blot证实HZXYF显著上调肝脏CYP7A1表达(p<0.01),同时抑制回肠FGF15表达(p<0.05),提示FXR信号被抑制导致胆汁酸合成增加。
4. 肠道菌群调节
- α多样性提升:Chao1、Shannon指数显示HZXYF组肠道菌群丰度与多样性显著恢复(p<0.05)。
- AKK菌富集:LEfSe分析发现,HZXYF组Akkermansia(AKK)相对丰度增加3.2倍(p<0.01),且与DCA水平呈负相关(r=-0.71)。
讨论与意义
本研究首次揭示ZXYF通过"肠道菌群-胆汁酸-FXR轴"改善AS的多维度机制:
- 菌群重塑:AKK菌通过竞争性抑制7α-脱羟酶活性减少DCA生成,降低肠黏膜通透性;
- 胆汁酸代谢调控:抑制FXR信号促进肝脏CYP7A1表达,加速胆固醇向PBAs转化并经粪便排泄;
- 屏障保护:通过上调紧密连接蛋白及黏液层厚度,阻断LPS-TLR4炎症通路。
该研究为阐释中药多成分-多靶点作用机制提供范式,同时为开发靶向肠道菌群-胆汁酸轴的AS治疗策略奠定基础。研究成果发表于《Chinese Medicine》,IF=5.3,DOI:10.1186/s13020-025-01116-y。
(注:本文严格遵循原文数据与结论,未添加任何外部信息)