生脉饮通过抑制MAPK信号通路与协同调控肠道菌群减轻心肌缺血损伤

　　

摘要: 本研究拟探讨中药复方生脉饮(Shengmai Yin,SMY)通过调控肠道菌群及MAPK信号通路协同发挥抗心肌缺血(myocardial ischemia,MI)的作用机制。首先采用网络药理学结合GO和KEGG富集分析预测SMY抗MI潜在靶点及信号通路,其次采用腹腔注射垂体后叶素(25 U·kg^-1)建立SD大鼠急性心肌缺血模型,同时灌胃给予SMY干预7天,每日记录体重,随后检测心电图及心脏组织病理学变化,测定心肌损伤标志物天冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)、肌酸激酶(creatine kinase,CK)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、乳酸(lactic acid,LD)以及心肌肌钙蛋白I (cardiac troponin-I,cTn-I)、氧化应激指标超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)及炎症因子肿瘤坏死因子-α (tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素-6(interleukin-6,IL-6)、白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)的水平;采用免疫组织化学法检测心肌组织中凋亡相关关键蛋白的表达,包括Bcl-2关联X蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)、胱天蛋白酶-3(cysteinyl aspartate specific proteinase-3,Caspase-3)及B细胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2);采用TUNEL染色法检测心肌细胞凋亡情况;运用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路中关键蛋白的表达水平;16S rRNA测序分析肠道微生物群结构变化。实验动物经成都中医药大学实验动物管理委员会伦理委员会批准(批准号:2014 DL-023)。网络药理学结果显示,核心靶点包括TP53、TNF、MAPK1、MAPK3、CTNNB1等,主要作用于MAPK、PI3K-AKT等信号通路。体内实验结果显示,SMY可缓解心电图异常及组织病理损伤,降低心肌损伤标志物及炎症因子水平,抑制MAPK通路关键蛋白p38磷酸化,下调Bax、Caspase-3表达,上调Bcl-2表达。16S rRNA测序显示SMY可调节肠道菌群多样性及组成。结果表明,SMY可能通过抑制炎症反应与心肌细胞凋亡发挥抗心肌缺血保护作用,该效应与MAPK信号通路调控及肠道菌群组成改变相关,具体机制及因果关系有待深入研究。