葛根芩连汤治疗糖尿病的机制研究

药悦享 2021-11-29 22:40

【中药】：葛根芩连汤（GQD）

【疾病】：II型糖尿病

【样本类型】：大鼠动物模型

【技术方法】：16S +代谢组+转录组

【是否菌群验证】：否

背景：葛根芩连汤（GQD）包含黄连、黄芩、葛根、川芎知母、白头翁、赤芍和干姜等七种草药，主要活性成分是小檗碱、黄芩苷和葛根素等。研究表明，II型糖尿病会引起肠道菌群变化，会导致有益菌的减少以及有害细菌的异常繁殖，从而诱发机体的慢性低水平炎症，造成胰岛素抵抗，引起人体的糖脂代谢异常。

实验：设计糖尿病模型组（D组）与二甲双胍（M）、GQD和BBR组。

结果：

1、GQD 和 BBR 治疗可以减轻大鼠模型中的糖尿病

A.体重变化的时间过程。B.非空腹血糖水平变化的时间过程。C.血糖曲线变化的时间过程。D.不同治疗组OGTT期间血糖的AUC。E.在时间=0分钟测量的空腹血浆胰岛素水平。F.在时间=0分钟测量的 HOMA-IR。

葛根芩连汤（GQD）、小檗碱（BBR）、二甲双胍（M）治疗组均有降糖作用，药物处理能够显著提高葡萄糖清除能力，显著降低空腹血浆胰岛素水平及胰岛素抵抗。

2、菌群组成分析：

葛根芩连汤（GQD）和小檗碱（BBR）处理不影响整体菌群水平，将菌群结构从糖尿病状态恢复到正常大鼠水平。GQD与BBR的菌群结构具有高度相似性，如图A,BBR可能是改变大鼠肠道菌群的主要驱动力，显著富集包Faecalibacterium和Roseburia在内的产丁酸菌属。

3、菌群代谢物检测：

GQD和BBR治疗后，两组大鼠粪便中的乙酸、丙酸和丁酸含量均显著增加。GQD和BBR治疗后大鼠粪便中短链脂肪酸水平显著升高，这和两种药物能显著富集产丁酸菌属的结果相一致。粪便短链脂肪酸的含量与相应实验组肠道微生物组成变化高度一致，GQD和BBR治疗显著增加了短链脂肪酸的含量。

4、回肠基因表达谱：

通过转录组学分析来确定不同组大鼠回肠基因表达谱的差异：共获得的855个差异表达基因(DEGs)，通过聚类分析得到4个Cluster。GQD和BBR治疗通过改变肠道菌群，减轻GK大鼠回肠的炎症，并改善其代谢。

5.炎症指标表达验证：

检测血清中6种促炎细胞因子IL-1β、IL-6、IL-17、TNF-α、IFN-γ和MCP-1的含量。表明经药物治疗后，糖尿病模型大鼠的系统性炎症水平得到显著降低。荧光定量PCR技术检测胰岛中关键免疫相关基因的表达水平。参与胰岛β细胞炎症过程的三个代表性基因（Nfkb1、Stat1和Ifngr1）的表达水平均显著下调。

参考文献：

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文献整理：王富鑫