基于肠道菌群和机体产热通路探讨葛根和粉葛对风寒表证大鼠模型的退热作用

目的:本研究为了明确葛根和粉葛对风寒表证大鼠模型的解热药理作用,从肠道菌群和机体体温调控中的产热机制两个角度来研究其解热作用机制。方法:1.葛根和粉葛对风寒表证大鼠模型肠道菌群的影响运用风寒体表降温吹风法建立风寒表证大鼠模型,首先将84只SD大鼠随机分为正常对照组(12只)和风寒表证造模组(72只),连续造模4天后,将体温波动(ΔT<0.5°C)及单次体温低于38°C的大鼠剔除,将剩余风寒表证造模组60只大鼠随机分为模型对照组、对乙酰氨基酚组、葛根3.2 g/kg组、葛根6.4g/kg组、粉葛3.2 g/kg组、粉葛6.4 g/kg共6个组,每组10只。通过检测大鼠的体温、体重和血液黏度的变化来初步研究葛根与粉葛的解热药效学;基于DNA16S r RNA测序技术对大鼠的粪便进行初步分析,提取菌群在不同分类水平的丰度值,之后通过基于R语言的Two-part模型算法,比对16S r RNA数据库,对大鼠体温与肠道菌群种分类水平进行关联分析,以获得葛根与粉葛与体温相关的菌群,再结合菌群在种分类水平上的丰度值数据,从而得到与葛根和粉葛解热有关的目标菌群;采用酶联免疫吸附法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测在大鼠血浆中的炎症因子,白细胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)和白细胞介素-8(Interleukin-8,IL-8)的变化来初步验证肠道菌群的结果。2.葛根和粉葛对风寒表证大鼠模型产热通路的影响运用风寒体表降温吹风法建立风寒表证大鼠模型,首先将110只SD大鼠随机分为正常对照组(15只)和风寒表证造模组(95只),连续造模4天后,将体温波动(ΔT<0.5°C)及单次体温低于38°C的大鼠剔Bafilomycin A1研究购买除,将剩余风寒表证造模组84只大鼠随机分为模型对照组、对乙酰氨基酚组、葛根3.2 g/kg组、葛根6.4g/kg组、粉葛3.2 g/kg组、粉葛6.4 g/kg共6个组,每组14只。通过蛋白质免疫印迹法(Western blot)和实时荧光定量聚合酶链式反应(Medial patellofemoral ligament (MPFL)Real-time q RT-PCR)检测介导冷、热敏通路的TRPM8和TRPV1的蛋白表达水平和m RNA表达水平及棕色脂肪组织(Brown adipose tissue,BAT)中的解偶联蛋白1(Uncoupling protein 1,UCP1)的蛋白表达水平和m RNA表达水平;通过苏木精-伊红染色(Hematoxylin-Eosin staining,HE)技术观察BAT细胞形态的变化情况;通过ELISA法检测骨骼肌ATP含量和Na~+-K~+-ATP酶活性来衡量骨骼肌产热Pexidartinib采购变化;通过XTL-30多功能微循环彩显分析仪测量大鼠颈部皮肤血流速度来衡量血管舒张或收缩变化情况。以此通过机体产热途径来明确葛根与粉葛的解热作用机制。结果:1.葛根和粉葛对风寒表证大鼠模型肠道菌群的影响实验结果表明,葛根和粉葛可以降低大鼠的体温,增加大鼠的体重和降低大鼠的血液黏度,初步验证了葛根和粉葛具有解热作用。通过肠道菌群分析方法共筛选出两个与葛根和粉葛解热相关的菌种,分别是普雷氏沃菌和约氏乳杆菌,它们可能通过调节血浆中炎症因子IL-6和IL-8来影响机体体温调控;通过大鼠血浆中IL-6和IL-8的ELISA结果可知,葛根和粉葛可以降低血浆中IL-6和IL-8的含量。2.葛根和粉葛对风寒表证大鼠模型产热通路的影响通过Western blot和Real-time q RT-PCR结果可知,葛根和粉葛可以减少TRPM8的蛋白表达水平和m RNA的表达水平,增加TRPV1的蛋白表达水平和m RNA表达水平,减少BAT产热从而减少UCP1的蛋白表达水平和m RNA表达水平;通过HE染色结果可知,葛根和粉葛可以增大BAT细胞直径,减少消耗用来产热的BAT;通过骨骼肌ATP含量和Na~+-K~+-ATP酶活性的ELISA结果可知,葛根和粉葛可以减少骨骼肌产热从而使骨骼肌ATP含量和Na~+-K~+-ATP酶活性增加;通过XTL-30多功能微循环彩显分析仪结果可知,葛根和粉葛可以使皮肤血管舒张从而增加皮肤血管血流速度。表明葛根和粉葛可以通过影响冷、热敏通路和棕色脂肪、骨骼肌产热来达到对风寒表证大鼠模型的解热作用。结论:葛根和粉葛具有解热作用,其通过调节肠道菌群普雷氏沃菌和约氏乳杆菌来影响炎症因子IL-6和IL-8的释放,从而可能影响机体的体温调控中枢来调节冷、热敏通路进而减少棕色脂肪组织、骨骼肌的产热和舒张血管来达到解热作用。