越來越多的證據(jù)表明，藥物干預(yù)下與腸道微生物相關(guān)的代謝物是調(diào)節(jié)組織功能和改善健康的重要因素。因此，化濁解毒方（HZJD）治療慢性萎縮性胃炎（CAG）的作用機制可能是由于調(diào)節(jié)受干擾的腸道微生物群及其代謝物。
由北京中醫(yī)藥大學第三附屬醫(yī)院王彥剛教授研究團隊發(fā)表在Chinese Medicine上題為“Determination of the protective efects of Hua‐Zhuo‐Jie‐Du in chronic atrophic gastritis by regulating intestinal microbiota and metabolites: combination of liquid chromatograph mass spectrometer metabolic profling and 16S rRNA gene sequencing”的研究結(jié)果。文章通過LC-MS和16S rRNA基因測序，探討了HZJD對CAG大鼠的代謝物和腸道微生物群的影響，且這些紊亂的腸道微生物群與幾種相關(guān)代謝物的變化密切相關(guān)。這些信息可能為HZJD治療CAG提供機制上的見解。其中，中科新生命提供了16s擴增子測序及代謝組學檢測和技術(shù)支持服務(wù)。
Normal group（N）、Model group（M）、 Chinese medicine group（CM）、Vitacoenzyme group（V），n=8
技術(shù)路線
步驟1：形態(tài)學研究發(fā)現(xiàn)HZJD治療后病理表現(xiàn)得到改善，說明HZJD對CAG有治療效果；
步驟2：HZJD治療后，代謝物和菌群豐度發(fā)生顯著變化；
步驟3：相關(guān)性分析證明了腸道微生物群和代謝物之間的功能相關(guān)性。
1. 大鼠胃粘膜的形態(tài)學研究
首先，作者對來自不同組別的大鼠胃粘膜樣本進行組織學檢測，對照組大鼠胃黏膜光滑，以紅色為主，胃褶皺排列良好，胃粘膜上皮細胞和腺體保存完好，排列規(guī)律，沒有任何擴張、充血或任何炎癥性細胞膨脹；而CAG導(dǎo)致大鼠胃黏膜變成白色、腺體排列紊亂和炎癥性細胞膨脹；經(jīng)HZJD治療后，病理表現(xiàn)得到改善。基于這些病理表現(xiàn)，說明HZJD對CAG有治療效果。
圖1 胃黏膜組織學變化
2. HZJD處理后的胃組織代謝圖譜分析
接下來，作者使用代謝組分析不同組別代謝物的變化，通過 LC-MS 在大鼠胃粘膜組織中鑒定了 68 種與 CAG 相關(guān)的代謝物。HZJD治療后，21種代謝物（如膽堿、L-亮氨酸和L-絲氨酸等）呈現(xiàn)恢復(fù)趨勢，表明HZJD對CAG誘導(dǎo)的21種代謝物的改變具有治療作用，于是對這21種代謝物進行KEGG富集分析，以確定受到顯著影響的代謝和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些代謝物參與了mTOR 信號通路和膽堿代謝通路。
圖2 代謝物及代謝通路分析
3. HZJD誘導(dǎo)了腸道微生物群的變化
隨后，16s擴增子測序結(jié)果表明，CAG引起了大鼠腸道微生物組成和相對豐度的變化。HZJD治療后，與M組相比，CM組中血尿桿菌的相對豐度增加，脫硫球菌和埃希氏菌的相對豐度降低。
圖3 腸道菌群相對豐度變化
4. 相關(guān)性分析
相關(guān)性分析顯示，這些受干擾的腸道微生物群與一些相關(guān)代謝物的變化密切相關(guān)，散點圖描述了幾種典型的腸道微生物群高度相關(guān)的腸道代謝物，如，埃希氏菌與L-亮氨酸呈負相關(guān)，血尿桿菌與尿素呈負相關(guān)，脫硫球菌與三甲胺呈正相關(guān)，與膽堿呈負相關(guān)。該結(jié)果證明了腸道微生物群和代謝物之間的功能相關(guān)性。
圖4 腸道微生物群和代謝物相關(guān)性分析
小結(jié)
綜上所述，文章結(jié)合LC-MS和16S rRNA基因測序，評估了HZJD對CAG大鼠腸道微生物群及其代謝譜的影響，探討了HZJD對CAG大鼠的治療機制，發(fā)現(xiàn)HZJD可以通過調(diào)節(jié)腸道微生物群及其代謝物來治療CAG。
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