基于脑-肠-微生物轴探讨益脾通腑法对帕金森病小鼠的干预机制

摘要

目的基于脑-肠-微生物轴探讨益脾通腑法(术虎合剂)干预帕金森病小鼠的机制。方法将60只C57BL/6雄性小鼠随机分为正常组、模型组、白术组、虎杖组及术虎合剂组,每组12只。除正常组外,其余组每日给予1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)30 mg/kg腹腔注射进行帕金森病造模,连续7 d。造模成功后,白术组给予27.5 mg/mL白术汤剂(生药白术10 g)灌胃,虎杖组给予10 mg/mL虎杖汤剂(生药虎杖10 g)灌胃,术虎合剂组给予65 mg/mL术虎合剂(生药白术20 g和虎杖10 g)灌胃,空白组及模型组给予等量蒸馏水灌胃,均连续灌胃2周。末次灌胃后对各组小鼠进行行为能力检测,记录前爪步距、掉头时间、下杆时间;收集小鼠脑组织,采用HE和Nissl染色法进行病理观察;收集小鼠粪便,提取粪菌总DNA后进行16 s rRNA高通量测序并分析其结果。结果各组小鼠前爪步距比较差异均无统计学意义(P均>0.05);模型组小鼠掉头时间、下杆时间均明显长于正常组(P均<0.05),白术组、虎杖组、术虎合剂组小鼠掉头时间、下杆时间均明显短于模型组(P均<0.05),且术虎合剂组小鼠掉头时间明显短于虎杖组(P<0.05)。HE染色显示模型组小鼠神经元数目减少,各药物组小鼠神经元数量增加,其中术虎合剂组神经细胞数量最多;Nissl染色显示模型组小鼠黑质致密带神经元数目明显减少,黑质中尼氏小体的数量明显少于正常组(P<0.05);白术组和虎杖组小鼠神经细胞形态部分恢复,术虎合剂组小鼠神经细胞形态恢复正常,尼氏小体数量均明显多于模型组(P均<0.05)。粪菌测序:门分类水平,术虎合剂组厚壁菌门和变形菌门比例较模型组低,疣微菌门比例较模型组高;科分类水平,术虎合剂组毛螺菌科、疣微菌科比例较模型组高;属分类水平,术虎合剂组阿克曼菌属、Allobaculum比例较模型组高;术虎合剂组Shannon指数和Chao指数均明显高于模型组(P均<0.05),且拟杆菌门的相对丰度较模型组增加,变形菌门丰度较模型组降低。结论益脾通腑法(术虎合剂)能通过调节小鼠肠道菌群,影响脑黑质中尼氏小体的含量,进而改善帕金森病小鼠的行为能力。