针刺调控肠道微生态-宿主代谢表型共变效应的研究

肠道微生态与宿主代谢表型具有共变效应和人是"超生物体"的观点为深入揭示传统中医理论的现代科学内涵提供了新的思路，也为研究针灸治疗肠道疾病的机理提供了新的切入点。本课题在前期研究基础上，密切围绕"针刺通过调控肠道微生态与宿主代谢表型的共变效应发挥调节肠道功能"的工作假说，采用溃疡性结肠炎大鼠模型为研究载体，针刺"足三里"、"关元"治疗，运用PCR-DGGE分子生态学、NMR代谢组学和多元统计学相结合的策略和多学科技术，研究针刺对模型大鼠肠道微生态和宿主代谢表型共变效应的调控作用，以期从"人是宿主和共生微生物的共同体"角度揭示针灸治疗肠道疾病的作用机理，为推动针灸理论与现代科学技术的有机结合提供一种新的系统研究手段和研究策略，为进一步揭示针灸这种多靶点、多层次的复杂体系提供深层次的理论参考和实验依据。

肠道微生物通过交互式代谢或共同代谢影响宿主的代谢表型，并与宿主代谢表型存在共变效应，这种共变效应的异常是多种肠道疾病的共同特点。针灸治疗肠道疾病疗效确切、特色明显，但其机理仍有待深入研究。本课题采用UC大鼠模型为研究载体，针刺“足三里”、“关元”治疗，运用PCR-DGGE分子生态学、NMR代谢组学和多元统计学相结合的策略和多学科技术，研究针刺对模型大鼠肠道微生态和宿主代谢表型共变效应的调控作用，以期从“人是宿主和共生微生物的共同体”角度揭示针灸治疗肠道疾病的作用机理。我们的研究结果显示：电针对UC模型大鼠的肠道特异性炎症症状和肠粘膜病理形态均具有良好的改善作用；电针对UC模型大鼠肠道菌群的多样性和有益菌群的表达具有良性调整作用，其中乳酸杆菌、毛螺科菌在电针治疗前后变化最大，可能是电针治疗溃疡性结肠炎影响的关键细菌；电针对UC模型大鼠尿液中的关键代谢物存在良性调节作用，其中3-D-羟基丁酸钠、马尿酸和醋酸盐为电针影响溃疡性结肠炎的关键代谢物。进一步通过菌群-宿主代谢表型变化的关联分析发现：UC模型动物的关键代谢物与关键代谢菌群具有较好的相关性；电针对关键菌群/关键代谢物的调整反映了对这种相关性的良性调整作用，其主要的生物学意义可能与改善肠道内益生菌的定植能力，抑制致病菌的入侵，加强肠道屏障功能和免疫功能、降低通透性，调节肠道对水、盐物质以及三大能量物质的吸收有关，这可能是针灸影响宿主-菌群代谢交互和共变的主要机制。