从泻心汤调节肠道菌群结构、抑制炎症反应及促进胆固醇清除探讨清热解毒法治疗动脉粥样硬化的分子机制

The antipyretic detoxification method has been verified clinically in AS treatment, but the reason remains to be known. The elucidation of above scientific issue is critical to the prevention and therapy of AS, and will further promote the application of traditional Chinese medicines (TCMs) with heat-clearing and detoxifying activities to the treatment of AS. Based on our primary studies, in which Xie-Xin decoction can improve the disturbance of gut microbiota in mice with atherosclerosis, it is tempting to presume that TCMs with heat-clearing and detoxifying activities can regulate the gut microbiota structure, inhibit the body inflammation, accelerate the removal of cholesterol and finally suppress the occurrence of AS. To prove our hypothesis, the following technologies will be adopted in this project: the 16S rDNA microbial polymorphism assay, the LC-MS analysis, the germ-free processing skill for mouse gut microbiota and other related biochemical or cell biological methods. Also, we will construct the ApoE-/- mouse model with AS and the macrophage model with inflammatory responses. By using the above in vitro and in vivo analytic technologies, the potential therapeutic mechanism of Xie-Xin Decoction against AS will be investigated at the levels of molecules, cells and tissues. It is possible that our studies will not only gain insight into the modern scientific connotation of antipyretic detoxification method against AS from the perspective of intestinal microecology, but will provide theoretical support for the application of Xie-Xin Decoction in clinical treatment of AS.

基于中医清热解毒法的动脉粥样硬化治疗策略在临床上已证实有效，但其分子机制不明。上述科学问题的阐释不但对动脉粥样硬化的防治具有重要意义，亦将推动清热解毒方药在该疾病治疗中的应用。在研究泻心汤对动脉粥样硬化小鼠肠道菌群紊乱改善作用的前期基础上，我们推测清热类解毒方药可调节肠道菌群结构，下调机体炎症反应，促进胆固醇清除，最终抑制动脉粥样硬化的发生。为证明此假设，本申请拟采用16S rDNA微生物多样性分析、LC-MS分析、肠道无菌化技术及相关生物学手段，建立ApoE-/-动脉粥样硬化小鼠模型及RAW264.7巨噬细胞炎症模型，从分子、细胞和及组织水平探讨清热解毒方药泻心汤治疗动脉粥样硬化的药效分子机制。预期本申请将从肠道微生态角度阐释清热解毒法治疗动脉粥样硬化的现代科学内涵，并为泻心汤在动脉粥样硬化临床治疗中的应用提供理论支持。

动脉粥样硬化（atherosclerosis，AS）系指由脂质、碳水化合物、血液成分的灶状沉积、结缔组织和钙沉积等多种因素综合引起的血管退行性病变。目前，动脉粥样硬化引起的心脑血管疾病已成为人类致死、致残的主要原因。全球每年死于心脑血管疾病的人数近2000万人。在我国，因动脉粥样硬化引起的死亡人数每年超过300万，动脉粥样硬化已成为目前威胁人类健康的主要疾病杀手之一。然而，现阶段尚不能通过现代医学手段彻底解决，因此，尚需要从不同的角度去探讨动脉粥样硬化的发生机制。.基于中医清热解毒法的动脉粥样硬化治疗策略在临床上已证实有效，但其分子机制不明。在研究泻心汤对动脉粥样硬化小鼠肠道菌群紊乱改善作用的前期基础上，我们推测清热类解毒方药可调节肠道菌群结构，下调机体炎症反应，促进胆固醇清除，最终抑制动脉粥样硬化的发生。为证明此假设，本申请拟采用16S rDNA微生物多样性分析、LC-MS分析、肠道无菌化技术及相关生物学手段，建立ApoE-/-动脉粥样硬化小鼠模型，探讨清热解毒方药泻心汤治疗动脉粥样硬化的药效分子机制。从肠道微生态角度阐释清热解毒法治疗动脉粥样硬化的现代科学内涵，为泻心汤在动脉粥样硬化临床治疗中的应用提供理论支持。.结果发现，泻心汤可降低AS小鼠血浆中的胆固醇和低密度脂蛋白含量，并抑制炎症因子TNF-α和IL-1β的分泌，抑制AS斑块的形成。与此同时，AS小鼠肠道固有肌层变薄，黏膜层的杯状细胞数量减少。泻心汤干预后，肠道组织受损现象明显改善。肠道菌群测序分析表明，泻心汤可以增加AS小鼠肠道菌群的多样性和丰富度，并调整肠道菌群的结构。胆汁酸是胆固醇清除的重要途径，其代谢受控于肠道菌群。基于LC-MS的胆汁酸定量分析和脂质代谢通路，表明泻心汤在一定程度上可以促进胆汁酸的合成，加速脂质代谢。借助抗生素化无菌小鼠的AS模型，我们发现当肠道菌群缺失时，泻心汤无法发挥抗AS的作用。综上，清热解毒方药泻心汤是基于肠道菌群抑制机体炎症反应，促进胆固醇清除，从而改善动脉粥样硬化。