基于宏基因组的中医序贯治疗对急性加重-稳定期COPD大鼠肺部和肠道微生态的调控机制

Recurrent acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) are the most important factors leading the aggravation of the disease. Pulmonary and intestinal microecological imbalance can directly affect the conditions and therapeutic effects of acute exacerbation (AE) and stable COPD (SCOPD). Previous study indicated confirmed good effects of sequential treatments of Chinese medicines for AE-SCOPD, however, the mechanisms remains unclear. In this study, we aim to observe the regulative effects of sequential treatments of Chinese medicines on the pulmonary and intestinal microecological balance in an AE-SCOPD rat model with phlegm-heat syndrome, based-on the theory of the lung and the large intestine being interior-exteriorly related, and explore the effects of sequential/non-sequential treatments with/without Tongsai and Bufei Yishen granules on inflammatory responses and pulmonary and intestinal flora composition and their correlation in the acute exacerbations and stable phases of COPD, by using pathological and electron microscopy, ELISA, immunohistochemistry and macro genome sequencing technologies. The results of this study will reveal inflammation and immune in AE and SCOPD, and pulmonary and intestinal flora, association patterns, and provide fundamental basis for the clinical application of the theory of “concurrent therapy of lung and intestine”.

慢性阻塞性肺疾病（COPD）反复出现的急性加重是导致其病情不断加重的重要因素。肺部和肠道微生态失衡可直接影响COPD急性加重期（AE）和稳定期（SCOPD）的病情。课题组前期临床研究显示，中医辨证序贯治疗AE-SCOPD具有良好疗效，但其机制尚不明确。研究发现与健康人群相比，急性加重-稳定期COPD患者肺部微生态改变存在差异，肠道微生态的变化尚不明确。因此，基于“肺与大肠相表里”的理论，围绕肺肠微生态失衡开展中医序贯治疗研究，将有利于揭示COPD动态变化的规律，为其治疗提出新的策略。本研究基于痰热证病证结合AE-SCOPD大鼠模型，采用病理学、电镜、ELISA、免疫组化和宏基因组测序技术，观察通塞颗粒、补肺益肾方等药物序贯/非序贯治疗对COPD急性加重期和稳定期的炎症免疫及肺、肠道菌群构成及其关联规律，为“肺肠同治”理论的临床应用提供理论基础。

目的：通过观察慢性阻塞性肺疾病大鼠模型急性加重的炎症动态变化特点，明确COPD急性加重期和稳定期的时间拐点，确定急性加重期的持续时间。观察中医辨证序贯治疗对急性加重-稳定期痰热证模型大鼠的疗效以及其对肺部与肠道微生物群落结构的影响。方法：（1）采用香烟烟雾暴露+梯度 LPS溶液滴注+热暴露法制备AE-SCOPD 痰热证大鼠模型，检测肛温、肺功能、肺组织形态和外周学炎症因子表达。（2）大鼠分为对照、SCOPD、AECOPD、TSG/NS、TSG/BY、MXF-STL/NS、MXF-STL/STL和TSG-MXF-STL/STL-BY组，以痰热证病证结合AE-SCOPD大鼠模型为研究对象，检测肺功能，肺、肠组织形态学，测定血清及BALF中炎症因子水平，肺、肠组织免疫因子表达以及肺、肠道微生态构成特点和变化。结果：（1）确定COPD稳定期大鼠模型的建立周期为8周，LPS鼻腔内滴注的最佳浓度为1mg/kg，COPD痰热证急性加重的LPS最佳浓度为2mg/kg，急性加重持续时间为6~8天。该模型的炎症特点、肺功能、肺形态学具有稳定性，适宜用于后续研究。（2）COPD稳定期大鼠肺功能降低，外周血CRP、SAA水平、外周血和肺泡灌洗液IL-1β、IL-6、TNF-α的表达水平升高，IL-10表达水平降低，肺、肠组织形态损伤且肺、肠组织的SIgA及T淋巴细胞中CD3和CD4的阳性表达降低，肺和肠道微生态失衡。急性加重处理会加重上述指标变化。中医辨证序贯治疗可以明显改善上述指标。结论：成功制备了痰热证AE-SCOPD 大鼠模型，确定了急性加重期持续时间为6~8天。中医辨证序贯治疗急性加重-稳定期痰热证大鼠模型具有良好疗效，可明显改善肺功能，减轻炎症反应和肺组织损伤，提高免疫因子水平，改善肺和肠道微生态失衡，其中以中西结合序贯治疗方案疗效最佳。