基于色氨酸代谢探讨艾灸治疗肠易激综合征的外周与中枢作用机制

Researches show tryptophan metabolic is closely related to irritable bowel syndrome (IBS), gut microbiota may regulate tryptophan metabolism to mediate the key links of IBS visceral pain, depression and anxiety. Our research, supported by national natural science foundation of China (NSFC), indicated that moxibustion treatment had good effect on IBS and regulated serum tryptophan metabolism of IBS rats. Based on previous researches, 1) we will combine clinical and animal experiments, via 5-HT pathway and kynurenine pathway, to study the effect of moxibustion on tryptophan metabolism in serum of IBS patients，and colon, serum, hippocampus and hypothalamus of IBS model mice, and the effect of moxibustion on gastrointestinal symptoms, depression and anxiety of IBS patients and IBS model mice, and explore the peripheral and central mechanism of moxibustion regulating tryptophan metabolism in treating IBS; 2) we will take in gene knockout technology, use the TPH1 knockout mice and IDO1 gene knockout mice, to reveal the key targets of moxibustion regulating tryptophan metabolism in treating IBS; 3) we will adopt 16 s rRNA high-throughput sequencing and bioinformatics analysis technology, use probiotics and antibiotics on IBS model mice, to explore the mechanism of moxibustion in treating IBS from the perspective of gut microbiota regulating tryptophan metabolism, to provide new scientific basis for moxibustion treating IBS.

近期研究表明：色氨酸代谢与肠易激综合征（IBS）关系密切，肠道菌群可能通过调节色氨酸代谢，介导IBS内脏痛、抑郁、焦虑发病的关键环节。申请人前一个已结题的国家自然科学基金项目表明：艾灸治疗IBS疗效确切，且可调节IBS大鼠血清色氨酸代谢。本研究在前期基础上，拟开展：1）临床与动物实验相结合，研究艾灸对IBS患者血清和IBS模型小鼠结肠、血清、海马、下丘脑5-HT通路与犬尿氨酸通路色氨酸代谢，以及消化道症状、抑郁、焦虑等的影响，探讨艾灸调控色氨酸代谢治疗IBS的外周和中枢作用机制；2）结合基因敲除技术，采用TPH1基因敲除小鼠、IDO1基因敲除小鼠，揭示艾灸调控色氨酸代谢治疗IBS的关键靶点；3）结合16S rRNA 高通量测序及生物信息学分析技术，运用益生菌、抗生素双向干预IBS模型小鼠，从肠道菌群调控色氨酸代谢角度，深入探讨艾灸治疗IBS的作用机制，为艾灸治疗IBS提供新的科学依据。

近期研究表明：色氨酸代谢与肠易激综合征（IBS）关系密切，肠道菌群可能通过调节色氨酸代谢，介导IBS内脏痛、抑郁、焦虑发病的关键环节。本研究在前期基础上，通过临床与动物实验，基于色氨酸代谢探讨艾灸治疗肠易激综合征的外周与中枢作用机制。动物实验结果显示：IBS小鼠AWR评分均升高（P＜0.01），旷场中心停留时间减少（P＜0.01），OE%、OT%、糖水偏好率降低（P＜0.01，P＜0.05），结肠Trp、TPH、5-HT升高（P＜0.01），脊髓Trp、5-HT降低（P＜0.05，P＜0.01），海马Trp、5-HT降低（P＜0.05，P＜0.01），菌群多样性降低，鼠尾草菌属与毛螺菌属丰度降低，拟杆菌属丰度增加；艾灸后，AWR评分均降低（P＜0.05），OE%、OT%、糖水偏好率升高（P＜0.05，P＜0.05，P＜0.01），结肠Trp、TPH、5-HT降低（P＜0.05），脊髓、海马Trp、5-HT升高（P＜0.05），菌群多样性增加，鼠尾草菌属与毛螺菌属丰度增加，拟杆菌属丰度降低；PCPA干预后，结肠TPH1降低，脊髓、海马5-HT升高（P<0.05）；益生菌干预后，AWR评分均降低（P＜0.05），OE%升高（P＜0.05），结肠Trp、TPH1、IDO、犬尿喹啉酸减少（P＜0.01），脊髓Trp升高（P＜0.05），海马5-HT升高（P＜0.05），菌群多样性增加，鼠尾草菌属与毛螺菌属丰度增加，拟杆菌属丰度降低。临床研究结果显示：艾灸1组改善IBS患者腹痛程度、总有效率优于艾灸2组，艾灸1组腹痛程度及Bristol总分评分、IBS-SSS评分、SAS、SDS评分低于艾灸2组（P＜0.05），IBS-QOL评分显著高于艾灸2组（P＜0.05），与治疗前相比，艾灸1组患者治疗后血清Kyn、Kyna、XA较治疗前明显降低，3-HK含量较治疗前明显升高，且Kyn/Trp比值降低（P＜0.05），两组患者艾灸后血清5-HT含量及5-HT/Trp比值明显下降（P＜0.05）。上述结果表明：色氨酸代谢介导艾灸治疗肠易激综合征的外周与中枢作用机制，调节肠道和中枢Trp、5-HT，肠道鼠尾草菌属、毛螺菌属、拟杆菌属含量，可能是艾灸缓解IBS内脏痛及焦虑、抑郁情绪的重要机制之一。