Multi-omics approaches for the understanding of therapeutic mechanism for Huang-Qi-Long-Dan Granule against ischemic stroke
【摘要】(阅读原文为主)
经过长期的临床应用,中医在脑卒中的治疗方面积累了丰富的经验。黄芪龙胆颗粒HQLDG是临床上常用的治疗急性缺血性脑卒中的中药方剂。然而,它对抗缺血性中风的机制仍然未知。本研究旨在确定HQLDG对缺血性脑卒中的作用,并探讨其潜在机制。16s rRNA测序、代谢组学/色氨酸(Trp)靶向代谢组学分析和转录组学分析用于研究HQLDG潜在的治疗机制。我们的结果显示,HQLDG显著减少了梗死体积,改善了小鼠的行为和脑切片病理染色。此外,它还可以改善肠道屏障损伤,调节紧密连接基因的表达。16s rRNA、代谢组学和转录组学分析显示,HQLDG治疗显著改善了肠道微生物群的组成和Trp代谢途径,并进一步下调了Th17/IL-17信号通路。HQLDG治疗可显著降低血清炎性细胞因子、IL-17A和IL-22;下调Trp代谢受体基因(Ahr)、炎性细胞因子基因(IL-17α、IL-22)以及维持脑和肠组织中成熟Th17(rorc)的重要编码基因。相反,在去除肠道微生物群后,HQLDG的这种作用受到损害。HQLDG处理的小鼠粪便微生物群移植对tMCAO损伤也有积极作用。此外,AhR抑制剂可降低IL-17A的免疫荧光。这些结果表明,肠道微生物群的调节可能是HQLDG对抗tMCAO损伤的重要中间体。HQLDG可能通过肠道微生物群Trp代谢-Th17/IL-17信号传导发挥抗缺血性卒中作用,这为HQLDG介导的缺血性卒中预防提供了新的见解。
本文所用技术及方案咨询,可添加微信(或扫二维码):1278317307 脑卒中具有发病率高、病死率高、死亡率高、复发率高等特点,造成了严重的社会经济负担。目前各国针对中风的现代医学指南,包括药物溶栓、外科血栓切除术和抗凝治疗,在治疗时间窗口方面都有局限性。经过长期的临床应用,中医在脑卒中的治疗中积累了丰富的经验,特别是在改善神经功能方面。2020年出版的《中西医结合治疗脑卒中循证实践指南(2019)》系统评价了中医药现有的临床研究和使用情况。中医药对中风和并发症状有积极作用,建议将其作为二级预防。越早开始使用,对患者的益处就越明显。因此,中医药是改善脑卒中后神经功能的可靠选择。 临床应用黄芪龙胆颗粒治疗急性缺血性脑卒中。黄芪、龙胆、人参、桂枝、麻黄、川芎、防风。方中黄芪、人参具有益气养神的功效。龙胆能清肝胆固火,可用于缺血性脑卒中急性期。麻黄,玄阳开窍,常用于治疗呼吸道疾病[13]。肉桂配防风通络。川芎上目,升肝气,活血化瘀。尽管它在临床上是有效的,但其治疗缺血性中风的潜在机制仍然未知。本研究探讨HQLDG抗缺血性脑卒中的作用机制。
1.HQLDG保护小鼠免受缺血性脑卒中损伤。
2.HQLDG保护肠道完整性免受缺血性脑卒中损伤。3.HQLDG调节缺血性脑卒中损伤小鼠肠道微生物多样性。
4.HQLDG调节缺血性脑卒中损伤小鼠的肠道微生物结构。
6.HQLDG调节缺血性脑卒中损伤小鼠的非靶向代谢组。8.RNA测序分析揭示HQLDG对缺血性脑卒中小鼠的作用。9.HQLDG调节肠渗漏、脑渗漏和血清炎性细胞因子。
10.HQLDG调节肠和脑组织Ahr、IL-17a、IL-22和rorc的mRNA表达。11.HQLDG下调AhR和IL-17A在脑组织中的表达。12.HQLDG对缺血性脑卒中作用及相关机制的示意图。 缺血性卒中后,肠道微生物群被破坏,同时出现色氨酸代谢紊乱。AhR受体随后被激活,进一步促进Th17细胞的分化和炎症细胞因子IL-17和IL-22的释放。HQLDG通过调节肠道微生物-色氨酸代谢-Th17/IL-17信号通路来保护小鼠免受缺血性中风损伤。
总之,我们的研究表明,HQLDG通过肠道微生物群Trp代谢-Th17/IL-17信号来预防缺血性中风。这项研究可能为HQLDG预防缺血性脑卒中提供新的见解。然而,它仍然有局限性。尽管我们证实了肠道微生物群在HQLDG对小鼠缺血性中风的保护作用中的重要作用,但我们仅使用16s rRNA测序来探索微生物群属。宏基因组学仍然需要进一步确认受影响微生物群物种的细节。此外,HQLDG不太可能通过单一途径发挥作用。未来还需要更多的实验来证实和揭示HQLDG对抗缺血性脑卒中的机制。