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基于肠道菌群和代谢组学探讨"脑肠共治"电针对孤独症大鼠的作用机制

Mechanism of action of electroacupuncture targeting both brain and intestine on autistic rats based on intestinal flora and metabolomics

摘要目的 观察"脑肠共治"电针对孤独症大鼠的社交能力及对肠道菌群、代谢产物的影响.方法 采用丙戊酸钠腹腔注射法制备孤独症大鼠模型,选取造模成功的大鼠随机分为 4 组,每组 10 只,分别为模型组、基础电针组、针药结合组、脑肠共治电针组.另外选取 10 只正常大鼠为对照组.基础电针组予以电针百会、神庭、心俞;针药结合组在基础电针组的基础上再予以益生菌灌胃治疗;脑肠共治电针组在基础电针组基础上再结合电针足三里、曲池.均每日 1次,连续 4周.采用三箱社交实验评估行为学改变,16S rDNA测序分析肠道菌群分布情况,超高效液相色谱串联质谱分析血浆中的差异代谢组分,并结合Spearman相关性分析进行肠道菌群与代谢组学之间的关联分析.结果 与对照组相比,模型组大鼠社交能力和社交新颖性均减弱(P<0.01);与模型组相比,基础电针组、针药结合组、脑肠共治电针组的社交新颖性增强(P<0.01);与基础电针组比较,针药结合组、脑肠共治电针组社交新颖性增强(P<0.01).肠道菌群研究发现,与对照组比较,模型组的弯曲菌门相对丰度上调,嗜黏蛋白阿克曼菌相对丰度下调;而与模型组相比,针药结合组、脑肠共治电针组的弯曲菌门相对丰度下调,嗜黏蛋白阿克曼菌相对丰度上调.LEfSe分析发现,脑肠共治电针组与模型组共筛选出嗜黏蛋白阿克曼菌等 21 个关键菌,如与模型组比较,脑肠共治电针组可上调嗜黏蛋白阿克曼菌、卷曲乳杆菌,同时下调梭状芽胞杆菌等.代谢组学分析共筛选出 12个差异代谢物,通路分析显示,其主要与氨基酸代谢、磷酸盐代谢、嘌呤代谢、花生四烯酸代谢等通路相关.结论 电针百会、神庭、心俞、足三里、曲池对孤独症大鼠社交能力有明显的改善作用,调控肠道菌群如嗜黏蛋白阿克曼菌等菌属丰度,同时影响代谢物水平,且部分代谢物的改变与肠道菌群存在复杂相关性,可能与氨基酸代谢、磷酸盐代谢、嘌呤代谢、花生四烯酸代谢等通路相关.

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