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电针“肺俞”和“足三里”穴对COPD大鼠肠道菌群的影  PDF

  • LIM JIE YING 1
  • 杨宗保 1
  • 伊雪 2
  • 钟月丽 2
  • 彭雯雯 2
  • 郑薏 2
1. 厦门大学(福建 厦门 361105); 2. 厦门医学院(福建 厦门 361023); 3. 厦门医学院呼吸疾病研究所(福建 厦门 361023)

最近更新:2025-04-23

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摘要

目的

通过电针“肺俞”和“足三里”穴治疗慢性阻塞性肺病(COPD)模型大鼠,观察其肺部炎症和肠道菌群的变化,进一步探讨电针干预对COPD模型大鼠肠道菌群的调节作用。

方法

将27只SD大鼠随机分成空白组(9只)、模型组(9只)、电针组(9只),除了空白组,其余两组采用LPS气管滴注(实验第1 d和第14 d)及烟熏联合制备COPD模型,造模时间长达8 w(共56 d);电针组于实验的最后2 w于单侧“肺俞”和“足三里”穴进行电针干预,频率为疏波2 Hz,密波10 Hz,20 min/次/d,每日轮换对侧进行电针,连续14 d。实验结束后对各组大鼠采用HE染色法观察肺组织病理形态改变,采用ELISA检测肺泡灌洗液中IL-6、IL-8、TNF-α的水平,并采用16S rDNA测序分析大鼠粪便内菌群丰度及多样性。

结果

与空白组相比,模型组大鼠肺组织炎性浸润明显,支气管管壁增厚,上皮杯状细胞增多,肺泡破损严重;与模型组相比,电针组大鼠肺组织支气管管壁较薄,炎性浸润较少,肺泡破损程度较轻。与空白组相比,模型组肺泡灌洗液中IL-8和TNF-α含量显著升高(P<0.01),IL-6含量升高(P<0.05)。电针干预后,与模型组相比,电针组肺泡灌洗液中IL-8和TNF-α含量显著下降(P<0.01)。菌群Alpha多样性结果显示,各组间大鼠肠道菌群的Sob、Chao1、ACE指数差异均无统计学意义(P>0.05)。Beta多样性结果显示,模型组与空白组明显分离,电针组与模型组则分离不明显。与空白组相比,模型组在乳酸菌属、毛螺菌属、拟杆菌属、梭菌属的相对丰度上升;而电针干预后其相对丰度均下降。LefSE分析结果显示,电针组的富集菌为棒状杆菌属、拟杆菌属、普雷沃氏菌属、普雷沃氏菌科、螺杆菌属、脱硫弧菌属、异杆菌、葡萄球菌属、奎因氏菌属等。

结论

电针干预COPD模型大鼠可能通过调节肠道内菌群结构及丰度减轻COPD大鼠的肺部炎症,这为治疗COPD的作用机制研究提供了新的方向。

慢性阻塞性肺病(Chronic Pulmonary Obstructive Disease,COPD)的主要特征为持续的呼吸道症状和气流限制,并伴有长期的呼吸系统症[

1]。2019年,全球报告了2.123亿例慢性阻塞性肺病的病例,其中该病导致了330万人死亡,成为全球第三大常见死[2]。近年来,不少研究者试图通过COPD与肠道菌群的关系来分析COPD的发病机制,其中“肺-肠轴”理论成为研究的热点。“肺-肠轴”理论指的是肺道微生物和胃肠道的微生物之间存在相互作用,肠道微生物群的紊乱会导致包括肺在内的多个远端器官受到影[3]。研究表明,与健康个体相比,COPD患者的肠道微生物群更容易出现失[4]。因此,肠道菌群对COPD的发病机制可能有着调节免疫功能及维持整体健康的双向作用。

针灸作为中国传统医学的常用治疗手段,被广泛用于COPD的治疗,并展现出良好的临床疗效。对于COPD患者,针灸能够有效缓解临床症状,提升运动耐量,减轻焦虑情绪,改善营养状[

5-7];同时,针灸也能够优化血液流变学指标,减轻炎症反应,并缩短病情发作的持续时间和频[8]。常用于治疗COPD的穴位包括了肺俞、足三里、大椎穴、肾俞穴、曲池穴、中脘穴、膻中穴、气海穴等,其中“肺俞”及“足三里”穴的联合使用可调节不同类型的炎症细胞因子,有助于抗炎,可作为治疗COPD的基本配[9]。然而,针刺治疗COPD在肠道菌群方面的机制研究仍处于空白。因此,本研究通过建立COPD大鼠模型,观察电针“肺俞”和“足三里”对大鼠肺组织病理形态变化以及肺泡灌洗液中白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素8(IL-8)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)的水平,并评估其对COPD大鼠肠道菌群的影响,探究电针治疗是否能够改善COPD大鼠肠道菌群失调的情况,希望为COPD的综合治疗提供新的思路和依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物与分组

27只体质量为(320±30) g的6 w龄SPF级SD大鼠,由厦门大学实验动物中心提供(伦理号为XMULAC20230203),并于厦门大学医学院动物中心进行常规饲养,环境温度为(27±3) ℃,湿度为(60±10)%。所有大鼠适应性喂养7 d后,按随机数字表法而被随机分为空白组(CT组)、模型组(MD组)、电针组(EA组),每组9只。实验过程中严格遵照实验动物福利及伦理的各项规定进行,确保动物得到应有的福利及伦理保护。

1.2 主要试剂与仪器

香烟[红梅牌,产自红塔烟草(集团)有限责任公司];脂多糖(Biosharp牌,产自兰杰柯科技有限公司);无菌针灸针(方祖张仲景牌,平柄针,规格:0.18 mm×13 mm); HiPure Stool DNA提取试剂盒(产自广州美基生物科技有限公司)。小动物麻醉系统(瑞沃德);SDZ-Ⅱ型电子针疗仪(华佗牌);全自动数字玻片扫描仪(Zeiss AxioScan 7,产自蔡司集团);烟雾发生器(DSI BUXCO);Illumina Miseq测序仪(产自美国Illumina公司)。

1.3 动物模型制备

空白组进行常规饲养,不做任何处理;模型组及电针组复制COPD大[

10],采用气管滴入加烟熏法进行造模。气管滴注于实验第1 d和第14 d进行:将大鼠麻醉并手术暴露气管后,滴注0.2 mL浓度为1 mg/mL的脂多糖(LPS)溶液进入大鼠气道内,滴注当天不进行烟熏造模。烟熏法是将模型组及电针组的大鼠放入烟雾发生器中,同时点燃20支红梅牌香烟,点燃后保持烟雾30 min,每日2次,2次中间间隔10 min。造模过程持续8 w(共56 d)。模型制备过程中,部分大鼠由于对麻醉剂量的耐受性较差而在麻醉后出现死亡。

1.4 干预方法

电针组从实验第43 d开始进行电针“肺俞”及“足三里”治疗,具体操作方法为:参照全国中医药行业高等教育“十三五”规划教材《实验针灸学》中的动物穴位图谱对大鼠“肺俞”及“足三里”进行定位,用无菌针灸针(方祖张仲景牌,平柄针,规格:0.18 mm×13 mm)进行针刺,“肺俞”向内斜刺0.5 cm,“足三里”直刺1 cm,针刺后连接SDZ-Ⅱ型电针治疗仪。电针治疗仪的输出参数为:电流强度1.5 mA,采用疏密波(疏波2 Hz,密波10 Hz),电针刺激强度以毫针针体出现轻颤为度,电针时间为20 min/次/d,连续14 d,每天电针时间为14:00。电针干预过程中,初期因术者操作不够熟练而导致少数大鼠死亡,但随着术者逐步熟练掌握操作方法,大鼠的死亡情况得到了有效控制

1.5 样本采集及指标检测

1.5.1 组织取材

各组大鼠于实验第56 d开始禁食24 h。之后,术者将大鼠进行异氟烷气管麻醉后,在无菌操作台上对其进行剖腹,暴露其肺部及结肠,并取出左肺,采用4%多聚甲醛固定,包埋,将其切成5 μm厚度的切片;截取结肠内同一部位粪便2~3粒,将大鼠肠内粪便采集至5 mL冻存管,置于-80 ℃液氮泡沫箱中,后转存于-80 ℃冰箱。

1.5.2 HE染色法观察大鼠肺组织形态变化

将制备好的病理切片脱蜡至水,浸入苏木精染色液中,持续5 min,小流量自来水冲洗后浸入伊红染色剂中,亦持续5min,采集光学显微镜(400×)下各组大鼠肺组织的病理形态图片。

1.5.3 ELISA检测大鼠肺泡灌洗液IL-6、IL-8、TNF-α的含量

各组大鼠取右肺的肺泡灌洗液,根据ELISA试剂盒检测说明书进行操作,检测大鼠肺泡灌洗液中的IL-6、IL-8、TNF-α水平。

1.5.4 16S rDNA测序肠道菌群

DNA提取:采用HiPure Stool DNA提取试剂盒以提取粪便样本中的总DNA。PCR扩增:对16S rRNA基因的V3-V4区域进行PCR扩增,PCR试剂厂家为New England Biolabs。PCR产物鉴定、定量:使用2%琼脂糖凝胶评定扩增产物的质量,接着纯化PCR产物,并用Qubit 3.0 进行定量。文库测序:采用Illumina DNA Prep Kit构建测序文库;采用ABI StepOnePlus Real-Time PCR System检测文库的质量,质量合格的文库采用 Novaseq 6000上机测序,模式为PE250。

1.5.5 生物信息分析

对测序数据进行优化,通过质控、聚类、去嵌合体以获取操作分类单元(Operational Taxonomic Units,OTU);对OTU进行注释,根据注释结果获取各层级(门、纲、目、科、属、种)的物种丰度信息,生成Alpha多样性、Beta多样性分析、物种组成分析、LefSE分析(LDA Effect Size)等。

1.5.6 统计学分析

ELISA数据结果通过Graph Pad Prism 10软件进行作图分析,统计方法为多组One-way ANOVA法,P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 大鼠的病理形态变化

HE染色结果显示,空白组大鼠的支气管管壁组织正常,肺泡壁薄且结构完整,未见明显的炎性细胞浸润。与空白组相比,模型组大鼠的支气管管壁增厚变形,上皮杯状细胞增多及大量炎性细胞浸润,出现肺泡壁断裂融合成肺大泡。相比于模型组,电针组大鼠的支气管管壁增厚程度减轻,未发生变形,炎性细胞数量较少,肺泡破裂和融合程度较轻。由此说明,电针能减轻COPD模型大鼠的支气管壁和肺泡壁结构组织的破坏,且可减少炎性细胞数量。见图1

图1  HE染色下各组大鼠肺组织的病理形态(400×)

2.2 大鼠肺泡灌洗液中IL-6、IL-8、TNF-α 的含量变化

与空白组相比,模型组大鼠肺泡灌洗液中IL-8和TNF-α含量显著升高(P<0.01),IL-6含量升高(P<0.05)。与模型组相比,电针组肺泡灌洗液中IL-8和TNF-α含量下降(P<0.01),但IL-6无显著差异(P>0.05)。由此说明,电针可减少COPD大鼠肺泡灌洗液中IL-8和TNF-α炎症因子的含量,从而减轻COPD大鼠肺组织炎症。见图2

  

  

  

图2  各组大鼠肺泡灌洗液中IL-6、IL-8、TNF-α的含量

A:各组IL-6含量;B:各组IL-6含量;C:各组TNF-α含量;Control:空白组;Model:模型组;Electroacupuncture:电针组;与空白组对比*P<0.05**P<0.01;与模型组对比#P<0.05

2.3 大鼠肠道菌群物种多样性及丰度的变化

2.3.1 大鼠肠道菌群Alpha多样性的变化

Alpha多样性分析是用于分析单样品中的物种多样性,常用的指数包括observed species(Sob)、Chao1、ACE等。Sob为检测到的OTU个数,而Chao1和ACE是基于检测到的OTU进行预测。Sob、Chao1、ACE指数与物种多样性成正比,能够用于反映物种的丰富度。结果显示,各组间大鼠肠道菌群的Sob、Chao1、ACE指数差异均无统计学意义(P>0.05),说明各组大鼠肠道菌群在alpha多样性上没有明显差异。见图3

图3  各组大鼠肠道菌群的Alpha多样性分析

A:各组Sob指数;B:各组Chao1指数;C:各组ACE指数;CT:空白组;MD:模型组;EA:电针组

2.3.2 大鼠肠道菌群Beta多样性的变化

Beta多样性是用于衡量多样品之间物种多样性差异的标准,其中基于Bray curtis的主坐标分析PCoA (principal co-ordinates analysis) 能够展示样品之间物种的相似性,越来越近则相似度越高。主坐标分析PCOA结果显示,空白组与模型组样本存在明显分离,表明COPD模型组大鼠的肠道菌群组成与空白组相比差异较大;模型组与电针组样本的坐标范围重叠,肠道菌群结构上的差异较小,提示电针组肠道菌群结构的变化在Beta多样性分析中体现的不明显。见图4

图4  各组大鼠肠道菌群的Beta多样性分析

CT:空白组;MD:COPD模型组;EA:电针组

2.3.3 大鼠肠道菌群门水平相对丰度的变化

大鼠肠道菌群门水平的主要组成如下:Bacteroidota(拟杆菌门)、Firmicutes(厚壁菌门)、Verrucomicrobiota(疣状微生物群)、Proteobacteria(变形菌门)、Desulfobacterota(脱硫杆菌门)、Actinobacteriota(放线菌门)、Cyanobacteria(蓝细菌)等。

相较于空白组,模型组在Firmicutes(厚壁菌门)、Verrucomicrobiota(疣状微生物群)、Desulfobacterota(脱硫杆菌门)、Actinobacteriota(放线菌门)、Cyanobacteria(蓝细菌)中的相对丰度上升,而在Bacteroidota(拟杆菌门)、Proteobacteria(变形菌门)中的相对丰度下降。相较于模型组,电针组在Bacteroidota(拟杆菌门)、Proteobacteria(变形菌门)、Desulfobacterota(脱硫杆菌门)、Cyanobacteria(蓝细菌)中的相对丰度上升,而在Firmicutes(厚壁菌门)、Verrucomicrobiota(疣状微生物群)、Actinobacteriota(放线菌门)中的相对丰度下降。其中,电针干预后对于Bacteroidota(拟杆菌门)、Firmicutes(厚壁菌门)、Verrucomicrobiota(疣状微生物群)、Proteobacteria(变形菌门)、Actinobacteriota(放线菌门)有着回调作用。见表1图5

表1  各组大鼠肠道菌群的门水平相对丰度(%)
门水平CT组MD组EA组
Bacteroidota 57.6900 33.6104 43.2772
Firmicutes 32.7281 51.7418 44.6360
Verrucomicrobiota 3.9663 9.4217 3.1308
Proteobacteria 2.8275 0.9751 1.8965
Desulfobacterota 0.2656 1.0271 2.8862
Actinobacteriota 0.6131 0.9012 0.8925
Cyanobacteria 0.5004 0.7411 1.0206
Patescibacteria 0.0813 0.2368 0.4216
Campilobacterota 0.0514 0.2093 0.3185
Elusimicrobiota 0.0134 0.0433 0.3813

图5  各组大鼠肠道菌群的门水平相对丰度

CT:空白组;MD:模型组;EA:电针组

2.3.4 大鼠肠道菌群属水平相对丰度的变化

大鼠肠道菌群属水平的主要组成如下:Alloprevotella(异普氏菌属)、Romboutsia(罗姆布茨菌)、Akkermansia(阿克曼氏菌)、Lactobacillus(乳酸菌属)、Lachnospiraceae_NK4A136_group(毛螺菌科NK4A136组)、Bacteroides(拟杆菌属)、Prevotellaceae_Ga6A1_group(普雷沃氏菌科Ga6A1组)、Clostridium_sensu_stricto_1(梭菌_sensu_stricto_1)、Ruminococcus(瘤胃球菌属)、Parasutterella(副萨特氏菌属)等。

相较于空白组,模型组在Romboutsia(罗姆布茨菌)、Akkermansia(阿克曼氏菌)、Lactobacillus(乳酸菌属)、Lachnospiraceae_NK4A136_group(毛螺菌科NK4A136组)、Bacteroides(拟杆菌属)、Prevotellaceae_Ga6A1_group(普雷沃氏菌科Ga6A1组)、Clostridium_sensu_stricto_1(梭菌_sensu_stricto_1)、Ruminococcus(瘤胃球菌属)中的相对丰度上升,而在Alloprevotella(异普氏菌属)及Parasutterella(副萨特氏菌属)中的相对丰度下降。相较于模型组,电针组在Bacteroides(拟杆菌属)、Prevotellaceae _Ga6A1_group(普氏菌科Ga6A1组)、Ruminococcus(瘤胃球菌属)、Parasutterella(副萨特氏菌属)中的相对丰度上升,而在Alloprevotella(异普氏菌属)、Romboutsia(罗姆布茨菌)、Akkermansia(阿克曼氏菌)、Lactobacillus(乳酸菌属)、Lachnospiraceae_NK4A136_group(毛螺菌科NK4A136组)、Clostridium_sensu_stricto_1(梭菌_sensu_stricto_1)中的相对丰度下降。其中,电针干预后对于Akkermansia(阿克曼氏菌)、Lactobacillus(乳酸菌属)、Lachnospiraceae_NK4A136_group(毛螺菌科NK4A136组)、Clostridium_sensu_stricto_1(梭菌_sensu_stricto_1)中的相对丰度下降。见表2图6

表2  各组大鼠肠道菌群的属水平相对丰度(%)
属水平CT组MD组EA组
Alloprevotella 14.9599 3.1256 3.0267
Romboutsia 1.3091 11.9781 4.5680
Akkermansia 3.9657 9.3885 3.0708
Lactobacillus 4.1588 4.7098 3.5934
Lachnospiraceae_NK4A136_group 3.8491 4.5522 3.1596
Bacteroides 1.1819 2.5911 3.1739
Prevotellaceae_Ga6A1_group 0.1736 1.9251 3.1732
Clostridium_sensu_stricto_1 0.8734 2.7256 0.9031
Ruminococcus 1.0926 1.4556 1.4603
Parasutterella 2.4684 0.4397 1.0759

图6  各组大鼠肠道菌群的属水平相对丰度

CT:空白组;MD:模型组;EA:电针组

2.3.5 大鼠肠道菌群属水平显著差异物种

基于LDA评分>3的LEfSe (Linear discriminant analysis effect size)分析结果显示,空白组的富集菌为Alloprevotella(异普氏菌属)、Prevotellaceae_UCG_001(普雷沃氏菌科_UCG_001)、Parabacteroides(副拟杆菌)、Dubosiella(杜氏菌属)、Phascolarctobacterium(考拉杆菌属)、Parasutterella(副萨特氏菌属);模型组的富集菌为Romboutsia(罗姆布茨菌);电针组的富集菌为Corynebacterium(棒状杆菌属)、Bacteroides(拟杆菌属)、Prevotella(普雷沃氏菌属)、Prevotellaceae_Ga6A1_group(普雷沃氏菌科Ga6A1组)、Helicobacter(螺杆菌属)、Desulfovibrio(脱硫弧菌属)、Elusimicrobium菌属、 Allobaculum(异杆菌)、Staphylococcus(葡萄球菌属)、Quinella(奎因氏菌属)、Candidatus_Saccharimonas(念珠菌_糖单胞菌)。见图7图8

图7  各组大鼠肠道菌群内属水平显著差异物种LefSe分析的分支图

CT:空白组;MD:模型组;EA:电针组

图8  各组大鼠肠道菌群内属水平显著差异物种LEfSe分析的LAD>3直方图

CT:空白组;MD:模型组;EA:电针组

3 讨论

COPD的特点为慢性呼吸道症状,结构性肺部异常及肺功能受[

11]。COPD在中医学属于“咳嗽”“肺胀”“喘病”等范畴,其病机以正气亏虚、痰瘀互结、感受外邪为[12],而针刺能扶正祛邪,通经活络,有助补益肺脾肾气、祛瘀化痰,从而改善肺功[13]。“足三里”属足阳明胃经,具有调理脾胃、补气调血、扶正祛邪的作用;“肺俞”属足太阳膀胱经,为肺气输注于背部之处,是治疗病邪在肺的要穴。相关研[14-15]发现,电针大鼠“足三里”及“肺俞”穴能够改善COPD模型大鼠的肺功能及气道炎症。基于这些研究成果,本研究继续选择“肺俞”和“足三里”两个穴位进行深入探讨。结果发现,COPD模型大鼠肺组织出现炎症反应,炎性细胞浸润,支气管管壁及肺泡结构破损,而相比于模型组,电针组大鼠肺组织中支气管壁较薄、肺泡结构破损程度较轻,炎性细胞较少。这进一步表明电针小鼠“足三里”和“肺俞”能减轻肺组织炎性病理损伤,改善肺组织炎性反应,提示电针对COPD小鼠肺组织存在抗炎作用。

气道炎症反应是COPD的核心病理特征,因此,对肺泡灌洗液(BALF)中的炎症因子水平进行分析可有效评估COPD的炎症状态及严重程度。El-Shimy[

16]的研究表明,BALF中IL-6、IL-8和TNF-α水平的升高与COPD的病情加重呈正相关,支持其作为COPD全身性炎症反应的潜在生物标志物的价值。IL-6是一种多效性细胞因子,广泛参与炎症调控,在慢性炎症性疾病中发挥关键作用。IL-6可与转化生长因子-β(TGF-β)协同诱导Th17细胞的分化,同时抑制调节性T细胞(Treg)分化,导致Th17/Treg平衡向促炎方向倾斜,这一失衡被认为与慢性炎症的进展密切相[17]。IL-8(亦称CXCL8)是一种强效的CXC趋化因子,具有显著的中性粒细胞趋化作用,能在炎症部位大量聚集中性粒细胞,加剧局部炎症反[18]。TNF-α则通过激活转录因子核因子-κB(NF-κB)放大炎症信号通路,进一步上调多种促炎基因的表达,导致肺部炎症加剧并加速组织损[19]。本研究的ELISA结果显示,COPD模型大鼠BALF中IL-6、IL-8和 TNF-α水平均显著升高,提示气道及肺部存在持续性炎症。电针干预后,COPD模型大鼠BALF中IL-8和TNF-α水平显著降低(P<0.05),表明电针可有效抑制炎症因子释放,减轻COPD相关的炎症反应。

“肺与大肠相表里”为中医藏象学说的理论,源于《黄帝内经》。《灵枢·本输》中便提到“肺合大肠”,表述了肺与大肠之间的联系。在经络理论上,《灵枢·经脉》曰:“肺手太阴之脉,起于中焦,下络大肠……出大指之端”,“大肠手阳明之脉,起于大指次指之端……下入缺盆,络肺,下隔,属大肠。”肺经与大肠经于食指处相交,分别循行于上肢的内外侧,肺经为阴,大肠经为阳,互为表里,并相互络[

20]。现代研究也证明了肠道菌群与COPD之间有着紧密联系,如Kate[21]发现,COPD患者的肠道菌群明显区别于健康对照人群。本实验通过电针COPD大鼠“足三里”及“肺俞”穴,探讨电针对COPD大鼠肠道菌群的影响。

本研究采用了16S rDNA基因测序来探讨各组大鼠肠道菌群在多样性、丰度、差异物种及功能分析的变化。Beta多样性分析结果表明COPD模型大鼠粪便中的微生态较空白组出现了明显变化。烟熏造模后大鼠肠道菌群的多样性明显区别于空白组,提示吸烟将影响大鼠粪便微生态的平衡,但电针干预后大鼠肠道菌群与模型组比较,肠道菌群结构上无明显差异,提示电针治疗并未对COPD模型大鼠微生态结构造成影响。

本实验结果表明,COPD模型大鼠在乳酸菌属、毛螺菌属、拟杆菌属、梭菌属出现了相对丰度的增加,这与大部分研究报道中的结果一致。大鼠粪便中的拟杆菌门、乳杆菌门等丰度增加提示其可能作为潜在的致病因子,参与COPD的发病机[

22]。研究发现,毛螺菌科的多个成员与COPD的严重性呈正相关。毛螺菌科在慢性炎症相关疾病中的丰度增加,可能是导致异常炎症和细胞生理活动减少的因素之[23]。研究表明梭状芽胞杆菌作为潜在的有益菌,丰度因积极吸烟而降[24]。临床研究发现瘤胃球菌在COPD Ⅲ或 Ⅳ患者的粪便中丰度最高,在健康个体中含量最[25]。电针干预后,COPD模型大鼠粪便中的阿克曼氏菌、乳酸杆菌、毛螺菌科NK4A123组、梭菌_sensu_stricto_1的相对丰度减少,副萨特氏菌属相对丰度增加,其中与COPD密切相关的包括了乳酸杆菌属、毛螺菌科NK4A136组和梭菌_sensu_stricto_1,这提示电针有助抑制与COPD相关的致病菌。

LEfSe分析结果表明,Corynebacterium(棒状杆菌属)、Bacteroides(拟杆菌属)、Prevotella(普雷沃氏菌属)、Prevotellaceae_Ga6A1_group(普雷沃氏菌科Ga6A1组)、Helicobacter(螺杆菌属)、Desulfovibrio(脱硫弧菌属)、Elusimicrobium菌属、Allobaculum(异杆菌)等在电针组中富集。研究表明谷氨酸棒状杆菌的增加导致代谢物发生变化和短链脂肪酸(SCFA)的大幅增加,其中,乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐的含量与促炎细胞因子的含量呈负相[

26]。临床研究发现,拟杆菌和未分类的拟杆菌在健康者的肠道中丰度最高,而在COPD Ⅲ或Ⅳ患者中丰度最[18]。普雷沃氏菌属通常被认为是共生细菌,普雷沃氏菌属的丰度与COPD症状的严重程度呈负相关,而与肺功能和运动能力则呈正相关。普雷沃氏菌可能通过调节紧密连接蛋白的表达来促进先天免疫并降低肺上皮细胞通透[27]。亦有研究表明,与对照组相比,COPD小鼠中的异杆菌、螺杆菌、普雷沃氏菌科Ga6A1组、葡萄球菌等的丰度较[28]。本研究结果与上述研究一致,因此可以得出电针“肺俞”“足三里”穴可通过调节棒状杆菌属、拟杆菌属、普雷沃氏菌属、螺杆菌属等在肠道中的丰度,从而减轻COPD大鼠肺部炎症。

4 不足与展望

本次实验研究仍存在许多不足,首先本次实验造模及干预的周期较短,无法观察长期的效果,限制了对研究干预方式持久性的理解。此外,研究缺乏对临床COPD患者样本的结合分析。大鼠与人类肠道中的菌群结构存在差异,故本研究可能无法确切反映人类的生理及病理特性,研究发现难以直接应用于临床。未来研究中需要注意以下几点:第一,未来研究应增加样本数量,以帮助提高结果统计学意义及可靠性;第二,可以进行更长期的实验观察,以便更全面地评估电针治疗COPD大鼠的效果,为临床提供更充分的依据。

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