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目的:炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)是一种病因不明的慢性复发性非特异性肠道疾病,临床上将其划分为溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)和克罗恩病(Crohn’S disease,CD)两种类型。机体免疫功能异常及肠道菌群紊乱被认为是IBD的重要发病机制。现代研究关于砂仁对胃肠道疾病的治疗作用较为集中,但其对IBD的治疗作用及机制尚不明确。因此,本研究拟从T淋巴细胞免疫调节及肠道微生物平衡两个方面,观察砂仁对IBD的治疗效果,并对其初步机理进行探索,为砂仁的进一步开发利用提供科学依据。方法:1.IBD大鼠模型的制备及治疗:90只SD雄性大鼠随机分为正常对照组(CON)、模型组(MOD)、砂仁挥发油低、中、高剂量组(VOAV.L、VOAV.M、VOAV.H)、砂仁水提物低、中、高剂量组(WEAV.L、WEAV.M、WEAV.H)、美沙拉嗪组(MES),每组10只。100 mg/kg的TNBS及0.25 m L 50%乙醇混合液灌肠建立IBD大鼠模型,正常对照组给予生理盐水灌肠。造模后6 h进行药物干预,治疗组给予不同剂量砂仁挥发油(0.028 g/kg、0.014 g/kg、0.007 g/kg)和水提物(0.8 g/kg、0.4 g/kg、0.2 g/kg),阳性药组给予美沙拉嗪(0.36 g/kg),正常对照组和模型组给予等体积饮用水灌胃,疗程为9天。给药期间,每天记录大鼠的体质量变化及疾病活动度(DAI)。2.疗效评价及机制研究:实验结束后,观察大鼠结肠长度及结肠重量变化,脾脏和胸腺指数;对大鼠结肠大体损伤及组织病理学变化进行评分;ELISA法检测大鼠血清或结肠组织匀浆中髓过氧化物酶(MPO)活性、肿瘤坏死因子α(TNF-а)、白介素17(IL-17)、白介素10(IL-10)、干扰素γ(IFN-γ)及转化生长因子β(TGF-β)含量变化;流式细胞术检测大鼠脾脏中CD4+CD25+Foxp3+调节性T(Treg)细胞表达比例的变化;采用16S r DNA的V4高变区测序技术对大鼠肠道微生物进行检测,观察其OUT聚类,物种相对丰度变化及相关性分析等,阐明砂仁对辅助性T细胞(Th)亚群平衡,调节性T细胞比例变化及肠道菌群结构的调节机制。结果:1.与正常对照组相比,模型组大鼠出现体重及食量降低、竖毛、腹泻、偶见黏液血便,DAI评分显著升高,结肠组织肉眼可见充血水肿、溃疡形成,结肠组织病理切片可见大量炎症细胞浸润,黏膜腺体缺失,提示IBD大鼠模型成功建立。2.与模型组相比,砂仁各治疗组大鼠体重增加明显,大鼠粪便逐渐成型,少有稀便,DAI评分显著降低。其中,VOAV.M能显著改善大鼠体重(P<0.001)及食量降低状况,VOAV.L对大鼠脾脏指数有明显升高作用(P<0.05),WEAV.M大鼠胸腺指数增加明显(P<0.05),提示砂仁能有效改善大鼠一般疾病状态。3.与模型组相比,砂仁各治疗组均能不同程度的改善IBD大鼠结肠与周围组织的粘连,减少结肠肠壁增厚状况,以VOAV.H效果最佳(P<0.001,P<0.01);VOAV.H、VOAV.M及WEAV.H组大鼠结肠表现较模型组均有显著改善,结肠溃疡、黏膜充血水肿程度减轻(P<0.01,P<0.05);VOAV及WEAV.H、WEAV.M组大鼠结肠黏膜组织各层次分明,粘膜绒毛及腺体排列紊乱程度减轻,且炎性细胞浸润现象明显减少(P<0.01,P<0.05),提示砂仁对IBD大鼠结肠组织病变有一定的改善作用。4.模型组大鼠结肠组织MPO活性及炎症因子TNF-а含量较正常对照组明显升高(P<0.001,P<0.01),VOAV.H能有效降低大鼠结肠TNF-а含量(P<0.05),而其他治疗组对二者均无明显影响。砂仁各治疗组均能不同程度上调大鼠血清中Th2、Treg相关抗炎因子IL-10及TGF-β的表达,下调大鼠结肠组织Th1相关促炎因子IFN-γ的表达;VOAV.H能有效降低大鼠血清中Th17相关促炎因子IL-17的表达(P<0.01),提示砂仁具有调节Th细胞亚群及肠道免疫平衡的作用。5.与模型组相比,WEAV能显著增强大鼠脾脏中CD4+CD25+调节性T细胞表达比例(P<0.001),效果优于正常对照组;VOAV.L同样能有效增加大鼠脾脏中CD4+CD25+调节性T细胞表达比例(P<0.05),但正常对照组与模型组相比差异无统计学意义。砂仁各治疗组均能显著提高大鼠脾脏中Treg细胞分化和功能发挥所必需的关键转录因子Foxp3+的表达比例,WEAV治疗组的整体效果优于VOAV,提示砂仁具有调节Treg细胞表达,增强机体免疫功能的作用。6.大鼠肠道内容物16S r DNA的V4高变区测序结果显示,模型组大鼠肠道微生物多样性显著下降,以厚壁菌门和拟杆菌门的相对丰度降低,而变形菌门及螺旋体门的相对丰度上升为主。Pearson相关性分析结果表明,多数厚壁菌门及拟杆菌门与抗炎因子IL-10、TGF-β以及关键转录因子Foxp3+的的含量呈正相关,而与促炎因子IL-17、IFN-γ、MPO以及LPS的表达呈负相关。砂仁可显著增加厚壁菌门中Lactobacillus,Clostridium,Ruminococcaceae和Lachnospiraceae属以及拟杆菌门中Bacteroides和Prevotella属的相对丰度,降低变形菌门中Desulfovibrio,Sutterella和Helicobacter属的相对丰度,增加SCFA产生菌的丰度,抑制后期肠源性内毒素入血,改善肠道菌群紊乱状况。结论:100 mg/kg的TNBS及50%乙醇混合液灌肠能成功建立IBD大鼠模型,砂仁可通过降低IBD大鼠DAI评分、增加脾脏和胸腺指数、促进结肠组织损伤修复、降低结肠组织MPO活性及炎症因子TNF-а含量等方面来改善IBD大鼠疾病严重程度。砂仁对IBD大鼠的免疫调节作用可能与其平衡T淋巴细胞亚群Th1/Th2、Th17/Treg细胞免疫相关因子的表达,提高大鼠脾脏中CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞的表达比例有关。另一方面,砂仁可通过调节肠道微生物中厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门及螺旋体门相对比例的变化,提高肠道内SCFA产生菌的丰度,抑制肠源性内毒素的释放来维持肠道内环境的稳态。