整合代谢组学与肠道菌群分析酸枣仁汤改善失眠大鼠的作用机制

作者：杜鹤; 刘佳星; 闫艳^*; 杜晨晖^*

来源：中国中药杂志, 2022, 47(24): 6741-6752.

DOI：10.19540/j.cnki.cjcmm.20220902.701

• 酸枣仁汤
• 失眠
• 海马代谢组学
• 16S rRNA基因测序
• 肠道菌群

为探讨酸枣仁汤(SZRD)改善对氯苯丙氨酸(PCPA)致失眠大鼠模型的作用机制，通过腹腔注射PCPA溶液(400 mg·kg-1)制备失眠大鼠模型。利用UPLC-Q-TOF-MS/MS技术对大鼠海马样本进行代谢产物轮廓分析，并结合多元统计分析结合筛选差异代谢物，借助MetaboAnalyst 5.0构建相关代谢通路。利用16S rRNA基因V3～V4区高通量测序，通过LEfSe、OPLS-DA、PICRUSt2预测功能分析肠道菌群的结构及相对丰度变化。在海马中共鉴定出22个差异代谢物，包括氨基酸类、脂肪酸类、核苷类、有机酸类、维生素类、其他类等；共涉及8条代谢通路，主要为丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢，D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢，苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成，精氨酸生物合成等。16S rRNA基因测序显示，瘤胃球菌属Ruminococcus、真杆菌属Eubacterium是SZRD组与模型组的差异菌群；PICRUSt2与LEfSe整合分析表明瘤胃球菌属Ruminococcus可能是SZRD改善PCPA失眠大鼠的标志性菌属。进一步采用Spearman相关性分析，结果显示SZRD干预的海马差异代谢物2-氧基-4-甲基硫代丁酸和棕榈烯酸与差异菌呈显著正相关。综上，SZRD通过影响氨基酸等代谢通路，调控菌群结构，从而间接发挥改善失眠作用。研究结果为从肠道菌群角度阐释经典名方酸枣仁汤改善失眠作用机制提供了新机制、新思路。

• 单位
  山西中医药大学; 山西大学