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作者:张妮;陈彦熹;李馨雅;陈韦;
单位:辽宁中医药大学附属医院;辽宁中医药大学;
摘要:目的 基于中医“心合小肠”理论探讨肠道菌群驱动TMA/FMO3/TMAO通路影响痰瘀互结证急性冠脉综合征(Acute coronary syndrome, ACS)大鼠血小板聚集的机制。方法 45只SPF级健康SD大鼠,随机分为对照组(CON)、急性冠脉综合征组(ACS)、痰瘀互结证急性冠脉综合征组(TYACS),每组15只。八通道多导心电图记录大鼠标准肢体Ⅱ导联心电图变化。全自动生化分析仪检测大鼠血清血脂水平。苏木素—伊红(Hematoxylin-eosin staining, HE)染色法观察大鼠心肌组织结构变化。光电比浊法检测血小板花生四稀酸(Arachidonic acid, AA)、二磷酸腺苷(Adenosine diphosphate, ADP)最大聚集率。LC/MS技术检测大鼠血浆三甲胺(Trimethylamine, TMA)、氧化三甲胺(Trimethylamine N-oxide, TMAO)含量,Realtime RT-PCR及Westernblot检测大鼠肝脏含黄素单氧化酶3(Flavin containing monooxygenase 3,FMO3)基因及蛋白表达。Spearman相关分析探讨TMAO与血小板AA、ADP最大聚集率的相关性。宏基因组技术检测大鼠肠道微生物组特征。结果 ACS组及TYACS组大鼠心电图改变符合急性冠脉综合征,TYACS组大鼠血清血脂水平符合痰瘀互结证饮食不节改变。HE染色显示CON组大鼠心肌排列整齐、胞质丰富。ACS组及TYACS组大鼠缺血区炎症细胞浸润,心肌细胞核丢失,心肌细胞呈空泡样变,心肌组织紊乱。ACS组和TYACS组大鼠血小板AA和ADP最大聚集率均显著升高(P<0.01)。LC/MS技术检测发现ACS组大鼠TMA、TMAO含量均呈上升趋势。TYACS组大鼠TMA含量呈上升趋势,TMAO含量显著升高(P<0.001)。ACS组和TYACS组大鼠肝脏FMO3 mRNA及蛋白表达水平明显增高(P<0.01)。血小板AA、ADP最大聚集率与TMAO水平呈正相关。宏基因组技术发现ACS组和TYACS组大鼠肠道微生物组特征发生明显改变。CON组大鼠显著差异的物种标志物是拟杆菌门(Bacteroidetes),ACS组大鼠显著差异的物种标志物是厚壁菌门(Firmicutes)、梭杆菌门(Fusobacteria),TYACS组大鼠显著差异的物种标志物是变形杆菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、螺旋体门(Spirochaetes)。KEGG富集分析发现痰瘀互结证ACS大鼠尤其以花生四烯酸代谢、核黄素的新陈代谢等通路富集的菌群最多,差异最明显。ACS大鼠尤其以花生四烯酸代谢、胰岛素抵抗和核黄素的新陈代谢等通路相关。结论 痰瘀互结证ACS大鼠和ACS大鼠肠道微生物组发生显著特征性改变,模型大鼠血小板聚集过程可能与多种差异菌群共同驱动TMA/FMO3/TMAO通路,参与花生四烯酸代谢和核黄素的新陈代谢通路等有关。这一发现可能为探索通过调节菌群森林改善血小板聚集功能,预防ACS的新手段提供理论依据,丰富中医“心合小肠”理论。
关键词:心合小肠;痰瘀互结证急性冠脉综合征;血小板聚集;肠道菌群;TMA/FMO3/TMAO
基金资助:国家自然科学基金青年科学基金项目(82104841); 辽宁省教育厅青年科技人才“育苗”项目(L202039)