肝郁脾虚方对抑郁失眠模型大鼠结肠组织GABA能信号系统及肠道菌群的影响

陈抒鹏; 唐娜娜; 王思梦; 王珠华; 徐媛媛; 缪慧慧; 黄俊山

doi:10.13288/j.11-2166/r.2023.12.014

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肝郁脾虚方对抑郁失眠模型大鼠结肠组织GABA能信号系统及肠道菌群的影响

实验研究 | 更新时间：2023-06-19

- 肝郁脾虚方对抑郁失眠模型大鼠结肠组织GABA能信号系统及肠道菌群的影响
- Effect of Ganyu Pixu Formula （肝郁脾虚方）on Regulation of GABAergic Signaling System and Intestinal Flora in Colon Tissue of Depressed and Insomniac Model Rats
- 中医杂志 2023年64卷第12期页码：1273-1281
- 作者机构：
  
  1.江西中医药大学临床医学院，江西省南昌市新建区梅岭大道1688号，330004
  2.江西中医药大学附属医院
  3.福建省中医药科学院
- 作者简介：
  
  1240181899@qq.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(81774285);国家中医药管理局全国名老中医药专家传承工作室建设项目(国中医药人教函［2022］75号);江西省中医药中青年骨干人才培养计划(赣中医药科教字［2021］4号);江西省中医药管理局科技计划(2021Z013)
- DOI：10.13288/j.11-2166/r.2023.12.014
  中图分类号：
- 收稿：2022-10-04，
  
  修回：2023-02-16，
  
  纸质出版：2023-06-17
- 稿件说明：
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陈抒鹏,唐娜娜,王思梦等.肝郁脾虚方对抑郁失眠模型大鼠结肠组织GABA能信号系统及肠道菌群的影响[J].中医杂志,2023,64(12):1273-1281.

CHEN Shupeng,TANG Nana,WANG Simeng,et al.Effect of Ganyu Pixu Formula （肝郁脾虚方）on Regulation of GABAergic Signaling System and Intestinal Flora in Colon Tissue of Depressed and Insomniac Model Rats[J].Journal of Traditional Chinese Medicine,2023,64(12):1273-1281.
陈抒鹏,唐娜娜,王思梦等.肝郁脾虚方对抑郁失眠模型大鼠结肠组织GABA能信号系统及肠道菌群的影响[J].中医杂志,2023,64(12):1273-1281. DOI： 10.13288/j.11-2166/r.2023.12.014.

CHEN Shupeng,TANG Nana,WANG Simeng,et al.Effect of Ganyu Pixu Formula （肝郁脾虚方）on Regulation of GABAergic Signaling System and Intestinal Flora in Colon Tissue of Depressed and Insomniac Model Rats[J].Journal of Traditional Chinese Medicine,2023,64(12):1273-1281. DOI： 10.13288/j.11-2166/r.2023.12.014.

摘要

目的

探究肝郁脾虚方治疗抑郁共病失眠的可能作用机制。

方法

24只SD大鼠随机分为空白组，模型组及肝郁脾虚方低、高剂量组，每组6只。除空白组外，其余各组均采用慢性不可预知温和应激方法（CUMS）干预21天构建抑郁模型，再注射4-氯-DL-苯丙氨酸（PCPA）3天构建抑郁失眠大鼠模型。造模后肝郁脾虚方低、高剂量组分别予以肝郁脾虚方8、32 g/（kg·d）灌胃，空白组及模型组以蒸馏水20 ml/（kg·d）灌胃，共灌胃14天。采用实时荧光定量PCR检测大鼠结肠组织γ-氨基丁酸A型受体（GABAA）、γ-氨基丁酸B型受体（GABAB）、γ-氨基丁酸转运蛋白（GAT）、谷氨酸脱羧酶（GAD） mRNA表达，Western blot法检测大鼠结肠组织中GABAA、GABAB、GAT、GAD蛋白表达。通过16SRNA基因测序技术分析大鼠肠道菌群物种多样性及物种组成。Pearson相关性分析γ-氨基丁酸（GABA）能信号系统与优势菌门的相关性。

结果

与空白组比较，模型组大鼠结肠组织GABAA、GABAB蛋白及mRNA表达降低，GAD蛋白及mRNA、GAT蛋白表达升高（

＜0.05）。与模型组比较，肝郁脾虚方高、低剂量组GABAA蛋白及mRNA表达升高，GABAB mRNA表达升高、蛋白表达下降，GAD mRNA表达降低，GAT蛋白表达下降（

＜0.05）。与肝郁脾虚方低剂量组比较，肝郁脾虚方高剂量组GABAA、GAD mRNA表达升高，GABAB蛋白表达降低（

＜0.05）。各组均未检测到GAT mRNA表达。Alpha多样性结果显示，与模型组比较，肝郁脾虚方低、高剂量组Shannoneve指数升高，Simpson指数降低（

＜0.05）。Beta多样性结果显示，肝郁脾虚方低剂量组菌群结构更接近空白组。物种组成结果显示，各组均存在的优势菌门为厚壁菌门、拟杆菌门。Pearson相关分析显示，厚壁菌门丰度与GAD mRNA表达呈负相关（

=-0.65，

=0.02），与GABAA蛋白表达呈负相关（

=-0.80，

=0.02），拟杆菌门丰度与GAD mRNA（

=0.79，

=0.02）、GABAB mRNA呈正相关（

=0.69，

=0.01），与GABAA蛋白表达呈正相关（

=0.63，

=0.02）。

结论

肝郁脾虚方治疗抑郁共病失眠可能是通过调节肠道微生物分布，同时上调GABAA蛋白，下调GABAB、GAT蛋白实现的，且低剂量较高剂量更佳。

Abstract

Objective

To explore the possible mechanism of

Ganyu Pixu Formula

（肝郁脾虚方， GPF） in treatment of depression-comorbid insomnia （DCI）.

Methods

Twenty four SD rats were selected and randomly divided into blank group， model group， low- and high-dose GPF groups， with six rats in each group. Except for blank group， the depression and insomnia models were made by chronic unpredictable mild stress （CUMS） intervention for 21 days combined with 4-chloro-DL-phenylalanine （PCPA） injection for three days. After successful modeling， 8 g/（kg·d） and 32 g/（kg·d） of GPF were administered by gavage in the low- and high-dose GPF groups， respectively， while 20 ml/（kg·d） of distilled water was given by gavage to the blank and model groups， all for 14 days. The mRNA expression of γ-aminobutyric acid type A receptor （GABAA）， γ-aminobutyric acid type B receptor （GABAB）， γ-aminobutyric acid transporter （GAT） and glutamate decarboxylase （GAD） in rat colon tissue was detected by real-time fluorescent PCR， and the protein expression of GABAA， GABAB， GAT and GAD in rat colon tissue was detected by Western blot. The species diversity and species composition of rat intestinal flora were analyzed by 16SRNA gene sequencing technology. Pearson correlation analysis was used to analyze the correlation between GABAergic signal system and intestinal flora.

Results

Compared to those in the blank group， the protein and mRNA expression of GABAA and GABAB in the colon tissue of rats in the model group decreased， while GAD protein and mRNA expression and GAT protein expression increased （

＜0.05）. Compared to those in the model group， expression of GABAA protein， GABAA mRNA and GABAB mRNA expression in the high- and low-dose GPF groups increased， while expression of GABAB protein， GAT protein and GAD mRNA decreased （

＜0.05）. The high-dose GPF group had higher GABAA and GAD mRNA expression and lower GABAB protein expression than the low-dose group （

＜0.05）. The expression of GAT mRNA was not detected in the four groups. Alpha diversity showed that the high- and low-dose GPF groups had higher Shannoneve index and lower Simpson index compared to the model group （

＜0.05）. Beta diversity showed that the intestinal flora structure of low-dose GPF group was closer to that of the blank group. The composition of species showed that the dominant bacterial phyla in all groups were Firmicutes and Bacteroidetes. Pearson correlation analysis showed that Firmicutes abundance was negatively correlated to GAD mRNA expression （

= -0.65，

= 0.02）， and GABAA protein expression （

= -0.80，

= 0.02）. The abundance of Bacteroidetes was positively correlated to GAD mRNA （

= 0.79，

= 0.02）， GABAB mRNA （

= 0.69，

= 0.01）， and GABAA protein expression （

= 0.63，

= 0.02）.

Conclusion

GPF may treat DCI through regulating intestinal flora distribution， up-regulating GABAA protein， and down-regulating GABAB and GAT proteins， and the lower dose has better effects.

关键词

Keywords

references

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