天津中医药大学学报  2025, Vol. 44 Issue (8): 722-730

文章信息

邹佳辰, 贾献玲, 王海霞, 王学健
ZOU Jiachen, JIA Xianling, WANG Haixia, WANG Xuejian
加味半夏泻心汤发酵液对幽门螺旋杆菌相关性胃炎小鼠核因子-κB信号通路及肠道菌群的影响
A study on the effects of modified Banxia Xiexin Decoction fermentation broth on NF-κb signaling pathway and intestinal flora of helicobacter pylori infection-associated gastritis mice
天津中医药大学学报, 2025, 44(8): 722-730
Journal of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, 2025, 44(8): 722-730
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1673-9043.2025.08.08

文章历史

收稿日期: 2025-03-02
加味半夏泻心汤发酵液对幽门螺旋杆菌相关性胃炎小鼠核因子-κB信号通路及肠道菌群的影响
邹佳辰1 , 贾献玲1 , 王海霞1,2 , 王学健3     
1. 山东第二医科大学中医学院, 潍坊 261053;
2. 山东第二医科大学附属医院中医科, 潍坊 261031;
3. 山东第二医科大学药学院, 潍坊 261053
摘要: [目的] 探讨加味半夏泻心汤发酵液对幽门螺旋杆菌相关性胃炎小鼠NF-κB信号通路及肠道菌群的影响。[方法] 取40只SPF级8周龄BALB/c小鼠,随机分出34只,建立脾胃湿热型幽门螺旋杆菌相关性胃炎小鼠模型,未建模的6只小鼠作为空白对照组。造模后随机抽取4只小鼠检测其胃黏膜病理变化,将造模成功的小鼠随机分为模型组、加味半夏泻心汤发酵组、加味半夏泻心汤组、益生菌组、西药三联组,每组6只。按照分组分别给予对应药物灌胃治疗。给药过程中观察小鼠一般情况,包括小鼠毛发、饮食、大小便、精神状态、活动情况等;采用苏木素-伊红(HE)染色及吉姆萨染色观察胃黏膜病理学改变及幽门螺旋杆菌定植情况;采用ELISA检测小鼠血清中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)促炎因子表达水平;运用免疫组织化学法及qPCR法检测胃组织中NF-κB p65、IκB-α的蛋白和mRNA水平;采用qPCR法对四种肠道菌进行检测,比较各组小鼠肠道菌群变化。[结果] 给药过程中各治疗组小鼠一般情况均有所好转,其中加味半夏泻心汤发酵组小鼠饮食与饮水量明显增加,活动量增多,精神状态明显改善;吉姆萨染色结果显示:与模型组相比,各治疗组对幽门螺旋杆菌均有一定的抑制作用,其中西药三联组抑菌作用最强,幽门螺旋杆菌定植数量最少。HE染色结果显示:与模型组相比,各治疗组小鼠胃黏膜组织病理情况好转,其中加味半夏泻心汤发酵组与加味半夏泻心汤组效果最为明显,其炎性渗出物明显减少,上皮细胞排列规律;在炎症因子和NF-κB p65、IκB-α mRNA和蛋白含量检测方面,加味半夏泻心汤发酵组与加味半夏泻心汤组、益生菌组和西药三联组相比TNF-α、IL-6、IL-1β含量降低(P < 0.05),NF-κB p65 mRNA和蛋白表达下调(P < 0.01),IκB-α mRNA和蛋白表达上调,其中加味半夏泻心汤发酵组IκB-α mRNA水平与加味半夏泻心汤组差异无统计学意义(P>0.05);qPCR法检测四种肠道菌结果显示,加味半夏泻心汤发酵组与其他治疗组相比,乳杆菌、双歧杆菌上调,肠球菌、肠杆菌下调(P < 0.01)。[结论] 加味半夏泻心汤发酵液能够抑制幽门螺旋杆菌相关性胃炎小鼠胃黏膜幽门螺旋杆菌的定植,并且通过影响胃黏膜NF-κB p65、IκB-α蛋白表达,降低血清中促炎相关因子的表达,抑制炎症反应,并且可以调节肠道菌群,促进乳杆菌、双歧杆菌等益生菌增殖,抑制有害菌群生长。加味半夏泻心汤经植物乳杆菌发酵后能够显著增强其抗炎和调节肠道菌群的作用,但在抑菌和修复胃黏膜方面没有明显的提升。
关键词: 半夏泻心汤    幽门螺旋杆菌    植物乳杆菌    中药发酵    抑菌    
A study on the effects of modified Banxia Xiexin Decoction fermentation broth on NF-κb signaling pathway and intestinal flora of helicobacter pylori infection-associated gastritis mice
ZOU Jiachen1 , JIA Xianling1 , WANG Haixia1,2 , WANG Xuejian3     
1. School of Traditional Chinese Medicine, Shandong Second Medical University, Weifang 261053, China;
2. Department of Traditional Chinese Medicine, Affiliated Hospital of Shandong Second Medical University, Weifang 261031, China;
3. School of Pharmacy, Shandong Second Medical University, Weifang 261053, China
Abstract: [Objective] To investigate the effects of Modified Banxia Xiexin Decoction fermentation broth on NF-κB signaling pathway and intestinal flora of Hp-associated gastritis mice. [Methods] Forty SPF-grade 8-week-old BALB/c mice were taken, and 34 mice were randomly assigned to establish a mouse model of Helicobacter pylori-associated gastritis with damp-heat in the spleen and stomach, and 6 mice without modelling were used as a blank control group. As a result of the successful modeling of Hp-associated gastritis mice, they were randomly divided into the following groups: the model group the Modified Banxia Xiexin Decoction fermentation group, the Modified Banxia Xiexin Decoction group, the probiotic group(lactobacillus plantarum), and the western medicine group(triple drug). We fed them the appropriate medicines through gastric gavage based on their groupings. During the dosing period, mice were observed for hair, diet, urine, feces and mental status. HE staining and Giemsa staining were used to observe pathological changes in gastric mucosa and Hp colonization. ELISA was used to detect levels of TNF-α, IL-1β and IL-6 inflammatory factors in mice serum.A combination of immunohistochemistry and qPCR was used to detect the protein and mRNA levels of NF-κB p65 and IκB-α in gastric tissues.By using QPCR, four types of intestinal bacteria were detected and differences in intestinal flora were compared between mice groups. [Results] The general conditions of the mice in all treatment groups improved during the administration of the drug, among which the dietary water intake and activity of the mice in the Modified Banxia Xiexin Decoction fermentation group increased significantly, and their mental conditions improved. The results of Giemsa staining showed that all treatment groups had a certain inhibitory effect on Hp colonization compared with the model group. Among them, the western medicine group had the strongest inhibitory effect and the lowest number of Hp colonization. HE staining results showed that compared with the model group, histopathological conditions of the gastric mucosa of mice improved in the treatment groups was improved, among which the effect was most obvious in the Modified Banxia Xiexin Decoction fermentation group and the Modified Banxia Xiexin Decoction group, with a significant reduction in inflammatory exudates and regular arrangement of epithelial cells. Regarding the detection of inflammatory factors and NF-κB p65, IκBα mRNA and protein levels, the Modified Banxia Xiexin Decoction fermentation group had lower levels of TNF-α, IL-6 and IL-1β(P < 0.05), down-regulated expression of NF-κB p65 mRNA and protein(P < 0.01), and up-regulated expression of IκBα mRNA and protein when compared to groups B, P and W. Among them, the Modified Banxia Xiexin Decoction fermentation group IκBα mRNA levels were not statistically different from the Modified Banxia Xiexin Decoction group(P>0.05). The results of four kinds of intestinal bacteria detected by qPCR method showed that lactobacillus and Bifidobacterium were up-regulated and Enterococcus and Enterobacteriaceae were down-regulated in the Modified Banxia Xiexin Decoction fermentation group compared with the model group and other treatment groups(P < 0.05). [Conclusion] Modified Banxia Xiexin Decoction fermentation broth can inhibit the colonization of Hp in the gastric mucosa of Hp-associated gastritis model mice, and inhibit the inflammatory response by affecting the expression of NF-κB p65 and IκBα in the gastric mucosa, reduced the expression of pro-inflammatory factors in the serum, and improved the intestinal flora, promoted the proliferation of probiotics such as Lactobacillus and Bifidobacterium, and inhibited the harmful flora. Modified Banxia Xiexin Decoction fermented by Lactobacillus plantarum was able to significantly enhance its anti-inflammatory and intestinal flora-regulating effects, but there was no significant enhancement in bacteriostasis and gastric mucosa repair.
Key words: Banxia Xiexin Decoction    helicobacter pylori    lactobacillus plantarum    traditional Chinese medicine fermentation    bacteriostatic inhibition    

幽门螺旋杆菌相关性胃炎(HAG)是人体感染幽门螺旋杆菌(Hp)后引起胃黏膜炎症反应的一种慢性活动性胃炎。Hp是革兰氏阴性菌,其进入人体后在胃黏膜上黏附定植,产生毒素和酶损伤胃黏膜,发生免疫炎症反应,并引起胃黏膜一系列的病理变化,例如胃黏膜上皮变形、中性粒细胞和慢性炎症细胞的浸润,出现腺体萎缩,甚至导致胃癌的发生[1]。临床上治疗HAG主要采用三联疗法(两种抗菌药+质子泵抑制剂)和四联疗法(两种抗菌药+质子泵抑制剂+铋剂)[2]。常用的治疗方案虽然对根除Hp有一定的疗效但是由于抗生素的过度使用,Hp的耐药性不断增强,抗Hp感染的效果逐年降低。而质子泵抑制剂是通过抑制胃酸的分泌缓解胃黏膜的炎症反应,然而过度抑制胃酸分泌可能会导致胃黏膜腺体萎缩消失,从而诱导HAG向慢性萎缩性胃炎甚至胃癌方向发展。因此,研究另一种高效安全的根除Hp的药物尤为重要。大量研究发现,应用单味中药、复方或在西药治疗基础上联用中药在HAG的治疗方面具有一定的优势,为治疗本病提供了一条新思路。

在中医诊断中,HAG可被认定为“胃痛”“痞满”“吐酸”“腹痛”和“腹泻”等多种中医疾病类型。病机上以脾胃虚弱,食积湿热内生者最为多见。临床中使用半夏泻心汤治疗HAG效果显著,并且有大量研究证明,半夏泻心汤对HAG有抑菌、保护胃黏膜、抑制炎症反应、调节肠道菌群等作用[3-5]。中药发酵法是利用微生物的增殖代谢以实现改变中药药性、提高药效、降低中药毒性的功效[6]。本实验将加味半夏泻心汤与微生物发酵技术相结合,旨在提升其对HAG的治疗效果,因此选用一种针对HAG具有优势的发酵菌株至关重要。已有研究表明,植物乳杆菌在抑制Hp方面具有一定效果,并能够调节肠道菌群以减轻炎症反应[7-8],故选用植物乳杆菌作为加味半夏泻心汤的发酵菌株。本实验旨在评估加味半夏泻心汤发酵液、加味半夏泻心汤、益生菌药液和传统西药的治疗效果,探索加味半夏泻心汤发酵液在抗炎、抑菌以及调节肠道菌群方面的机制,并研究植物乳杆菌发酵加味半夏泻心汤的增效机制,为加味半夏泻心汤发酵液在治疗HAG的临床应用提供理论支持。

1 材料和方法 1.1 材料 1.1.1 实验动物

40只SPF级BALB/c雄鼠,8周龄,体质量18~23 g,购自济南朋悦实验动物繁育有限公司[SCXK(鲁)2022-0006]。饲养于山东第二医科大学动物实验室[SYXK(鲁)2019 0016]。常规饲养期间小鼠自由饮水,造模期间自由饮用蜂蜜水,购自北京百花蜂产品科技发展有限公司。普通饲料及高脂饲料购自济南朋悦实验动物繁育有限公司[SCXK(鲁)2018 0003]、[SCXK(鲁)2023 0002]。饲养环境:昼夜各半循环照明,湿度恒定40%~50%,温度控制在22~25 ℃。所有操作均符合山东第二医科大学实验伦理学要求(审批号:2021SDL091)。

1.1.2 实验菌种

Hp(编号SS1)由山东第二医科大有附属医院免疫学实验室提供,植物乳杆菌由山东第二医科大有蛋白质与多肽药物实验室提供。

1.1.3 实验药物

党参、姜半夏、姜黄连、黄芩、干姜、炒鸡内金、佛手、砂仁、炙甘草、大枣中药饮片购自于山东第二医科大学附属医院中药房。艾司奥美拉唑镁肠溶片(江西山香药业,批号:H20203298)。克拉霉素分散片(中山可可康制药,批号:H19990092)。阿莫西林分散片(石药集团中诺药业,批号:H10980075)。

1.1.4 主要试剂与仪器

粪便DNA提取试剂盒(TIANGEN,DP328)、Trizon(CWBIO,CW0580S)、HiFiScript cDNA Synthesis Kit(CWBIO,CW2569M)、ultraSYBR Mixture(CWBIO,CW0690M)、TNF-α(MULTISCIENCES,EK282)、IL-6(MULTISCIENCES,EK206)、IL-1β(MULTISCIENCES,EK201B)。

紫外分光光度计(Thermofisher,NanoDropTM OneC,美国)、恒温箱(ZHICHENG,ZXGP-B2080,中国)、分析天平(OHAUS,AX223ZH/E,美国)、台式高速离心机(CENCE,HT180R,中国)、酶标仪(Bio-Rad,iMark,美国)、小型台式高速冷冻离心机(Eppendorf,5424R,德国)、梯度PCR仪(Eppendorf,Mastercycler X50,德国)、旋转蒸发仪(EYELA,N-1300S-WB,日本)、恒温水浴锅(CHANGZHOUGUOHUA,HH-2,中国)、医用洁净工作台(BIOBASE,BBS-DDC,中国)、电热恒温培养箱(JINGHONG,DNP-9082,中国)。

1.2 方法 1.2.1 Hp的培养

取出-80 ℃冰箱冻存的两种菌株,解冻至室温,吸取100 μL均匀涂布于血平板上,倒置放置于充满气体(5%氧气,10%二氧化碳,85%氮气)的培养袋中,密封放入37℃培养箱,培养48~72 h后,观察菌落形态及特征,并进行革兰氏染色(革兰染色呈阴性,其排列呈S形、弧形弯曲或海鸥状)及尿素酶检测,鉴定无误后将菌株于上述环境中进行传代培养。

1.2.2 植物乳杆菌的制备

取出-20 ℃冰箱冻存的菌株,解冻至室温,吸取100 μL转移至高压灭菌过的100 mL MRS液体培养基内。将培养基置于37 ℃恒温培养箱内培养24~48 h,培养出白色菌液,再次用移液枪取100 μL菌液转移至新的MRS液体培养基中,37 ℃培养24 h,即完成植物乳杆菌的传代,活化三代后,即得到用于发酵中药的植物乳杆菌菌液。

1.2.3 药物制备

准备中药饮片,将饮片放于8倍量的纯水中浸泡30 min,武火开锅换文火煎煮30 min,饮片中砂仁后下,倾出的药液于纱布中过滤后再加入6倍量水煎煮20 min,将两次煎煮所得药液混合,离心,用旋转蒸发仪将离心后的药液浓缩为0.86 g生药/mL,高压蒸汽灭菌后静置至室温,分装后放入-20 ℃冰箱保存即得到加味半夏泻心汤组药液;加味半夏泻心汤发酵液是参考赵唐[9]研究将处于对数生长期的植物乳杆菌以4%的接种量接种到加味半夏泻心汤药液中发酵36 h,为确保发酵液中包含植物乳杆菌活菌,发酵液随用随配;益生菌组药液是加入等量植物乳杆菌的生理盐水;西药组参考胡艺丽等[10]的研究,使用艾司奥美拉唑胶囊+克拉霉素片+阿莫西林分散片三联药物治疗。

1.2.4 脾胃湿热证HAG模型小鼠建立

本实验参照王丽等[11-12]的研究构建HAG(脾胃湿热型)小鼠模型,建模过程如下:遵循湿热环境加高脂高糖饮食和白酒的综合造模方案,给予造模动物高糖高脂饲料,蜂蜜水自由饮用,隔日灌服油脂或白酒,造模8周。8周后继续用上述条件喂养,隔日一次接种Hp菌液,连续接种8次。接菌结束后,饲养方法不变,定植两周,两周后抽取4只小鼠做胃黏膜HE染色、吉姆萨染色观察组织病理学形态及Hp定植情况。造模成功的标志参照《中药新药临床研究指导原则》中脾胃湿热证辨证依据:小鼠出现精神萎靡、易激惹、活动量少、倦怠嗜卧、毛发稀疏脱落、颜色枯槁,饮食、饮水量较前减少,大便时干时溏,小便黄浊等。

1.2.5 小鼠的分组及给药

从40只小鼠随机选6只作为空白对照组,其余34只造模。造模结束时,随机选取4只小鼠做胃黏膜HE染色、吉姆萨染色观察组织病理学形态及HP定植情况。将造模成功的30只小鼠通过随机数表法分为5组,每组6只,分别为加味半夏泻心汤发酵组、加味半夏泻心汤组、益生菌组、西药组和模型组。按成人70 kg体质量,根据体表面积换算小鼠给药剂量(换算系数9.1)。加味半夏泻心汤发酵组给予8.6 g/(kg·d)的药液灌胃;加味半夏泻心汤组给予等浓度药液灌胃;益生菌组给予与发酵组等量药液灌胃;西药三联组夜间禁食,次日给予奥美拉唑[2.6 mg/(kg·d)]药液,1 h后进食,6 h后给予阿莫西林分散片260 mg/(kg·d)+克拉霉素130 mg/kg/d药液灌服。0.2 mL/次,每日1次,连续30 d,模型组和对照组给予等量生理盐水灌胃。

1.2.6 小鼠状态观察

观察小鼠一般情况,包括小鼠毛发、饮食、大小便、精神状态、活动情况等。

1.2.7 苏木精-伊红(HE)染色、吉姆萨染色观察胃黏膜组织病理学形态及HP感染情况

脱颈处死小鼠,摘取全胃,4%多聚甲酸固定,脱水、浸蜡包埋、切片、探片后,进行脱蜡脱水、HE染色、封片;另取部分胃黏膜组织乙醇脱水、浸蜡包埋、切片、探片、脱蜡处理后,进行吉姆萨染液染色,乙醇脱水、封片。染色结束后在光学显微镜下观察胃黏膜组织病理变化。

1.2.8 酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测小鼠血清中促炎因子表达水平

最后一次灌胃后禁食不禁水24 h后眼球取血,离心取上层血清,按照ELISA试剂盒说明书检测血清中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-1β、IL-6的表达水平。

1.2.9 免疫组化检测胃组织中核因子-κB(NF-κB)p65、IκB-α的蛋白含量表达

取胃组织固定,石蜡切片、脱蜡脱水后,冲洗,37 ℃下用羊血清封闭60 min,加入一抗、二抗孵育,冲洗后加入DBA显色液,阳性信号为棕黄色或棕褐色,冲洗,苏木素复染、脱水、封片,光学显微镜下观察并计算平均光密度值。

1.2.10 qPCR法检测胃组织核因子(NF)-κB p65、IκB-α mRNA的表达

取部分胃组织,TRIzol法提取RNA,按照逆转录试剂盒说明书操作逆转录合成cDNA。按照荧光定量PCR试剂盒说明书,各样品的目的基因和内参分别进行PCR反应,按照荧光定量PCR试剂盒说明书操作,PCR反应体系包括:2×UltraSYBR Mixture 5 μL、Forward Primer 0.25 μL、Reverse Primer 0.25 μL、Template DNA 1 μL、ddH2O加至10 μL。按以下程序进行PCR反应:95 ℃,10分钟;40个PCR循环(95 ℃,15 s;60 ℃,1 min收集荧光),建立熔解曲线(95 ℃,10 s;60 ℃,60 s;95 ℃,15 s)。引物见表 1

表 1 基因引物对照表
基因 引物序列(5’-3’)
GAPDH Forward Primer:AGGTCGGTGTGAACGGATTTG
Reverse Primer:TGTAGACCATGTAGTTGAGGTCA
NF-κB p65 Forward Primer:AGGCTTCTGGGCCTTATGTG
Reverse Primer:TGCTTCTCTCGCCAGGAATAC
IκB-α Forward Primer:GAAGCCGCTGACCATGGAA
Reverse Primer:GATCACAGCCAAGTGGAGTGGA
1.2.11 qPCR法检测4种肠道菌含量

给药后期收集小鼠粪便放于无菌无酶的离心管中,按照粪便DNA提取试剂盒说明书操作提取粪便基因组DNA,各样品的目的基因和内参分别进行PCR反应,PCR反应体系包括:2×UltraSYBR Mixture 5 μL、Forward Primer 0.25 μL、Reverse Primer 0.25 μL、Template DNA 1 μL、ddH2O加至10 μL。按以下程序进行PCR反应:95 ℃,10 min;40个PCR循环(95 ℃,15 s;60 ℃,1 min收集荧光),建立熔解曲线(95 ℃,10 s;60 ℃,60 s;95 ℃,15 s)。所得数据采用2-ΔΔCT法进行分析,计算比较出各样品目的基因相对定量结果。引物见表 2

表 2 细菌DNA引物对照表
菌属 引物序列(5’-3’)
16SrDNA Forward Primer:GCTCGTGTCGTGAGATGTTG
Reverse Primer:CCCACCTTCCTCCTCCTTAC
乳杆菌 Forward Primer:AGCAGTAGGGAATCTTCCA
Reverse Primer:CACCGCTACACATGGAG
双歧杆菌 Forward Primer:GTCAGCTCGTGTCGTGAG
Reverse Primer:GTCGCATCCCGTTGTACC
肠球菌 Forward Primer:CCCTTATTGTTAGTTGCCATCATT
Reverse Primer:ACTCGTTGTACTTCCCATTGT
肠杆菌 Forward Primer:CATTGACGTTACCCGCAGAAGAAGC
Reverse Primer:CTCTACGAGACTCAAGCTTGC
1.3 统计学分析

通过SPSS 26.0软件进行数据分析,计量数据资料以均数±标准差(x±s)表示,采用单因素方差分析进行方差齐性检验和组间显著性t检验,P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 小鼠的一般情况

对照组小鼠状态良好,饮食、饮水量正常,皮毛光亮,活动量未见异常,大便正常;模型组小鼠饮食与饮水量减少,精神萎靡,皮毛暗淡无光泽,活动量减少,大便时干时溏;加味半夏泻心汤发酵组小鼠饮食与饮水量明显增加,活动量增多,精神状态明显改善,大便成形;加味半夏泻心汤组、西药三联组及益生菌组小鼠饮食饮水量有所增加,活动量较前略有增多,精神状态有所改善,大便不成形情况减轻。说明加味半夏泻心汤发酵液可以改善HAG小鼠症状。

2.2 各治疗组对脾胃湿热型HAG小鼠胃黏膜组织病理的影响

吉姆萨染色显示,小鼠胃黏膜上皮细胞被染成蓝色,Hp呈紫色,散在分布于胃黏膜表面。对照组胃黏膜未见Hp定植,模型组胃黏膜可见大量Hp聚集。与模型组相比,各治疗组对Hp均有一定的抑制作用,其中西药三联组抑菌作用最强,Hp定植数量最少;加味半夏泻心汤发酵组和加味半夏泻心汤组Hp定植数量相对减少;益生菌组仍可见一定数量的Hp定植。见图 1

注:黑色箭头所示为Hp。 图 1 吉姆萨染色下各组Hp感染情况(×400)

HE染色显示,对照组小鼠黏膜结构完整,上皮细胞排列规律,无明显炎性细胞及炎性渗出物。模型组小鼠胃黏膜组织可见淋巴细胞浸润,表面上皮细胞坏死、脱落,有大量炎性渗出物;与模型组相比,各治疗组小鼠胃黏膜组织病理情况好转,其中加味半夏泻心汤发酵组与加味半夏泻心汤组效果最为明显,其炎性渗出物明显减少,上皮细胞排列规律;益生菌组和西药三联组炎性渗出物相对减少,上皮细胞及腺体排列相对整齐。见图 2

图 2 各组胃黏膜组织病理学变化(×200)
2.3 各治疗组对小鼠血清中相关促炎因子表达水平的影响

ELISA法检测小鼠血清促炎因子结果显示:与对照组相比,模型组TNF-α、IL-6、IL-1β含量升高,差异有统计学意义(P < 0.01)。与模型组相比,各治疗组TNF-α、IL-6、IL-1β含量降低,差异有统计学意义(P < 0.01),其中加味半夏泻心汤发酵组效果最显著。与加味半夏泻心汤组、益生菌组、西药三联组相比,加味半夏泻心汤发酵组TNF-α、IL-6、IL-1β含量降低,差异有统计学意(P < 0.05)。见表 3

表 3 各组小鼠血清炎症表达因子水平(x±s) 
pg/mL
组别 动物数 TNF-α IL-6 IL-1β
对照组 6 20.50±2.30**## 21.30±1.14**## 9.25±2.52**##
模型组 6 46.99±2.14 61.54±4.88 26.68±3.82
加味半夏泻心汤发酵组 6 26.36±1.94** 27.66±2.41** 10.89±1.09**
加味半夏泻心汤组 6 38.31±1.58**## 42.00±2.43**## 19.76±2.02**##
益生菌组 6 40.62±2.08**## 44.20±2.15**## 22.05±1.26**##
西药三联组 6 33.54±2.50**## 31.91±1.59**# 17.50±0.51**##
注:与模型组相比,**P<0.01;与加味半夏泻心汤发酵组相比,##P<0.01,#P<0.05。
2.4 免疫组化检测胃组织中NF-κB p65、IκB-α的蛋白含量表达

免疫组化检测胃组织中NF-κB p65、IκB-α蛋白结果显示:与对照组相比,模型组NF-κB p65表达上调,IκB-α表达下调,差异有统计学意义(P < 0.01)。与模型组相比,各治疗组NF-κB p65表达下调,IκB-α表达上调,其中模型组与益生菌组差异无统计学意义(P > 0.05),各治疗组中加味半夏泻心汤发酵组变化最为显著。与加味半夏泻心汤组、益生菌组、西药三联组相比,加味半夏泻心汤发酵组NF-κB p65表达下调,IκB-α表达上调,差异有统计学意义(P < 0.01)。见图 3图 4表 4

图 3 各组小鼠胃组织NF-κB p65表达
图 4 各组小鼠胃组织IκB-α表达
表 4 药物对小鼠胃组织NF-κB p65、IκB-α平均光密度的影响(x±s
组别 动物数 NF-κB p65 IκBα
对照组 6 0.201±0.034** 0.233±0.035**
模型组 6 0.299±0.029 0.158±0.019
加味半夏泻心汤发酵组 6 0.203±0.018** 0.224±0.014**
加味半夏泻心汤组 6 0.239±0.007**## 0.196±0.019**#
益生菌组 6 0.276±0.015## 0.168±0.016##
西药三联组 6 0.270±0.022*## 0.185±0.020*##
注:与模型组比较,**P<0.01,*P<0.05;与加味半夏泻心汤发酵组比较,##P<0.01,#P<0.05。
2.5 qPCR法检测胃组织NF-κB p65、IκB-α的mRNA水平

qPCR法检测胃组织NF-κB p65、IκB-α mRNA结果显示,与对照组相比,模型组NF-κB p65 mRNA水平上调,IκB-α mRNA水平下调,差异有统计学意义(P < 0.01)。与模型组相比,各治疗组NF-κB p65 mRNA水平下调,IκB-α mRNA水平上调,其中益生菌组与模型组差异无统计学意义(P > 0.05),各治疗组中加味半夏泻心汤发酵组改变最为显著。与加味半夏泻心汤组、益生菌组、西药三联组相比,加味半夏泻心汤发酵组NF-κB p65 mRNA水平下调,差异有统计学意义(P < 0.01),IκB-α mRNA水平上调,其中加味半夏泻心汤发酵组与加味半夏泻心汤组差异无统计学意义(P > 0.05)。见图 5

注:与模型组比较,**P<0.01,*P<0.05;与加味半夏泻心汤发酵组比较,##P<0.01。 图 5 药物对小鼠胃组织NF-κB p65、IκB-α mRNA水平的影响(n=6)
2.6 qPCR对四种肠道菌的定量

qPCR对4种肠道菌的相对定量结果显示,与对照组相比,模型组乳杆菌、双歧杆菌含量下调,肠球菌、肠杆菌含量上调,差异有统计学意义(P < 0.01)。与模型组相比,各治疗组乳杆菌、双歧杆菌含量上调,肠球菌、肠杆菌含量下调,差异有统计学意义(P < 0.01),其中加味半夏泻心汤发酵组菌群变化最为明显。与加味半夏泻心汤组、益生菌组、西药三联组相比,加味半夏泻心汤发酵组乳杆菌、双歧杆菌含量上调,肠球菌、肠杆菌含量下调,差异有统计学意义(P < 0.01)。见图 6

注:与模型组相比,**P<0.01;与加味半夏泻心汤发酵组相比,##P<0.01。 图 6 药物对小鼠4种肠道菌含量的影响
3 讨论

在中医诊断中,HAG可被认定为“胃痛”“痞满”等多种中医疾病类型,病机以脾胃虚弱,食积湿热内生者最为多见,主要临床表现为脘腹胀满、食欲减退、肢体困重、大便黏腻。本次研究中对半夏泻心汤做了进一步调整,加入了炒鸡内金、佛手以及砂仁,以党参易人参,该方剂临床治疗HAG取得了良好的疗效。党参补中益气、健脾和胃。姜半夏燥湿化痰、降逆止呕、消痞散结,两者共为君药,起到健脾和胃、燥湿消痞之效。姜黄连清热燥湿、和胃止呕,干姜温中散寒、燥湿消痰,黄芩清热燥湿、消痞,鸡内金健胃消食,四者共为臣药,起到燥湿清热、温中散寒、健胃消痞之效。佛手具有理气和胃止痛的功效,砂仁能化湿开胃,温脾止泻。大枣性味甘温,能益气补脾益胃,两者共为佐药,以佐君行健脾化湿、和胃止痛之效。炙甘草则能益气和中,调和诸药为使药。诸药配伍,健脾益气,燥湿清热,消痞和胃止痛之效强。现代研究也表明半夏泻心汤有抗Hp感染、抑制炎症反应、保护胃黏膜、调节肠道菌群等功效,临床上广泛应用于消化系统疾病。而现代中药发酵技术不断发展,中药发酵是利用微生物在固体或液体基质中与药材共培养的生物转化技术。通过菌株代谢及与中药成分的相互作用,可增效减毒、提升活性成分含量。本研究在运用加味半夏泻心汤的基础上,进一步使用中药发酵的方式进行炮制,并选用植物乳杆菌作为发酵菌株,研究表明植物乳杆菌有抑制Hp、免疫调节、调节肠道菌群等作用[8, 13-15]。因此在加味半夏泻心汤的基础上运用植物乳杆菌发酵,探索其在抑菌、降低炎症反应、调节肠道菌群等方面的功用变化。

Hp的定植和致病的关键在于能够快速穿透胃液和黏液层,释放空泡毒素,引起空泡变性,导致胃上皮细胞发生病理性变化[16]。Hp产生的尿素酶、细胞毒素、胰酶等毒力因子诱导的炎症反应也会对胃黏膜的结构和功能造成破坏。吉姆萨染色结果显示,西药三联组Hp定植数量最少,加味半夏泻心汤发酵组和加味半夏泻心汤组Hp定植数量相对减少。HE染色结果显示,加味半夏泻心汤发酵组和加味半夏泻心汤组胃黏膜组织病理情况好转最为明显。由此可知,在抑菌和修复胃黏膜方面,加味半夏泻心汤发酵液与加味半夏泻心汤相比未见明显提升,并且在抑菌方面西药效果更显著。

有研究指出[17]:HAG患者的胃黏膜中NF-κB的表达水平显著增加,且与炎症程度呈正相关。NF-κB是一种与免疫球蛋白Kappa特异性结合的核转录因子,在所有真核细胞中都有表达。NF-κB能够调节免疫炎症反应,在各种激活NF-κB的途径中由NF-κB p65参与的激活途径研究最为深入。在正常细胞中,NF-κB以复合物NF-κB p65/p50/IκB-α的形式存在,NF-κB处于非活跃状态,其核基因信号由IκB-α隐藏。Hp感染可引发核因子κB抑制蛋白激酶的激活,进而导致IκB-α的磷酸化和NF-κB p65/p50/IκB-α复合物的降解,当NF-κB活跃并迁移到细胞核中时,会进一步引发炎症反应。NF-κB能够调节部分促炎因子(如TNF-α、IL-6、IL-1β)的表达。TNF-α是炎症反应中出现最早的促炎因子,可以刺激其他促炎因子的产生。IL-1β能激活中性粒细胞释放蛋白酶,使胃黏膜出现损伤坏死,最终导致炎症反应的发生。IL-6也能够活化中性粒细胞,使炎症递质增加,和其他促炎因子相互作用后导致局部炎症反应的发生和扩大[18]。而有研究表明,TNF-α、IL-6、IL-1β可对NF-κB产生负反馈调节[19]。NF-κB的活化促进了炎症反应的加强,而促炎因子的上升又进一步刺激了NF-κB的激活,如此循环,加速了疾病的发展。在本研究中检测胃组织NF-κB p65、IκB-α mRNA及其蛋白含量的结果显示,各治疗组中加味半夏泻心汤发酵组改变最为明显,NF-κB p65mRNA及其蛋白含量显著下调,IκB-α mRNA及其蛋白含量显著上调。ELISA法检测TNF-α、IL-6、IL-1β含量的结果显示,各治疗组中加味半夏泻心汤发酵组改变最为明显,三种促炎因子含量显著降低。由此可见HAG炎症机制可能与NF-κB信号通路的激活及促炎因子的释放有关。加味半夏泻心汤发酵液可以通过降低NF-κB及其所介导的促炎因子的表达而使炎症微环境得以改善,并且经过植物乳杆菌发酵的加味半夏泻心汤可以增强其抗炎能力。有研究表明[20]半夏泻心汤可以降低NF-κB的表达,减少TNF-α、IL-1β等促炎因子的释放,从而使炎症得以改善。

肠道菌群是由多种细菌组成的生态系统,维持其动态平衡对免疫反应、抗炎、保护肠道黏膜具有重要意义。正常人体内兼性厌氧菌(如肠杆菌、肠球菌)远少于严格厌氧菌(如双歧杆菌),如果肠道菌群失调,易引起兼性厌氧菌相对丰度增加、释放毒素水平比例升高,进而肠上皮细胞遭到破坏,导致肠道屏障受损,从而引发肠道炎症[21-22]。有研究表明Hp感染后肠道产生炎症反应,炎症部位因血流充沛活性氧含量增高,因此促进兼性厌氧菌的繁殖,抑制严格厌氧菌的活性,从而对肠道微生物菌群结构产生影响[23]。肠道菌群的变化会影响黏膜免疫系统的正常运行,导致功能退化,进而引发免疫炎症反应,因此促进肠道菌群平衡在HAG治疗中发挥重要作用。qPCR对四种肠道菌的相对定量结果显示,加味半夏泻心汤发酵组可以促进乳杆菌、双歧杆菌等的生长,抑制肠球菌、肠杆菌的繁殖,并且与其他治疗组相比效果更明显。有研究表明,半夏泻心汤可明显增加模型小鼠肠道拟杆菌、双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌数量,有效调节脾虚便秘小鼠紊乱的肠道菌群[24]。有研究结果表明[25-26],黄芩、黄连可以促进双歧杆菌、乳酸杆菌的繁殖,抑制有害菌肠球菌和肠杆菌生长。Guo等[15]用植物乳杆菌发酵补中益气汤、四君子汤、参苓白术汤,发酵复方相较于原始复方缓解抗生素引起的小鼠腹泻和菌群失调,恢复肠道屏障损伤的能力更强。通过以上研究可知,加味半夏泻心汤发酵液可以增强加味半夏泻心汤改善肠道菌群的能力,促进乳杆菌、双歧杆菌等益生菌增长,抑制有害菌群,从而抑制免疫炎症反应的发生。

综上所述,加味半夏泻心汤发酵液有较好的抑菌作用,可以抑制HAG模型小鼠胃黏膜Hp的增值。结合ELISA、qPCR和免疫组化结果可推断,加味半夏泻心汤发酵液通过调节NF-κB p65和IκB-α蛋白的表达,抑制NF-κB信号通路的激活,减少TNF-α、IL-1β和IL-6等促炎因子的释放,从而抑制炎症反应的发生。此外,加味半夏泻心汤发酵液还有助于改善肠道菌群结构,促进益生菌如乳杆菌和双歧杆菌的生长,同时抑制有害菌群的繁殖,进而减轻肠道炎症反应。加味半夏泻心汤经植物乳杆菌发酵后在抑菌和修复胃黏膜方面未见明显提升,但其抗炎和调节肠道菌群的作用显著增强,凸显了中药发酵在增效方面的优势,展现出广阔的发展前景。本实验的不足之处在于实验仅验证了加味半夏泻心汤发酵液对NF-κB信号通路及肠道菌群的调节作用,未探索出其疗效优于加味半夏泻心汤的主要活性成分及其作用机制,需进一步研究。

参考文献
[1]
CROWE S E. Helicobacter infection, chronic inflammation, and the development of malignancy[J]. Current Opinion in Gastroenterology, 2005, 21(1): 32-38.
[2]
郑育卿. 芪连温胆汤对Hp相关性胃炎(脾虚湿热证)小鼠胃黏膜NF-κB p65、I κB α水平的影响[D]. 成都中医药大学, 2018.
[3]
尹抗抗, 谭达全, 郭春秀, 等. 半夏泻心汤及其拆方抗幽门螺杆菌作用的研究[J]. 湖南中医杂志, 2012, 28(6): 106-108.
[4]
王婷, 杨勤. 半夏泻心汤在幽门螺杆菌相关性胃炎中临床运用与作用机制研究进展[J]. 辽宁中医药大学学报, 2016, 18(4): 243-246.
[5]
陈威辛, 窦志强, 丁丽丽. 从肠道菌群论半夏泻心汤证治[J]. 河南中医, 2022, 42(3): 328-330.
[6]
屈青松, 周晴, 石艳双, 等. 乳酸菌发酵中药功能及其增效机制的研究进展[J]. 环球中医药, 2022, 15(9): 1707-1715.
[7]
武万强, 王琳琳, 赵建新, 等. 植物乳杆菌生理特性及益生功能研究进展[J]. 食品与发酵工业, 2019, 45(1): 1-13.
[8]
MENG F J, YANG S G, WANG X, et al. Reclamation of Chinese herb residues using probiotics and evaluation of their beneficial effect on pathogen infection[J]. Journal of Infection and Public Health, 2017, 10(6): 749-754. DOI:10.1016/j.jiph.2016.11.013
[9]
赵唐. 植物乳杆菌发酵中药复方工艺优化及对小鼠肠道菌群的作用研究[D]. 兰州: 兰州大学, 2019.
[10]
胡艺丽, 金小晶, 刘智群, 等. 新蒲饮联合质子泵抑制剂对幽门螺杆菌感染相关性胃炎中TLR-2/MyD88/NF-κB信号通路的影响[J]. 世界科学技术-中医药现代化, 2020, 22(4): 1043-1053.
[11]
王丽. CSG脾虚与湿热模型大鼠胃黏膜组织微观变化的对比研究[D]. 沈阳: 辽宁中医药大学, 2011.
[12]
翁一洁, 郑学宝. 大鼠内因湿热造模方法研究[J]. 时珍国医国药, 2010, 21(2): 479-480.
[13]
杨广珠, 张淑红, 李滢, 等. 植物乳杆菌拮抗致病大肠杆菌机制与应用研究进展[J]. 现代食品科技, 2023, 39(12): 310-319.
[14]
蒋杰, 黄煌, 梅璐, 等. 乳杆菌改善幽门螺杆菌感染性胃炎的实验研究[J]. 河南医学研究, 2018, 27(16): 2887-2892.
[15]
GUO X, YAN Z P, WANG J X, et al. Effect of traditional Chinese medicine(TCM) and its fermentation using Lactobacillus plantarum on ceftriaxone sodium-induced dysbacteriotic diarrhea in mice[J]. Chinese Medicine, 2022, 17: 20.
[16]
刘灏. 幽门螺旋杆菌致病因子及其致病机制[C]//贵州省医学会消化及内镜学分会. 2008年贵州省医学会消化及内镜学分会学术大会论文汇编, 2008: 10.
[17]
曹萍, 卢启明, 薛群基, 等. 核因子-κB与幽门螺杆菌相关性胃炎[J]. 国外医学(消化系疾病分册), 2005(4): 228-230.
[18]
李婷. 基于"下法" 胁腹宁颗粒治疗慢性非萎缩性胃炎模型大鼠NF-κB信号转导通路的实验研究[D]. 长春: 长春中医药大学, 2019.
[19]
SKAUG B, JIANG X M, CHEN Z J. The role of ubiquitin in NF-kappaB regulatory pathways[J]. Annual Review of Biochemistry, 2009, 78: 769-796.
[20]
李慧臻, 刘琳, 王兴章, 等. 半夏泻心汤对胃癌前病变大鼠胃黏膜组织中的NF-κB/STAT3信号通路的影响研究[J]. 中国中西医结合消化杂志, 2017, 25(4): 284-288.
[21]
刘昌孝. 肠道菌群与健康、疾病和药物作用的影响[J]. 中国抗生素杂志, 2018, 43(1): 1-14.
[22]
李文静. 基于数据挖掘总结邓厚波教授治疗功能性腹泻用药规律研究[D]. 长春中医药大学, 2023.
[23]
ZENG M Y, INOHARA N, NUÑEZ G. Mechanisms of inflammation-driven bacterial dysbiosis in the gut[J]. Mucosal Immunology, 2016, 10(1): 18-26.
[24]
邓天好, 刘珍, 尹抗抗, 等. 半夏泻心汤对脾虚便秘小鼠肠道菌群与肠黏膜的影响[J]. 中医药导报, 2018, 24(14): 26-29+37.
[25]
徐君. 黄芩-黄连药对与肠道菌群的相互作用研究[D]. 南京中医药大学硕士学位论文, 2014.
[26]
崔祥, 陶金华, 江曙, 等. 黄连提取物与肠道菌群的相互作用研究[J]. 中草药, 2018, 49(9): 2103-2107.