Therapeutic effects of raw rhubarb on gastrointestinal complications in ischemic stroke: An integrated analysis of gut microbiota, metabolomics, and network pharmacology(生大黄对缺血性脑卒中胃肠道并发症的治疗作用:基于肠道微生物群、代谢组学和网络药理学的综合分析)
[摘要] 目的 胃肠道并发症(GITC)是卒中患者发病率和死亡率增加的主要原因,通过引发全身炎症和阻碍大脑修复,显著影响卒中的恢复。生大黄(RR)是一种常用的中药,在治疗缺血性卒中(IS)的胃肠并发症方面具有显著潜力,但其治疗机制尚不明确。本研究旨在通过综合分析肠道菌群、代谢组学和网络药理学结果,探讨RR对IS中GITC的治疗效果及潜在机制。方法 将雄性Sprague-Dawley大鼠进行大脑中动脉闭塞/再灌注(MCAO/R)处理以诱导IS。大鼠被分为6组:假手术组、模型组、尼莫地平给药组以及3个不同剂量的RR给药组。通过测量梗死面积、神经功能评分和组织病理学分析来评估神经保护效果。通过16S rRNA基因测序分析肠道菌群组成,同时利用UPLC-Q-Orbitrap HRMS/MS对大脑和结肠组织进行代谢组学分析。通过相关性分析建立肠道菌群变化与差异代谢物之间的联系。此外,利用网络药理学、分子对接和免疫印迹实验来探讨RR治疗IS中GITC的分子机制。结果 与模型组相比,RR能够恢复肠道功能,并显示出显著的神经保护效果。此外,肠道菌群分析表明,RR给药后通过增加双歧杆菌和乳酸杆菌的丰度,同时减少大肠埃希菌-志贺菌的丰度,逆转了MCAO/R大鼠的肠道菌群失调。大脑和结肠组织的代谢组学分析表明,RR通过调节花生四烯酸(AA)代谢,逆转了MCAO/R大鼠的代谢紊乱。相关性分析显示,AA及其代谢物(如前列腺素E2)与双歧杆菌和乳酸杆菌相关。结合代谢组学、网络药理学和分子对接分析表明,RR可能通过PI3K/mTOR信号通路调节AA代谢来治疗IS的GITC。最后,免疫印迹实验进一步证实RR在GITC中调节PI3K/mTOR信号通路。结论 RR作为IS中GITC的治疗策略具有显著的潜力,其介导的胃肠道保护效果与改善肠道菌群失调和代谢紊乱有关。
[关键词] 生大黄;胃肠道并发症;缺血性中风;大脑中动脉闭塞/再灌注;双歧杆菌;乳酸杆菌;花生四烯酸代谢