畜牧兽医学报

作者：王乐, 陈泓岑, 张永红, 吴琼, 侯佳佳, 王天祎, 卢天航, 黄传发, 张华, 崔德凤

单位：北京农学院动物科学技术学院/兽医学(中医药)北京市重点实验室, 北京 102206

关键词：丹参,网络药理学,肠道菌群,高通量测序,小鼠

基金：家畜产业技术体系北京市创新团队（BAIC05-2022）；2018年度新型生产经营主体科技能力提升项目（1083252001/017）；2020年度北京市教育委员会科技计划一般项目（KM202010020009）

本研究旨在通过网络药理学联合16S rDNA高通量测序技术分析丹参对感染大肠杆菌小鼠肠道菌群的影响。利用传统中药系统药理学数据库和分析平台（TCMSP）筛选丹参有效成分及靶点基因。使用基因数据库（Genecards）获得E.coli靶点基因。两者靶点基因取交集，通过STRING平台进行蛋白质相互作用分析，构建PPI网络，并运用Cytoscape 3.8.2软件构建“丹参活性成分-潜在作用靶点”网络。利用DAVID在线工具进行基因本体论（GO）功能富集分析，Metascape数据库进行京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。试验选用110只雄性昆明小鼠，随机分为对照组、大肠杆菌组和低、中、高剂量丹参大肠杆菌感染组，每组22只。连续灌胃丹参液28 d后，用E.coli O101进行腹腔注射，对照组注射无菌生理盐水，观察24 h后，收集各组粪便。应用16S rDNA高通量测序技术对各组小鼠肠道菌群进行分析。结果显示：1）网络药理学丹参有效成分36个，作用靶点669个，Genecards数据库搜索E.coli靶点8 902个，对两者取交集去除孤立点获得丹参治疗E.coli潜在靶点51个；GO、KEGG分析，获得关键靶点18个、关键通路47条，其中生物过程（BP）、分子功能（MF）和细胞成分（CC）各为174、76、45条；2）通过Illumina Miseq测序共获得950 855条有效序列，2 537个操作分类单元（OTUs）；3） Alpha多样性分析结果表明，不同剂量丹参组肠道菌群多样性与对照组具有显著差异，大肠杆菌组肠道菌群多样性显著低于对照组（P<0.05）；4）相比于大肠杆菌感染组，在门水平上，低、中、高剂量丹参大肠杆菌感染组Bacteroidetes （拟杆菌门）丰度极显著增高（P<0.01），Firmicutes （厚壁菌门）丰度显著增高（P<0.05），Proteobacteria （变形菌门）极显著降低（P<0.01），在属水平上Bacteroides（拟杆菌属）丰度极显著增高（P<0.01）；5）基于LEfSe分析，对照组、大肠杆菌感染组、丹参高剂量大肠杆菌感染组共发现14种显著差异菌群；6） PICRUSt功能预测分析发现，丹参对大肠杆菌感染小鼠肠道菌群调节功能主要富集的途径是氨基酸、碳水化合物运输与代谢，翻译、核糖体结构和生物转化，细胞壁/膜/生物合成等方面。综上，基于网络药理学联合16S rDNA高通量测序技术全面揭示了丹参多成分、多靶点、多途径调节相关菌群生物丰富度，对大肠杆菌感染小鼠的肠道菌群紊乱有缓解作用，为临床应用丹参治疗大肠杆菌感染提供理论依据。

来源：2022年第10期

《畜牧兽医学报》期刊编辑部

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