基于NF-κB/MLCK信号通路探讨调肝和脾方对IBS-D肠粘膜屏障的调控作用及相关机制

背景:腹泻型肠易激综合征(IBS-D)被归类为一种功能性疾病,尽管其并未显示明显的器质性改变,然而周期性的症状发作却给患者带来极大的困扰,严重影响了他们的生活质量。因此,IBS的研究受到广泛关注。尽管目前现代医学尚未找到彻底的治愈方法来应对IBS-D,但针对这一病症,已有一系列E coli infections治疗方法被提出。针对症状较轻的患者,通常采用非药物治疗方法,此外,对于临床症状明显的患者,常根据其具体症状进行对症药物治疗。然而,目前的治疗方法往往只针对单一症状发挥作用,对于临床症状较为复杂的患者而言,往往需要联合应用多种药物制剂。这种多药联合治疗的疗效常常不稳定,且存在复发率较高等问题。与之相比,中医在治疗IBS-D方面拥有悠久的历史,中医药具有多靶点作用、疗效显著以及安全性高等优势,或可从中开发寻找IBS-D治疗的补充和替代药物。目的:本研究通过观察中药复方调肝和脾方治疗IBS-D的临床疗效,应用网络药理学方法对调肝和脾方治疗IBS-D的作用靶点和分子机制进行预测分析,并结合动物实验验证,探讨调肝和脾方对IBS-D结肠黏膜屏障功能作用的相关机制,评估中医药在治疗IBS-D方面的潜在疗效和可行性,探讨中医药在治疗IBS-D中的角色。通过本研究,旨在为IBS-D患者提供更好的治疗选择,从而改善他们的生活质量和健康状况。方法:1.将我院60例肝郁脾虚型IBS-D患者随机分为观察组和对照组,每组30例。对照组予西药匹维溴铵口服,观察组口服调肝和脾方,疗程均为4周,每2周就诊一次,观察比较两组患者的一般情况、单项中医症候评分、总体症状评分、焦虑抑郁评分、粪便情况、炎症指标、肠粘膜屏障指标。2.运用网络药理学方法预测调肝和脾方治疗IBS-D的可能作用靶点和分子机制,获得调肝和脾方与IBS-D的交集靶点;构建“药物一靶点一疾病”蛋白互作网络,筛选出调肝和脾方治疗IBS-D的核心靶点,进行GO和KEGG富集分析。3.将雄性SD大鼠50只分为5组,每组10只,包括:正常组(SHAM组)、模型组(MG组)、中药调肝和脾方低剂量组(L-TGHPF)、中药调肝和脾方中剂量组(M-TGHPF)和中药调肝和脾方高剂量组(H-TGHPF)。采用番泻叶煎煮液灌胃联合束缚应激法进行造模,观察大鼠粪便含水量、体重变化、腹壁撤离反射(AWR)评分,评价肠道功能及肠道敏感程度,同时评价验证模型。检测肠道屏障功能指标D-乳酸含量、炎症因子TNF-a、IL-6、紧密连接蛋白闭锁蛋白(Occludin)、闭合蛋白-1(Claudin-1)的表达以及NF-κ B/MLCK信号通路蛋白表达情况,电镜下观察、对比肠粘膜微结构情况,评价中药调肝和脾房对IBS-D的治疗效果及探索其可能的作用机制。结果:1、临床研究:本研究旨在评估中药复方调肝和脾方治疗IBS-D患者的临床效果。研究发现,中药治疗组与西药对照组在性别、年龄、病程等一般情况方面均无显著差异,具有可比性。①症状改善情况:治疗初期,中药治疗组在2周内显示出症状明显的改善,包括排便次数的减少、腹胀感的减轻以及食欲的增加(P<0.05)。经过4周的治疗,该组患者的排便次数、腹胀感和食欲状况相较治疗前和治疗初期进一步改善(P<0.05)。此外,治疗4周后,腹痛、脘腹痞满、倦怠乏力和急躁易怒等症状也显著改善(P<0.05),且相较于治疗初期,治疗4周后对腹痛、食欲不振以及急躁易怒的改善更为明显(P<0.05)。对照组在治疗4周后,腹痛、排便次数、腹胀、脘腹痞满和食欲不振等症状均较治疗前有所减轻(P<0.05),特别是腹痛、排便次数和腹胀症状相较治疗初期缓解更为显著(P<0.05)。与西药对照组相比,中药治疗组在治疗2周后对排便次数和腹胀的改善效果更为明显(P<0.05)。治疗4周后,中药治疗组在排便次数、腹胀、食欲不振和急躁易怒等症状的缓解方面显著优于西药对照组(P<0.05)。②情绪改善情况:中药治疗4周后显著改善了患者的焦虑和抑郁情绪(P<0.01),西药对照组在治疗4周后抑郁情绪也有所缓解,而中药治疗组在抑郁情绪改善方面相较于西药对照组表现出更为显著的优势(P<0.05)。③粪便性状情况:中药治疗不仅在改善临床症状方面表现出优势,还有效改善了粪便性状(P<0.05)。与之相比,西医治疗在改善粪便性状方面表现不明显,治疗前后粪便性状评分变化缺乏统计学意义(P>0.05)。④炎症水平变化:中药治疗在减轻炎症水平方面也表现出优势,治疗4周后IL-6、TNF-α和CRP水平明显下降(P<0.05),且与西药对照组相比,中药治疗组的炎症水平下降更为显著(P<0.05)。⑤肠粘膜屏障功能情况:治疗4周后,中药治疗组和西药对照组的血清D-乳酸水平均明显下降(P<0.05),说明两组均可保护肠道屏障,且差异不明显(P>0.05)。2、网络药理学研究:通过TCMSP数据库的靶点预测,获得了调肝和脾方的275个作用靶点。结合GeneCards和OMIM数据库的数据,获取了 IBS-D的3274个疾病靶点。通过交叉比对,获得了调肝和脾方可能的167个治疗IBS-D的靶点。将这167个靶点基因输入String数据库(https://string-db.org/)进行蛋白-蛋白相互作用预测,从中鉴定出了核心靶点,其中包括IL6、TNF、AKT1、TP53、STAT3、JUN、MAPK3、CASP3、EGFR、IL1B LY294002核磁等。此外,我们还进行了 GO和KEGG的富集分析,结果显示GO生物功能富集主要涉及蛋白结合等方面,而NF-κB信号通路被确认为其中的一个重要信号通路。3、实验研究:本实验旨在探究中药调肝和脾方对腹泻型肠易激综合征(IBS-D)大鼠模型的影响。①大鼠粪便含水量变化:造模前(T0)各组大鼠粪便含水量无明显差异(p>0.05)。造模后(T1),各组大鼠粪便含水量较对照组显著增NVP-TNKS656作用加(p<0.01)。治疗后(T2),中、低剂量调肝和脾方组大鼠粪便含水量较对照组显著增加(p<0.05),而高剂量组与对照组比较无显著差异(p>0.05)。此外,高剂量组的粪便含水量显著低于低剂量组(p<0.05),显示中药剂量与粪便含水量改善程度相关。②大鼠体重变化:在造模后(T1),模型组的体重增加明显低于正常组(p<0.01)。治疗结束后(T2),模型组大鼠体重显著低于其他各组(p<0.01),而高剂量中药组的体重明显高于Sham组(p<0.05),中、低剂量中药组与Sham组比较无显著差异。③肠道扩张敏感性(AWR)评分变化:模型前各组大鼠肠道扩张敏感性无显著差异(p>0.05)。模型后,模型组及不同剂量的中药组肠道扩张敏感性均显著增加(p<0.05)。治疗后,模型组及中、低剂量中药组肠道扩张敏感性仍显著增加(p<0.01),而高剂量中药组与模型组比较无显著差异(p>0.05)。不同剂量中药治疗后,高剂量组对大鼠肠道扩张敏感性的改善作用更为显著(p<0.05)。④炎症水平变化:高剂量中药组在TNF-α、IL-6水平方面较低剂量中药组显著降低(p<0.01),而与模型组相比,高剂量中药组的TNF-α、IL-6水平无明显差异(p>0.05)。⑤肠道黏膜紧密连接蛋白表达变化:高剂量中药组的Occludin水平较低剂量、中剂量组明显升高(p<0.05),而Claudin-1蛋白在中药不同剂量治疗组间比较无显著差异(p>0.05)。另外,高剂量中药组的NF-κB/MLCK蛋白表达水平较低剂量、中剂量组明显降低(p<0.01)。⑥电镜观察结果:正常组大鼠结肠粘膜上皮形态正常,微绒毛排列整齐、紧密、清晰,长度一致,且未出现脱落现象;模型组大鼠肠粘膜微绒毛长短不一,排列无序且杂乱,局部出现断裂现象。与模型组大鼠相比,高剂量中药组的结肠微绒毛排列更为紧密,长度更一致,而低剂量、中剂量中药组次之。结论:1、中药调肝和脾方在治疗IBS-D患者中显示出潜在的临床优势,能够在改善临床症状、情绪状态、粪便性状、炎症水平及保护肠粘膜屏障方面发挥积极作用,这为IBS-D的综合治疗提供了有益的参考。2、调肝和脾方在治疗IBS-D中的核心作用靶点涉及IL6、TNF等炎性因子,NF-κB信号通路被确认为其中的一个重要信号通路,为进一步的研究提供了有益的线索。3、中药调肝和脾方可改善IBS-D模型大鼠的病理状态,其作用可通过调节肠道敏感性、降低炎症水平、干预黏膜紧密连接蛋白Occludin和Claudin-1表达、保护肠粘膜屏障来实现,其机制可能与调肝和脾方调控NF-κB/MLCK信号通路有关,深入了解这一信号通路的作用机制将有助于开发更精确、针对性的治疗策略,从而更好地满足IBS-D患者的需求。