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基于16S核糖体RNA高通量测序探讨加味四君子汤对严重烫伤兔肠道菌群多样性的影响

罗锦花 詹剑华 廖文强 程兴 黄凯

罗锦花, 詹剑华, 廖文强, 等. 基于16S核糖体RNA高通量测序探讨加味四君子汤对严重烫伤兔肠道菌群多样性的影响[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2022, 38(3): 227-235. DOI: 10.3760/cma.j.cn501120-20200923-00421.
引用本文: 罗锦花, 詹剑华, 廖文强, 等. 基于16S核糖体RNA高通量测序探讨加味四君子汤对严重烫伤兔肠道菌群多样性的影响[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2022, 38(3): 227-235. DOI: 10.3760/cma.j.cn501120-20200923-00421.
Luo JH,Zhan JH,Liao WQ,et al.Investigating the effects of Modified Sijunzi Decoction on the diversity of intestinal microflora of severe scald rabbits based on 16S ribosomal RNA high-throughput sequencing[J].Chin J Burns Wounds,2022,38(3):227-235.DOI: 10.3760/cma.j.cn501120-20200923-00421.
Citation: Luo JH,Zhan JH,Liao WQ,et al.Investigating the effects of Modified Sijunzi Decoction on the diversity of intestinal microflora of severe scald rabbits based on 16S ribosomal RNA high-throughput sequencing[J].Chin J Burns Wounds,2022,38(3):227-235.DOI: 10.3760/cma.j.cn501120-20200923-00421.

基于16S核糖体RNA高通量测序探讨加味四君子汤对严重烫伤兔肠道菌群多样性的影响

doi: 10.3760/cma.j.cn501120-20200923-00421
基金项目: 

江西省科技计划 20171BBG70061, 2020BBG73020

详细信息
    通讯作者:

    詹剑华,Email:zjhseasky@163.com

Investigating the effects of Modified Sijunzi Decoction on the diversity of intestinal microflora of severe scald rabbits based on 16S ribosomal RNA high-throughput sequencing

Funds: 

Science and Technology Program of Jiangxi Province of China 20171BBG70061, 2020BBG73020

More Information
    Corresponding author: Zhan Jianhua, Email: zjhseasky@163.com
  • 摘要:     目的   基于16S核糖体RNA(16S rRNA)高通量测序,探讨加味四君子汤对严重烫伤兔肠道菌群多样性的影响。    方法   采用实验研究方法。选取90只6~8个月龄雌雄不限日本大耳兔,按照随机数字表法分为正常对照组、单纯烫伤组、烫伤+低剂量组、烫伤+中剂量组、烫伤+高剂量组,每组18只。正常对照组兔自由饮食、饮水,单纯烫伤组、烫伤+低剂量组、烫伤+中剂量组、烫伤+高剂量组兔制作30%体表总面积Ⅲ度烫伤模型后分别给予生理盐水、0.2 g/mL加味四君子汤、1.0 g/mL加味四君子汤、5.0 g/mL加味四君子汤灌胃,持续给药7 d。于分组处理第1、3、7天,采用酶联免疫吸附测定法检测各组兔回肠黏膜组织中的肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)、IL-10水平,各组每个时间点的样本数为6。根据前述实验结果,另外选取9只兔分为正常对照组、单纯烫伤组、烫伤+中剂量组,每组3只,各组兔分组及处理方法同前。于分组处理第7天,采用高通量测序技术对3组兔回肠黏膜菌群的16S rRNA V3、V4区进行测序;采用QIIME软件统计菌群优质序列数目;使用RDP Classifier软件分析菌群的门、纲、目、科、属水平;采用Illumina MiSeq测序技术对菌群行α多样性(Ace、Chao1、Simpson、Shannon指数)和β多样性分析。对数据行析因设计方差分析、SNK检验及Bonferroni校正。    结果   与正常对照组相比,单纯烫伤组、烫伤+低剂量组、烫伤+高剂量组分组处理第1、3、7天和烫伤+中剂量组分组处理第1、3天兔回肠黏膜组织中的TNF-α水平均明显升高(P<0.01),单纯烫伤组、烫伤+低剂量组、烫伤+中剂量组、烫伤+高剂量组分组处理第1、3、7天兔回肠黏膜组织中的IL-1β水平均明显升高(P<0.05或P<0.01),单纯烫伤组、烫伤+低剂量组、烫伤+中剂量组、烫伤+高剂量组分组处理第1、3、7天兔回肠黏膜组织中的IL-10水平均显著降低(P<0.01)。与单纯烫伤组相比,烫伤+低剂量组、烫伤+中剂量组、烫伤+高剂量组分组处理第3、7天及烫伤+中剂量组分组处理第1天兔回肠黏膜组织中的TNF-α水平均明显降低(P<0.01),烫伤+低剂量组、烫伤+中剂量组、烫伤+高剂量组分组处理第3、7天及烫伤+中剂量组分组处理第1天兔回肠黏膜组织中的IL-1β水平均明显降低(P<0.01),烫伤+低剂量组分组处理第7天和烫伤+中剂量组分组处理第1、3、7天以及烫伤+高剂量组分组处理第3、7天兔回肠黏膜组织中的IL-10水平均显著升高(P<0.05或P<0.01)。与烫伤+低剂量组相比,烫伤+中剂量组分组处理第1、3、7天和烫伤+高剂量组分组处理第3、7天兔回肠黏膜组织中的TNF-α水平均明显降低(P<0.01),烫伤+中剂量组分组处理第1、3、7天和烫伤+高剂量组分组处理第3、7天兔回肠黏膜组织中的IL-1β水平均显著降低(P<0.05或P<0.01),烫伤+中剂量组分组处理第1、3、7天和烫伤+高剂量组分组处理第7天兔回肠黏膜组织中的IL-10水平均显著升高(P<0.05或P<0.01)。与烫伤+中剂量组相比,烫伤+高剂量组分组处理第1、3、7天兔回肠黏膜组织中的TNF-α水平均明显升高(P<0.01),烫伤+高剂量组分组处理第1、3、7天兔回肠黏膜组织中的IL-10水平均明显降低(P<0.01),烫伤+高剂量组分组处理第7天兔回肠黏膜组织中的IL-1β水平均显著降低(P<0.01)。与第1天比较,单纯烫伤组分组处理第3、7天以及正常对照组分组处理第3天兔回肠黏膜组织中的TNF-α水平均明显升高(P<0.05或P<0.01),单纯烫伤组分组处理第3、7天兔回肠黏膜组织中的IL-1β水平均明显升高(P<0.01),烫伤+低剂量组、烫伤+高剂量组分组处理第7天和烫伤中剂量组分组处理第3、7天兔回肠黏膜组织中的IL-10水平均明显升高(P<0.05或P<0.01);烫伤+高剂量组分组处理第3、7天及烫伤+中剂量组分组处理第7天的兔回肠黏膜组织中的TNF-α水平均明显降低(P<0.05或P<0.01),烫伤+中剂量组分组处理第7天兔回肠黏膜组织中的IL-1β水平明显降低(P<0.01),单纯烫伤组分组处理第7天兔回肠黏膜组织中的IL-10水平明显降低(P<0.01)。与第3天比较,单纯烫伤组分组处理第7天兔回肠黏膜组织中的TNF-α、IL-1β水平及正常对照组、烫伤+低剂量组、烫伤+中剂量组和烫伤+高剂量组分组处理第7天兔回肠黏膜组织中的IL-10水平均明显升高(P<0.05或P<0.01),烫伤+低剂量组、烫伤+中剂量组、烫伤+高剂量组分组处理第7天兔回肠黏膜组织中的TNF-α水平均明显降低(P<0.05),烫伤+中剂量组、烫伤+高剂量组分组处理第7天兔回肠黏膜组织中的IL-1β水平均明显降低(P<0.05或P<0.01),单纯烫伤组分组处理第7天兔回肠黏膜组织中的IL-10水平明显降低(P<0.01)。分组处理第7天,正常对照组、单纯烫伤组、烫伤+中剂量组兔回肠黏膜中的菌群分别获96 023、107 365、95 921条优质序列。3组兔回肠黏膜中的菌群在门、纲、目、科、属的分类水平上均分别以拟杆菌门和厚壁菌门、梭菌纲和拟杆菌纲、梭菌目和拟杆菌目、瘤胃菌科和梭菌科及拟杆菌科、梭菌属和拟杆菌属及瘤胃菌属菌群为主,但各组菌群组成不同。3组兔回肠黏膜中菌群的Ace、Chao1、Simpson、Shannon指数均没有显著差异(P>0.05),β多样性无明显差异。    结论   严重烫伤后兔回肠黏膜炎症反应明显,并呈时间依赖性增加。加味四君子汤可减轻炎症反应,其治疗效果最佳质量浓度为1.0 g/mL。高通量测序法能够精准地反映肠道菌群的结构组成,加味四君子汤对严重烫伤后肠道菌群具有一定的调节作用。

     

  • 参考文献(20)

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  • 1  3组兔分组处理第7天的回肠黏膜菌群在属分类水平的构成差异

    注:烫伤+中剂量组兔烫伤后,给予终质量浓度1.0 g/mL加味四君子汤灌胃;A1、A2、A3为正常对照组3只兔样本,B1、B2、B3为单纯烫伤组3只兔样本,C1、C2、C3为烫伤+中剂量组3只兔样本

    2  3组兔分组处理第7天的回肠黏膜中菌群等级丰度曲线

    注:烫伤+中剂量组兔烫伤后,给予终质量浓度1.0 g/mL加味四君子汤灌胃;图中纵坐标为经过log2处理的数据;A1、A2、A3为正常对照组3只兔样本,B1、B2、B3为单纯烫伤组3只兔样本,C1、C2、C3为烫伤+中剂量组3只兔样本

    3  3组兔分组处理第7天的回肠黏膜菌群β多样性分析

    注:烫伤+中剂量组兔烫伤后,给予终质量浓度1.0 g/mL加味四君子汤灌胃;A1、A2、A3为正常对照组3只兔样本,B1、B2、B3为单纯烫伤组3只兔样本,C1、C2、C3为烫伤+中剂量组3只兔样本;主坐标成分表示菌群分布距离相对集中结果的解释度

    表1  5组兔分组处理第1、3、7天回肠黏膜组织的炎症水平(pg/mL,x¯±s

    组别兔数(只)第1天第3天第7天
    TNF‐αIL‐1βIL‐10TNF‐αIL‐1βIL‐10TNF‐αIL‐1βIL‐10
    正常对照组18108.2±13.213.24±0.10923±4128.8±3.6f11.37±0.72909±17114.2±1.9j12.10±1.51937±16k
    单纯烫伤组18254.1±26.3a33.41±1.96a638±28a321.5±15.8ag42.91±2.74ag602±80a344.7±10.5agk53.25±2.45agj447±30agj
    烫伤+低剂量组18256.0±28.7a31.55±2.93a660±27a260.4±10.7ab30.64±3.99ab658±13a242.6±11.8abk34.72±2.29ab696±26abgj
    烫伤+中剂量组18187.4±17.9abc26.26±2.08abc774±38abc174.3±19.9abc20.53±6.78abh816±27abci130.8±40.0bcfk16.14±2.18abcgk843±28abcgk
    烫伤+高剂量组18240.7±18.0ad30.05±12.02e663±27ad209.8±11.6abcdf26.51±1.61abh692±38adi201.0±12.4abcdgk23.76±0.53abcgj749±33abdghk
    F152.8436.38341.86555.94171.24153.22387.981325.73833.79
    P<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001
    注:烫伤+低剂量组、烫伤+中剂量组、烫伤+高剂量组兔烫伤后,分别给予等体积终质量浓度0.2 g/mL、1.0 g/mL、5.0 g/mL加味四君子汤灌胃;TNF为肿瘤坏死因子,IL为白细胞介素;各组各时间点的样本数均为6;TNF-α处理因素主效应,F=716.67,P<0.001;时间因素主效应,F=17.42,P<0.001;两者交互作用,F=21.16,P<0.001;IL-1β处理因素主效应,F=349.68,P<0.001;时间因素主效应,F=8.19,P<0.001;两者交互作用,F=15.97,P<0.001;IL-10处理因素主效应,F=819.03,P<0.001;时间因素主效应F=0.58,P=0.560;两者交互作用,F=21.82,P<0.001;与正常对照组相比,aP<0.01、eP<0.05;与单纯烫伤组相比,bP<0.01、iP<0.05;与烫伤+低剂量组相比,cP<0.01、hP<0.05;与烫伤+中剂量组相比,dP<0.01;与组内第1天相比,fP<0.05、gP<0.01;与组内第3天相比,jP<0.01、kP<0.05
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    表2  3组兔分组处理第7天的回肠黏膜中菌群α多样性分析(x¯±s

    组别兔数(只)Ace指数Chao1指数Simpson指数Shannon指数
    正常对照组32 536±2 396±0.991±9.78±
    6615180.0110.22
    单纯烫伤组32 205±2 040±0.923±8.26±
    5325190.1402.38
    烫伤+中剂量组32 490±2 303±0.992±9.69±
    1691420.0120.23
    F0.781.101.482.27
    P0.4780.3590.2580.138
    注:烫伤+中剂量组兔烫伤后,给予终质量浓度1.0 g/mL加味四君子汤灌胃
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  • 收稿日期:  2020-09-23

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