本期为大家介绍一篇结合16s rRNA测序的方法研究中药泻心汤治疗2型糖尿病机制的文章。文章发表在Scientific Reports期刊上，题目为Xiexin Tang improves the symptom of type 2 diabetic rats by modulation of the gut microbiota（泻心汤通过调节肠道微生物群改善2型糖尿病大鼠的症状）
研究亮点：本文结合16s rRNA测序方法，探讨了中药泻心汤改善2型糖尿病的机制是否与肠道微生物相关。
实验方法：
1. 2型糖尿病（T2DM）大鼠模型构建：26只Sprague-Dawley（SD）雄性大鼠随机分为2组。对照组（n=6）：正常饲料喂食。实验组(n=20)：喂食高脂饲料4周后，大鼠禁食过夜（12小时）并接受单次腹腔内注射链脲佐菌素（STZ，35mg / kg），72小时后大鼠空腹血糖（FBG）>11.1mmol / L，符合大鼠T2DM模型。其中实验组T2DM模型大鼠又分为T2DM组（n=12）和T2DM-泻心汤处理组（n=12），处理6周。
2. 每4天进行体重测量和空腹血糖检测及生化指标分析包括（LDL-C，HDL-C，TC，TG，IL-6, TNF-α, CRP and resistin）。
3. 在3组大鼠盲肠样品中提取细菌DNA并进行16s rRNA测序及生物信息学分析。
4. 短链脂肪酸分析
实验结果：
1. 与对照组相比，T2DM模型大鼠和T2DM-泻心汤处理组在注射STZ后体重显著下降低于对照组，表现出高血糖的症状（图1）。
图1 实验组和对照组大鼠体重
2. 泻心汤显著降低T2DM大鼠的空腹血糖值（图2）
图2 实验组和对照组大鼠的空腹血糖值
3. 生化分析表明泻心汤显著改善T2DM大鼠胰岛素敏感性和胰岛素抗性
表1实验组和对照组大鼠生化分析
4. 16sRNA 测序结果主成分分析表明，T2DM-泻心汤处理组与T2DM组和对照组具有显著差异（图3）。
图3 实验组和对照组大鼠16sRNA测序数据主成分分析
蓝色：对照组；红色：T2DM-泻心汤处理组；绿色：T2DM组
5. 16sRNA 测序结果揭示大鼠盲肠中菌群种类的分布（图4）。经比较发现，三组大鼠富集的菌群具有显著差异。在属水平上来说，T2DM大鼠与对照组之间有31种肠道菌群具有显著差异。其中8种肠道菌群富集程度在经泻心汤治疗后发生显著变：6种菌群（Alloprevotella, Barnesiella,Ventriosum group, Lachnospiraceae UCG-001, Papillibacter 和 Prevotellaceae NK3B31 group）富集程度显著提高，：2种菌群（Adlercreutzia 和 Blautia）富集程度显著降低（图5）。
图4 实验组和对照组大鼠盲肠中菌群种类的分布
图5 实验组和对照组大鼠盲肠中菌群比较分析
6. 多样本典型相关（CCA）分析及相关性热图表明（图6-7）: Adlercreutzia和Blautia与除HDL-C之外的生化指标均呈正相关关系，而其他细菌（Alloprevotella，Barnesiella， Ventriosum，Lachnospiraceae UCG-001，Papillibacter和Prevotellaceae NK3B31）与2型糖尿病相关生物标志物的表达呈负相关关系。 Blautia为与八项生化指标最相关的菌群。
图6多样本典型相关（CCA）分析
图7相关性热图
7. 泻心汤显著提高T2DM大鼠的短链脂肪酸量进而改善糖尿病症状
实验结论：
本研究表明泻心汤可以改善T2DM大鼠的高血糖，脂质代谢紊乱和炎症。此外，泻心汤对T2DM大鼠的作用可能与产生短链脂肪酸和抗炎的菌群密切相关。它们的代谢产物可增强上皮屏障功能，改善肠道通透性，抑制炎症反应，进而改善胰岛素抵抗性并改善糖尿病。因此，肠道微生物群的改变可能是泻心汤改善糖尿病的机制之一。本研究为此观点提供了依据并有助于进一步阐明泻心汤 糖尿病的机制。
相关研究的可行性：
1. 近年来，微生物在微环境中的作用越来越引起人们的关注。研究表明，微生物在多种疾病（胃、结肠、肝、肺和皮肤等）的发展中发挥作用。
2. 目前对中药治疗的分子机制研究较少，通过结合高通量芯片及测序技术与生物信息学技术确定中药治疗的分子机制具有较好的创新性。
3. 目前利用16s rRNA测序的方法，对疾病相关的微生物分析研究较少，具有较好的创新性。
期刊介绍:
Scientific Reports
IF=4.259
IF趋势
出版周期：不规则
审稿周期: 平均4.3月
偏重方向：肿瘤、生物医学、分子生物学、免疫学、肿瘤干细胞、毒理学、转基因动物、微生物、临床医学、神经科学、生态学、生物材料、生物传感、理论计算等。
参考文献：
Wei X, Tao J, Xiao S, et al. Xiexin Tang improves the symptom of type 2 diabetic rats by modulation of the gut microbiota:[J]. Scientific Reports, 2018, 8(1).