溃疡性结肠炎(Ulcerative colitis,UC)是一种人和动物均可发生的慢性非特异性肠道疾病,其典型症状为腹泻、黏液脓血便、腹痛等,该病发作反复,难以治愈。长期的炎症、溃疡病变会增加患者患结肠癌的风险,给生命安全带来严重威胁。目前UC的病因尚未完全明确,可能与遗传易感性、肠道屏障受损、免疫紊乱、环境因素等有关,这使得UC的治疗变得更加复杂和困难。西药的治疗主要以控制炎症和缓解临床症状为主,但普遍存在停药后易复发、副作用大等问题。因此,寻求更有效且副作用小的UC治疗手段意义重大。中医药是人类宝贵的药用资源,以丰富的治疗靶点、灵活的治疗方法和毒副作用小而著称,有望为UC的治疗提供新的方案。拳参(Bistortae Rhizoma,BR)为蓼科植物拳参(Polygonum bistorta L)的干燥根茎,已被广泛应用于医药领域。据现代科学研究表明,拳参具有抗病原微生物、抗肿瘤、抗氧化和抗炎等药理作用。这些药理作用表明,拳参可能对治疗UC症状产生积极的治疗效果,因此值得进一步研究和探索。目前,尚缺乏更多拳参水提液治疗UC的证据,因此,有必要系统研究拳参水提液治疗溃疡性结肠炎的作用效果及相关机制。本研究分为三个部分,如下所述:试验一拳参水提液对DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎的治疗作用研究。本试验旨在观察拳参水提液对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的UC小鼠模型的炎症因子及肠道机械屏障的影响,探究拳参水提液对UC的治疗效果。40只BALB/C小鼠随机分为正常组(NC组)、模型组(DSS组)、阳性组(SASP组)、拳参水提液高、低剂量组(HBR和LBR组),每组8只。试验持续14 d,除NC组小鼠自由饮用PBS外,其余小鼠在0-7 d均饮用3.5%的DSS进行UC模型的构建,8-14 d饮用PBS,SASP、LBR和HBR组每天分别灌胃柳氮磺吡啶(SASP)和拳参水提液,观察拳参水提液对UC小鼠的治疗效果。结果显示:与NC组相比,DSS组小鼠DAI评分MRTX849采购升高,结肠长度显著减短,结肠黏膜层存在大量炎症细胞浸润,血清中TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-17A、IL-23A、MPO的含量显著升高,IL-10的含量显著降低,结肠组织Occludin蛋白的表达量显著下调(P<0.05)。与DSS组相比,SASP组小鼠的DAI评分降低,结肠长度显著提升,黏膜层仍见炎症细胞浸润,血清中TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-17A、IL-23A、MPO的含量显著降低(P<0.05);LBR组小鼠的DAI评分降低,结肠长度显著提升,黏膜下层可见少量炎症细胞浸润,血清中IL-1β、IL-17A、IL-23A的浓度显著下降(P<0.05);HBR组小鼠的DAI评分降低,结肠长度显著提升,黏膜层仅见个别炎症细胞浸润,血清中TNF-α、IL-1β、IL-17A、IL-23A、MPO的含量显著降低,IL-10的含量显著上调,Claudin-1和Occludin的蛋白表达量显著升高(P<0.05)。结论:拳参水提液对DSS诱导的溃疡性结肠具有较佳的治疗效果,其治疗机制可能与抗炎、抗氧化和提高肠道机械屏障有关。试验二网络药理学预测拳参水提液治疗UC的作用机制及初步验证。本试验旨在采用网络药理学的方法探究拳参水提液治疗UC的作用机制,并进行初步试验验证。采用UHPLC-QE-MS鉴定拳参水提液的中药成分,并通过文献检索、TCMSP、Swiss Target Prediction获取药用成分及相关靶点,Gene Cards检索UC相关靶点。使用Venn在线工具获取拳参水提液治疗UC的潜在靶点,String数据库构建潜在靶点的蛋白互作网络,并对互作蛋白较多的靶点进行分子对接。使用David对潜在靶点进行GO功能和KEGG信号通路的富集分析,并提取结肠组织蛋白,进行Western Blot试验,对信号通路的关键蛋白进行初步验证。结果显示,自拳参水提液中micromorphic media共鉴定到380种药用成分,其中59种药用成分被纳入研究,对应337个药用靶点。Gene Card检索到UC相关靶点804个,通过Venn在线工具获得118个拳参水提液治疗UC的潜在靶点。蛋白互作网络显示AKT1、TNF、TP53、ALB、STAT3可能在拳参水提液治疗UC中充当更重要的作用靶点,分子对接结果显示上述靶点与大多数对应的药用成分均可以一定程度的结合。GO功能富集分析共获得775条相关条目,潜在靶点分布于细胞的各个位置,多数靶点执行结合蛋白、结合金属离子等功能,可对基因表达、细胞增殖和RNA聚合酶II启动子的转录进行正向调节等生物学过程。KEGG富集分析共获得141条信号通路,其中PI3K-AKT信号通路、MAPK信号通路富集、TNF信号通路富集程度较高,可能是拳参水提液治疗UC的主要作用机制。Western Blot结果显示拳参水提液可以显著下调UC小鼠结肠中p-AKT1、凋亡蛋白Bax的蛋白表达水平,上调抗凋亡蛋白Bcl2的蛋白表达(P<0.05)。以上结果表明,拳参水提液可能通过抑制PI3-Akt信号通路的过度激活抑制细胞凋亡,发挥治疗UC的药效。试验三拳参水提液对UC小鼠肠道菌群多样性及短链脂肪酸的影响。本试验旨在探究拳参水提液对UC模型小鼠肠道菌群及短链脂肪酸的影响。将24只BALB/C随机分为正常组(NC组)、阳性组(SASP组)、模型组(DSS组)和拳参高剂量组(HBR组),每组6只。NC组自由饮用蒸馏水,其余小鼠在0-7 d饮用DSS构建UC模型,8-14 d饮用PBS,SASP、LBR和HBR组每天分别灌胃柳氮磺吡啶(SASP)和拳参水提液。试验结束后,采用16Sr RNA高通量测序对小鼠结肠肠道菌群进行多样性分析,GC-MS法检测正常组(NC组)、模型组(DSS组)和拳参高剂量组(HBR组)的结肠内容物短链脂肪酸(SCFAs)含量。16Sr RNA测序结果显示:与正常组小鼠相比,模型组和SASP组小鼠肠道菌群的多样性和丰度降低,其中以SASP组最低,组内均匀度较差;经拳参水提液干预后,小鼠肠道菌群的多样性和丰度提升,组内均匀度较高。LEFSE分析显示DSS组显著富集致病菌丹毒丝梭菌属(erysipelatoclostridium)和支原体属(mycoplasma)(P<0.05),HBR组显著富集产丁酸菌震颤杆菌属(Oscillibacter)、鼠肠单胞菌属(Intestinimonas)和产乙酸菌Lachnoclostridium、马文布赖恩特菌属(Marvinbryantia)(P<0.05)。SCFAs测定结果显示,与NC组相比,DSS组小鼠结肠内容物中的AM-2282体外丙酸、丁酸、戊酸、异丁酸、异戊酸的含量显著下降(P<0.05);经拳参水提液干预后,小鼠结肠内容物中异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸、己酸的含量显著上升(P<0.05)上述结果表明,拳参水提液可能通过调节肠道菌群,提高益生菌并降低致病菌的丰度,提高SCFAs的含量发挥治疗溃疡性结肠炎的药效。