中藥有效成分與腸道菌群相互作用的研究進展

中藥中很多有效成分必須經過腸道菌群代謝後才能被吸收而發揮藥理作用，參與腸肝循環的藥物經肝臟解毒後其代謝物隨膽汁分泌到腸道後，再次與腸道菌群接觸，也可能再次被腸。因此，腸道菌群對中藥的代謝轉化具有非常重要的影響，例如增強有效成分的吸收，提高生物利用度，進而提高藥效;甚至對中藥有毒成分具有減毒或增毒的作用。同時中藥能夠保護胃腸道黏膜屏障功能，促進益生菌的繁殖，抑制有害菌的生長，對維持腸道微生態系統平衡起著關鍵作用。以下將對中藥與腸道菌群的相互作用等方面進行綜述。

腸道細菌在生長繁殖過程中能產生多種糖苷酶、硝基還原酶偶氮還原酶以及各種碳水化合物酶等，這些酶參與中藥多種成分的降解，其代謝途徑主要以水解為主，氧化和還原為輔中藥有效成分被腸道菌群產生的特定代謝酶代謝轉化後生成新的活性代謝產物，進而對機體產生不同的生物學效應。

菌群增強中藥的吸收，提高藥效

大黃和番瀉葉中都含有蒽酮苷類化合物番瀉苷，而番瀉苷本身無瀉下作用，口服後在小腸中幾乎不被吸收，真正發揮瀉下的活性成分是番瀉苷元，這是由腸道內雙歧桿菌分泌的葡萄糖苷酶水解生成番瀉苷元後經小腸吸收才發揮瀉下作用的，而且代謝產物大黃酸蒽酮的致瀉作用最強[1]。

腸道菌群對番瀉苷的代謝途徑

同樣含有蒽酮骨架的葡萄糖苷化合物蘆薈大黃素苷本身也沒有瀉下作用，研究發現人糞便中的細菌Eubacuteriuln sp，BAR可水解蘆薈大黃素苷的C-C糖苷鍵，將其代謝為苷.元蘆薈大黃酸蒽酮，後者具有顯著的瀉下作用[2]。黃芩苷是黃芩的主要活性成分，大量研究證明其具有抗菌消炎抗感染等藥理作用，研究發現黃芩苷經人腸道菌群代謝後產物主要為去糖基化的黃芩素和甲基化苷元木蝴蝶素A，而且黃芩素和木蝴蝶素A通過抗組胺作用改善小鼠瘙癢反應的效果強於黃芩苷。

腸道菌群對黃芩苷的代謝途徑

人蔘中的皂苷類成分是其主要的活性成分，主要有抗炎抗腫瘤 降血糖及降血脂等多種藥理作用研究表明人蔘皂苷類在體內難以吸收，在肝臟內基本不代謝，主要在腸道中降解通過離體和整體實驗研究發現人蔘皂苷Rg1在人及大鼠的腸內細菌作用下均可被代謝，但沿不同的代謝途徑進行代謝，血液中也主要以代謝物的形式存在，這可能是人蔘皂苷在體內發揮藥效的真正生物活性成分[3]

腸道菌群對人蔘皂苷Rg1的代謝途徑

菌群對中藥成分的減毒或增毒作用

腸道菌群除了能夠生物轉化中藥的有效成分，將其代謝為新的生物活性代謝產物外，還能對中藥有毒成分產生減毒或增毒的作用。烏頭鹼是川烏、草烏、附子等藥用植物中的主要有毒成分，具有消炎止痛及抗腫瘤的藥理作用，然而對中樞神經及心血管系統有明顯的毒副作用.烏頭鹼在腸內細菌代謝作用下脫醯基甲基 羥基以及發生酯化反應產生新的單酯型雙酯型和脂類生物鹼等多種毒性較弱的代謝產物，而且脂類生物鹼具有烏頭鹼同樣的藥理活性但其毒性明顯低於烏頭鹼[4]

腸道菌群對烏頭鹼的代謝途徑

腸道菌群代謝中藥某些成分甚至能夠增加其毒性，一個典型的例子就是苦杏仁苷。苦杏仁苷是傳統中藥苦杏仁中的有效成分，現已廣泛用於治療哮喘、支氣管炎、肺氣腫、便秘等，也作為輔助性抗癌藥物應用。然而，近年來不少有關苦杏仁苷中毒的病例報道[5]，苦杏仁苷注射給葯後在大鼠體內主要以原型分布和排泄，而灌胃給葯後以代謝產物野櫻苷的形式分布，後者進一步脫糖基轉化為苯乙腈，苯乙腈分解生成有毒物質氫氰酸HCN，引起毒性反應,說明腸道菌群是導致苦杏仁苷產生毒性的關鍵因素[6].

腸道菌群對苦杏仁苷的代謝途徑

中藥的化學成分豐富，除含有黃酮類、萜類、蒽醌類、生物鹼類、甾體類等生物活性成分外，還含有蛋白質維生素等多種營養成分，因此中藥尤其是復方中藥具有多種藥效作用。傳統中藥調節腸道生態系統在治療腸道紊亂相關疾病方面已有多年。大量研究表明，中藥對腸道微生態系統的平衡有很好的保護作用，能直接或間接地調節腸道菌群失調。

調節腸道內菌群組成

向高脂肪飲食飼養的小鼠食物中添加靈芝提取物的效應，發現靈芝提取物不僅可以降低由高脂肪飲食誘導的硬壁菌門擬桿菌門的比例升高以及產內毒素的蛋白菌水平，而且能保持腸屏障的完整性並減少內毒素血症發生;同時還觀察到，將處理過的小鼠糞便移植給其他肥胖的小鼠，會重現由靈芝提取物所造成的有益代謝效應[7]。紅參和薏苡仁的提取物在體外均能促進乳桿菌雙歧桿菌等益生菌的生長，抑制埃希氏菌葡萄球菌及沙門菌等病原菌的生長;同時應用三硝基苯磺酸誘導的潰瘍性結腸炎模型評價藥效，結果表明紅參和薏苡仁的提取物均能改善腸道菌群失調和結腸炎癥狀，且紅參提取物的效果更好[8]。

中藥普遍含有糖類成分，這類成分可以促進腸道有益菌的生長而抑制有害菌的繁殖。馮興忠等應用鹽酸林可黴素造成小鼠腸道菌群紊亂，發現小鼠腸道內益生菌乳酸桿菌、雙歧桿菌的菌值有所下降，經灌服加味補中益氣湯進行治療後，上述細菌菌值均有所恢復，說明加味補中益氣湯具有調節小鼠腸道益生菌的作用，使小鼠腸道益生菌數量有所增加[9]。

保護腸道黏膜屏障功能，防止腸菌移位

中藥除了能影響腸道菌的組成和數量外，還能間接通過保護腸黏膜屏障，影響菌群的定位正常腸黏膜屏障能有效防止腸內細菌及內毒素穿過腸黏膜，避免了腸源性感染目前已經發現多種單味中藥中藥復方及中藥製劑對腸黏膜屏障具有明顯的保護作用。

大黃對膿毒症幼豬腸道屏障的保護作用，發現大黃治療組腸上皮細胞凋亡明顯降低，緊密連接蛋白ZO-1、Occludin mRNA的表達較模型組明顯增強，電鏡顯示緊密連接相對完整；且TNF-α mRNA表達減弱，IL-10 mRNA表達增強，丙二醛含量降低，超氧化物歧化酶活性增強，這說明大黃通過抗炎抗氧化損傷，減輕腸道上皮細胞凋亡，增加緊密連接蛋白表達，從而發揮保護膿毒症幼豬腸黏膜屏障的作用[10]。

復方中藥清腸栓對三硝基苯磺酸誘導的潰瘍性結腸炎大鼠結腸黏膜通透性也有的影響，用異硫氰酸熒光素-右旋糖4000作為標記物，通過在體與離體實驗相結合的方法測定大鼠結腸通透性，證明清腸栓能有效抑制結腸炎大鼠結腸通透性的升高，改善腸黏膜屏障功能，促進潰瘍癒合[11]。中藥製劑參附註射液能抑制腸組織中核轉錄因子-kB的表達，減少腫瘤壞死因子-α、細胞間黏附分子及誘生型一氧化氮合酶的生成，從而對急性壞死性胰腺炎大鼠腸黏膜屏障起保護作用[12]。

腸道菌群作為人體不可缺少的微生物，影響甚至決定中藥有效成分的藥效和毒性;同時，中藥調節腸道微生態系統平衡發揮藥效作用深入研究中藥與腸道菌群的相互作用將有利於豐富中醫藥理論，開發以腸道菌群為靶點的個性化中藥製劑並指導臨床合理用藥。

與代謝組學技術結合有助於發現腸道菌群與中藥代謝的密切關係，尋找潛在的共代謝標誌物，鑒定與中藥代謝過程中的關鍵功能菌，從而理解中藥多成分、多靶點、多層次的作用機制，但宏基因組分析並不能區分表達基因與非表達基因，因此，轉錄組學及蛋白質組學的應用顯得尤為必要，多組學的關聯分析將有助於進一步闡明中藥發揮藥效的作用物質基礎以及腸道菌群介導的中藥作用的分子機制：

基於多組學技術研究中藥作用機制的策略

參考文獻：

本文內容來源於祖先鵬,林璋,謝海勝,等.中藥有效成分與腸道菌群相互作用的研究進展[J].中國中藥雜誌,2016, 41(10): 1766-1772.

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