腸道網絡屏障對白頭翁五環三萜皂苷吸收機制的影響*

★ 王萌 徐貞權 李澤協 劉亞麗*（江西中醫藥大學科技學院 南昌 330004）

中藥白頭翁具有確切的抗腫瘤作用[1-6]。舒展等[7]通過體內外試驗，證明白頭翁皂苷對腫瘤有明顯抑制作用，其中對人肝癌 Bel-7402 和人肺腺癌A549 異種移植瘤裸鼠作用與陽性對照藥環磷酰胺無明顯差異。羅穎穎等[8]發現除白頭翁總皂苷具有抗腫瘤活性外，它的4種產物也具有抗腫瘤活性。筆者對母核為齊墩果烷的5種白頭翁皂苷（Pulsatilla Pentacyclic Triterpene Saponins， PPTS， B3、BD、B7、B10和B11）抗腫瘤有效組分進行了分離、鑒定，結果表明白頭翁皂苷B3、BD、B7、B10和B11為白頭翁總皂苷提取物抗腫瘤的活性成分[9-10]。構效關系表明碳28位羧酸和碳3位側鏈與抗腫瘤活性有關。

藥動學特征結合前期體內外實驗表明[4，11-12]，在極低的生物利用度（＜2.5%）情況下，白頭翁五環三萜皂苷對肝腫瘤的抑制率＞60%，這一結果提示白頭翁皂苷體內抗癌活性顯著，但腸道的吸收障礙是阻礙其藥效得到更大發揮的首要原因，不可忽視。

中藥有效成分的體內吸收是中藥發揮作用的前提[13]，PPTS在動物機體中吸收行為不佳，正是制約其最大程度發揮抗腫瘤作用的重要因素。其中，腸道菌群和藥物代謝酶及藥物轉運蛋白是藥物所處腸道環境的重要組成部分，共同構成了腸道網絡屏障，在藥物吸收和療效起著至關重要的作用。本文旨在研究歸納總結胃腸道生物屏障與白頭翁五環三萜類皂苷發揮藥效的關系，了解影響藥物生物利用度的關鍵因素，為進一步實驗研究提供科學依據。

1 腸道菌群

現代微生態學方面認為，人體胃腸道微生物群中存在的多種生理性細菌，通過藥物水解和裂環降解代謝產生多種酶類物質，這些酶類物質構成了胃腸道的生物屏障。

岳文鵬[14]用人新鮮糞便制備腸道菌群轉化模型，研究了白頭翁水提液經腸菌群轉化前、后的白頭翁皂苷含量和主要藥理作用的變化，結果顯示白頭翁皂苷B4發生明顯改變，經腸菌群生物轉化后的白頭翁水提液中白頭翁皂苷B4含量明顯減少，經腸菌群生物轉化后的白頭翁水提液的體外抑菌、抗腫瘤、腸黏膜免疫調節作用較轉化前均有不同程度的增強。

在對白頭翁皂苷在腸道菌群中代謝產物的研究中，劉亞麗[15]、歐陽輝[16]分別從藥物-菌群孵育液中鑒定出白頭翁皂苷B3的3-位側鏈脫糖代謝產物及苷元母核上羥化、羧化和脫羧、甲基化和去甲基化等8種代謝產物；從大鼠離體腸道菌群孵育樣品中鑒定了白頭翁皂苷D（M0）原型及常春藤皂苷元3-O-α-L-吡喃鼠李糖-（1→2）-α-L-吡喃阿拉伯糖苷（M1）、常春藤皂苷元3-O-β-D-吡喃葡萄糖-（1→4）-α-L-吡喃阿拉伯糖苷（M2）、常春藤皂苷元（M3）、白頭翁皂苷D羥基化（M4）、白頭翁皂苷D甲基化產物（M5、M6）、白頭翁皂苷D脫氫產物（M7）等7個代謝產物。由此可見，白頭翁皂苷B3和D均能在大鼠離體腸道菌群中發生廣泛的代謝。嚴桐[17]以白頭翁皂苷D為研究對象，考察了人體腸道菌群對白頭翁皂苷D代謝轉化的影響，發現在肝癌患者腸道菌群的白頭翁皂苷D孵育液中鑒定出了常春藤皂苷元及白頭翁皂苷D的3種產物，與健康人體腸道菌群的白頭翁皂苷D孵育液相比產物明顯減少，說明白頭翁皂苷D在肝癌患者腸道菌群中的代謝速率顯著低于健康人體，進而說明人體腸道菌群變化對白頭翁皂苷D代謝轉化有顯著影響。

在對白頭翁皂苷類成分的腸道菌群降解動力學的研究中發現[9，18]，白頭翁皂苷類成分在大鼠腸道中的孵育結果與一級降解動力學特征一致，采用離體方法分析白頭翁總皂苷在48h的觀測期內各有效成分在大鼠腸道菌群中的降解顯著，48h內白頭翁皂苷B3、BD、B7、B10、B11迅速降解，降解速率常數分別為0.0794、0.0523、0.0539、0.0426、0.0468h-1，有效期為1.5～2h，半衰期為10～15h。實驗結果表明白頭翁皂苷原型化合物發生代謝，腸道菌群在其中發揮重要作用，白頭翁皂苷在腸道菌群的作用下，能夠被腸道菌群迅速降解。

2 P-gp

介導藥物“泵”出和攝入的藥物轉運體在藥物吸收中發揮的作用也至關重要[19]，ABC轉運蛋白即可單向將包括許多藥物在內的生物毒性物質泵出細胞，從而降低細胞內藥物濃度、降低療效[20-21]。在ABC轉運體中，與藥物轉運密切相關的主要是P-糖蛋白（ABCBl/P-gp/MDRl）。有學者[22]以Caco-2細胞模型為基礎，研究了白頭翁湯4種標志成分的轉運特征及其機制，發現雙向轉運試驗以及維拉帕米抑制試驗中，均未達到白頭翁皂苷的定量限；在Caco-2 細胞模型中的HPLC 檢測方法考察標志化合物在復方中表現的轉運特征，發現白頭翁皂苷B4的紫外響應僅在末端被吸收，雖然藥材樣品中的白頭翁皂苷B4可以通過DAD檢測器檢測，但在caco-2細胞轉運試驗中微量的白頭翁皂苷B4不能通過DAD檢測器檢測，進一步的研究或許可通過LC-MS檢測。

在對白頭翁皂苷在大鼠體內的腸吸收研究中發現白頭翁皂苷不完全依賴濃度梯度轉運，其腸道吸收機制并非完全是被動轉運；細胞膜上的載體蛋白也參與藥物的吸收和轉運，p-gp的存在降低了白頭翁皂苷的腸道吸收和藥物的生物利用度[23]。

劉亞麗[16]、陳振華[24]研究表明，腸道細胞的P-gp泵可通過外排將吸收的皂苷排出到細胞，白頭翁皂苷在小腸吸收量因P-gp的存在而降低，說明白頭翁皂苷可能是一種P-gp底物，故抑制P-gp可提高生物利用度。

以上實驗均說明P-糖蛋白在白頭翁皂苷大鼠腸道吸收過程中起著重要的作用。

3 有機陰離子轉運體

在對白頭翁對小鼠腎臟三種主要有機陰離子轉運體的影響實驗中，孫晨[25]將SPF級小鼠分別進行PAH清除實驗、腎切片實驗、CYPs及OATs mRNA試驗：結果顯示口服5d白頭翁對主要藥動學參數表觀分布容積（Vd）、清除率（CL）、藥時曲線下面積（AUC0-20min）有影響（P＜0.05，有統計學差異）；口服5d白頭翁高劑量組后腎組織中的蓄積量增加，低劑量組則無明顯影響。研究結果肯定了白頭翁抑制了OAT1、OAT2、OAT3的活性。

4 代謝酶

絕大多數皂苷類化合物需要被腸道菌群消化才能發揮作用，腸道上皮細胞中許多的代謝酶，如CYP450（cytochromeP450），可將已進入細胞的相關藥物進行代謝，即體循環前代謝。在白頭翁對CYPs主要成員CYP3a/2e1的影響實驗結果中[23]，以紅霉素為底物時，白頭翁高、低劑量組對腸CYP3a呈抑制作用，且低劑量組相比高劑量組的抑制作用更強；以氨基比林為底物時，白頭翁高劑量組對腸CYP3a無明顯影響，低劑量組則有明顯抑制作用。結果顯示白頭翁對CYP3a和CYP2e1均有作用，說明CYPs在體內代謝中起著非常重要的作用，可抑制藥物-藥物互相作用，使體內代謝改變。

5 結論

綜上可知腸道菌群、P-gp、有機陰離子轉運體、代謝酶是藥物所處腸道環境的重要組成部分，見表1。共同構成了腸道網絡屏障，在藥物吸收和藥效發揮方面起到至關重要的作用。因此，研究白頭翁皂苷類的吸收、分布、代謝和排泄，尤其是對腸吸收屏障網絡的研究，是中藥現代化歷史進程中不可回避的一個基本而重要的科學問題。

表1 腸道生物屏障與白頭翁五環三萜類皂苷發揮藥效的關系