王新紅,張 遲,劉 琳,曾金祥*,鐘國躍,姚玉喬
(1.江西中醫藥大學中藥資源與民族藥研究中心,江西 南昌330004; 2.江西省中醫院,江西 南昌 330004)
皂苷是類固醇或三萜天然糖苷類重要活性成分,廣泛存在于人參、三七、甘草、柴胡、黃芪、重樓、知母、白頭翁、黃山藥等多種中藥材中[1]。根據皂苷元結構的不同,可將皂苷為三萜皂苷和甾體皂苷兩種類型[2]。現代藥理學研究表明,很多天然皂苷類成分具有顯著的抗炎、抗菌、抗病毒、抗衰老、降血脂、防治心腦血管疾病等藥理活性[3]。藥代動力學研究證明,皂苷類成分在腸道內難吸收、生物利用度低、腸內滯留時間較長,難以直接進入血液發揮藥效作用,而是與腸道細菌作用后入血發揮療效[4?5]。且在此過程中,皂苷成分本身可在腸道內被腸道菌群代謝,同時對腸道菌群結構產生調節作用[6?7]。
腸道菌群是一個龐大而又復雜的微生態系統,由于它在代謝中的關鍵作用,近年來做為機體“隱形器官”被廣泛關注。研究表明,平均每個成人腸腔面積約為300~400平方米,定植著約1013~1014個微生物,定植的細菌總數約500 種,包括細菌、古細菌、真菌、原生生物和病毒,其中細菌是主要的居民,且99% 以上為厭氧菌[8?9]。受宿主遺傳因子、飲食習慣和環境因素等影響,腸道菌群具有多樣性和特異性[10]。從門水平看,腸道菌群主要由厚壁菌門(60%~65%)、擬桿菌門(20%~25%)、變形菌門(5%~10%)、放線菌門(3%)組成[11]。從菌種看,有優勢菌群和次要菌群之分,其中健康成人腸道的優勢菌群主要為螺菌、消化鏈球菌、擬桿菌等專性厭氧菌和雙歧桿菌屬及乳酸桿菌屬[12]。此外,根據腸道菌群與宿主的不同關系,腸道菌群又可分為3 類,益菌、中性菌、有害菌。其中雙歧桿菌、乳球菌、乳桿菌等為有益菌;腸球菌、腸桿菌科等為中性菌;而變形桿菌、假單胞菌科、金黃色葡萄球菌等為有害菌[13]。這些宿主腸道中的菌群,在發揮宿主生理功能上起著非常重要的作用,包括從食物中攝取能量、產生重要的代謝產物[14]、促進免疫系統的發育[15]與成熟、維持胃腸道內穩態(GIT)、影響腦功能和行為[16]、保護宿主免受病原的感染[6]。大量研究已證實,腸道菌群的失調與某些代謝性疾病,如肥胖癥[17]、糖尿病[18]、非酒精性脂肪肝(NAFLD)[19]、炎癥性腸病(IBD)[20]和腸易激綜合征(IBS)[21]均息息相關。
研究表明,腸道微生物所分泌的糖苷酶、硝基還原酶、偶氮還原酶、脲酶、硫酸化酶及甲基化酶對苷類化合物的轉化意義重大[22]。其中腸道菌分泌的α?鼠李糖苷酶、β?葡萄糖苷酶、β?葡萄糖醛酸苷酶、β?木糖苷酶,硝基還原酶等多種糖苷酶對皂苷成分的代謝轉化最為關鍵[4?23],這些糖苷酶催化的去糖基化作用是水解苷類物質的主要方式。去糖基化后產生的次級糖苷或糖苷配基通常更易被腸道吸收,因而具有更好的生物利用度[24]。此外,腸道菌群還能夠使皂苷類成分發生羥基化、脫氫、脫水、去甲基化等代謝反應,為次要的腸道代謝途徑。本文就近年來腸道菌群對中藥皂苷代謝途徑與中藥皂苷對腸道菌群的調節作用相關研究做一綜述,為后續皂苷類成分研發提供參考依據。
1.1 三萜皂苷 三萜皂苷中研究較多的是人參皂苷,其代謝途徑及降解規律均比較明確,結構主要分兩大類,一類是四環三萜類20(S)?原人參二醇型(PPD)和20(S)?原人參三醇型(PPT)結構;另一類是五環三萜類齊墩果酸型和鄰苯二酚型結構。逐級脫去糖基化[25]是人參皂苷主要的代謝途徑,成為次生苷和苷元發揮藥理作用,其代謝的基本規律為四糖苷→三糖苷→二糖苷→單糖苷→苷元[26]。如原人參二醇型和原人參三醇型皂苷的體內代謝過程為原人參二醇型皂苷:Rb1→〔M10→M5或M9→M13〕→M1,Rb2→M6→M2→M1和Rc→M7→M3→M1(M1逐漸被水解為M12);原人參三醇型皂苷:Re→Rg1→M11或M8→M4[27]。
另外,不同轉化條件對人參皂苷的代謝路徑同樣存在一定的影響,例如錢靜等[28]研究人參皂苷Rb1在厭氧和有氧條件下經腸道菌群作用下逐級脫糖基的代謝差異,結果發現人參皂苷Rb1在大鼠腸道菌群的代謝途徑依舊為Rb1→Rd→F2→C?K,并且有氧與無氧的代謝產物沒有差異,但有氧代謝速率快于厭氧代謝,其中Rd→F2是Rb1在腸菌液的作用下脫糖基代謝的限速步驟。李根林等[29]發現,在體外條件下,三七水煎液中人參皂苷會被人腸道菌群降解生成代謝產物PPD 和PPT,而大鼠腸道菌群的降解產物卻僅有PPT 生成,只表明二者存在種屬差異,但其結果并沒有說明代謝途徑發生改變。
其它皂苷成分的腸道菌轉化路徑與人參皂苷基本相似。唐嵐等[30]研究表明在離體條件下,腸道菌群對人參皂苷Rb1的降解是一個逐級的過程。宋瑋等研究表明[2]柴胡皂苷a、d、c 及其開環還原產物在腸道中進一步發生水解反應,首先脫去 C?3 位糖鏈外側的單糖形成次級苷prosaikosaponin F、G、A、D,并在此后1 h 內則完全脫糖轉化為皂苷元saikogenin F、G、A、D。孟欣桐等[31]研究表明黃芪皂苷可經人源腸道菌群脫糖后,轉化成易吸收入血的環黃芪醇,這一成分是黃芪皂苷類成分在體內發揮藥效的重要物質基礎。Akao[32]闡明甘草酸的腸道代謝途徑主要有兩種:一種是甘草酸水解脫掉整個糖鏈,直接生成甘草次酸;另一種是先水解掉糖鏈末端的一個葡萄糖醛酸形成中間體,再進一步水解生成甘草次酸。前一種為甘草酸在人和大鼠腸道中的最主要代謝方式,經腸道菌分解吸收的生物利用度高達90%。劉亞麗等[33]研究發現白頭翁皂苷類成分在腸道菌群的作用下可迅速發生脫糖基化作用,且白頭翁皂苷B3在酶系作用下發生的3?位側鏈脫糖基化是白頭翁皂苷抗腫瘤機制的關鍵。此外,研究者表明皂苷成分除脫糖基化轉化外,還存在其它次要代謝途徑,如歐陽輝等[34]發現白頭翁皂苷D 在體外腸道菌群中發生脫糖代謝及羥基化、甲基化、脫氫等代謝反應,得到常春藤皂苷元等7 種代謝產物。
1.2 甾體皂苷 甾體皂苷在腸道內的代謝方式與三萜皂苷相差不大,均以脫糖基化為主。張鈺哲等[35]進行離體培養大鼠腸道菌群,用LC/MS/MS 法檢測離體腸內菌對知母甾體皂苷樣品的代謝產物,結果表明知母皂苷容易被大鼠消化道菌群代謝,且代謝速率很快,其主要代謝途徑為26 位糖鏈脫去并與22 位羥基環合,其為代謝產物M1(分子式C39H64O13),另有小部分M1再脫糖代謝。劉艷平等[36]對知母皂苷BⅡ進行體外腸道菌群的代謝轉化研究,實驗中發現大鼠腸道菌群對其有很強的代謝作用,并且初步確定代謝產物為知母皂苷AⅢ,即為知母皂苷BⅡ失去一分子糖。董梅等[37]研究表明在離體培養的人腸道菌群中,黃山藥總皂苷脫糖基代謝為薯蕷皂苷元,并通過大鼠和人的整體實驗驗證黃山藥總皂苷經過腸道菌群代謝后吸收入血的成分為薯蕷皂苷元。Zhu 等[38]從大鼠灌胃給藥薯蕷皂苷后的糞便、尿液和膽汁中共鑒定了8 個代謝產物,發現氧化,去糖基化和葡萄糖醛酸化是薯蕷皂苷在大鼠中的主要代謝過程。此外,Tang 等[39]也對薯蕷總皂苷和薯預皂苷及薯蕷皂苷元口服給藥后的大鼠體內代謝輪廓進行了表征,結果表明薯蕷皂苷的逐級脫糖是其最主要的代謝反應。
皂苷是許多藥用和膳食植物中常見成分,由于其對健康的促進作用,引起了科學家的強烈興趣,但當前關于皂苷類成分對其潛在的腸道菌群干預作用研究過少[40],對腸道菌群調節的影響和在腸道微環境穩態中的調節功能也知之甚少。目前研究表明,其主要作用是增加腸道的益生菌,減少腸道的有害菌[41]。目前進行腸道菌群的研究方式一般為收集糞便或腸道內容物作為樣品,然后提取樣品中的DNA,以此來研究菌群多樣性,了解腸道菌群的變化。隨著高通量測序技術的快速發展,16SrRNA 基因測序成為了微生物群落多樣性研究中最常用的方法,用16SrRNA 基因測序技術分析口服中藥或中藥復方前后腸道內容物或糞便中腸道菌的變化,可了解中藥對機體的腸道菌群組成造成的影響[42]。
2.1 正常腸道菌 研究表明,人參皂苷可在腸道微生物的作用下代謝為小分子的次級人參皂苷,而次級人參皂苷可反作用于菌群調節腸道微生態平衡[43]。劉艷艷等[44]給正常小鼠灌胃人參皂苷后小鼠腸道菌群結構發生改變,結果表明人參總皂苷可以促進腸道內益生菌增殖、起到調節腸道菌群的作用,同時,還發現熒光假單胞菌和丁酸梭菌數量明顯增加,熒光假單胞菌可抑制病原菌的生長,而丁酸梭菌可與腸道中的致病菌發生拮抗作用。Hierro 等[45]發現富含皂苷類成分的小扁豆和藜麥提取物顯示出一般的抗菌作用,主要是對乳酸菌和乳酸桿菌屬的抗菌作用;而葫蘆巴提取物是富含類固醇皂苷的提取物,其可顯著上調雙歧桿菌和乳酸菌水平,這表明藜麥、小扁豆、葫蘆巴三者的皂苷元對某些腸道細菌的生長具有調節作用。李麗等[46]研究結果表明,杠柳毒苷與三七總皂苷配伍用藥后可引起腸道總菌、擬桿菌的相對含量顯著升高而乳酸桿菌的相對含量呈現降低的趨勢,但對腸道菌群多樣性的影響不明顯,其中擬桿菌門在動物胃腸道中是優勢菌門。試驗中配伍組腸道總菌和擬桿菌屬等有益細菌數的增加,在一定程度上反應了三七總皂苷的減毒作用,從調節腸道菌群的角度初步揭示了二者配伍用藥的作用機制。
2.2 疾病型腸道菌
2.2.1 抗生素型腸道菌群 黃芪多糖、黃芪皂苷是黃芪提取出的主要有效成分,黃芪多糖、黃芪皂苷調整鹽酸林可霉素誘導腸道菌群失調的研究結果顯示,小鼠腸道雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益菌數量明顯上升;腸球菌、腸桿菌等致病菌數量下降,陽性菌與陰性菌比值恢復正常,明顯好于自然恢復組,且黃芪多糖組優于黃芪皂苷組。這表明了黃芪皂苷和黃芪多糖對鹽酸林可霉素誘導腸道菌群失調有很好的調節作用[47?48]。張敏霞等[49]使用頭孢菌素類抗生素誘導小鼠腸道菌群失調實驗,發現原人參三醇總皂苷(PPT)的使用可以減少擬桿菌的比例,主要增加厚壁菌門和擬桿菌門等優勢菌門的比例,表明PPT 具有調節腸道菌的作用。此外,PPT 還能進一步增強被抗生素破壞腸道屏障的完整性,抑制TLR4 信號通路相關蛋白的表達從而有效抑制抗生素引起的結腸炎癥反應,促進腸道健康。這些作用不僅表明PPT 具有類似益生元的作用,還能改善孢菌素類抗生素誘導小鼠腸道菌群失調。
2.2.2 肝損傷型腸道菌群 肝臟與腸道之間有很強的關系:門靜脈系統從腸中吸收血液,腸中的血液含量會激活肝功能。肝臟進而通過膽汁分泌進入腸腔來影響腸功能。除了由不同的致病因素引起的直接損傷外,腸道微生物群的改變似乎在誘導和促進肝損傷進展中起著重要作用[50?51]。
王敬等[52]研究甘草總皂苷及水提物對肝損傷大鼠腸道菌群的影響。其結果表明,與模型組相比,在門分類水平上甘草總皂苷組腸道菌群中放線菌門豐度顯著減少,但科、屬分類水平上,甘草總皂苷組群落組成中均不存在顯著性變化。進一步對甘草總皂苷組和甘草水提物組之間菌群物種豐度進行比較分析,結果表明,甘草總皂苷和甘草水提物對大鼠腸道菌群的影響存在顯著差異。在屬分類水平上,與甘草水提物組相比,總皂苷組中擬桿菌門S24?7 科菌群、乳桿菌屬菌群豐度顯著增加,而毛螺菌科菌群和梭菌屬(Clostridium_sensu_stricto_1)菌群豐度均顯著減少。總皂苷組還可以提高腸道益生菌的相對比例,特別是乳酸桿菌屬的比例。實驗結果表明甘草總皂苷與甘草水提物均可以改善慢性肝損傷,并對肝損傷大鼠腸道菌群發揮不同的調控作用。Huang 等[53]在研究絞股藍總皂苷(GP),是一種從絞股藍提取的成分,通常用于治療代謝性疾病。在探討絞股藍總皂苷在緩解非酒精性脂肪肝疾病(NAFLD)中的作用時,該實驗結果表明絞股藍總皂苷的治療顯著改善了腸道菌群,并降低 了 NAFLD 小鼠糞便中 firmicutes/bacteroidetes 的相對豐度比,提高了小鼠腸道中的akkermansia 和fissicatena 豐度,絞股藍總皂苷通過增強腸道有益菌群,降低有害菌群的豐度減輕了小鼠的NAFLD 癥狀。Zhao 等[54]首次報告了從海南冬青中提取的三萜皂苷主要是苦豆苷D(IhD)和苦參皂苷A1(IsA)。其中IhD+IsA的聯合(IIC =IhD+IsA)用藥可以抵抗高脂飲食(HFD)誘導的小鼠非酒精性脂肪肝疾病(NAFLD)。IIC 降低了血清LPS(脂多糖)水平,改善了腸黏膜屏障的完整性,以減輕肝臟炎癥。同時,還觀察到腸道菌群的變化,在門的水平上,IIC 減少了firmicutes 的豐度并增加了擬桿菌等有益菌的豐度。在屬水平上,IIC 降低了desulfovibrio 的豐度,并增加了akkermansia 的豐度。這些變化可能會對炎癥和肝損傷產生有益影響,而這些數據也增加了IIC 作為抗NAFLD 的潛在藥物的可能性。
2.2.3 糖尿病型腸道菌群 糖尿病患者與非糖尿病患者腸道菌群組成的變化主要發生在門水平和分類水平上。與非糖尿病患者相比,糖尿病患者中firmicutes 的相對豐度要低得多,而擬桿菌和proteobacteria 的豐度則要高一些,其中擬桿菌對多糖的利用方面作用尤為突出;糖尿病患者擬桿菌?普氏菌組與梭狀芽胞桿菌和C.coccoides?E.rectale菌組豐度明顯更高[55]。研究發現在1 型和2 型糖尿病患者的糞便樣本中大腸桿菌、普氏桿菌和乳桿菌的豐度顯著較高,而健康對照者的雙歧桿菌、roseburia、faecalibacterium 和擬桿菌的豐度顯著較高[56]。
Yan 等[57]研究表明玉竹總皂苷對2 型糖尿病大鼠腸道菌有明顯的調節作用,而玉竹總皂苷(TSPK)和總多糖(PSPK)口服給藥可通過其對腸道菌群的調節作用來預防2 型糖尿病。結果顯示TSPK 和PSPK 通過降低擬桿菌和變形桿菌(bacteroidetes/firmicutes)的豐度并增加firmicutes的豐度,改善了腸道微生態。但是,TSPK.L(低劑量),PSPK 和TSPK.H(高劑量)在firmicutes 上顯示出不同的調節作用,TSPK.L 和PSPK 顯著增加了firmicutes phylum中ruminococcaceae 和ruminococcus 的豐度;而TSPK.H 增加 了 veillonellaceae 和 anaerovibrio 的豐度,其 中ruminococcus 和anaerovibrio 有研究認為是益生菌。這些結果都表明,TSPK 和PSPK 的血糖調節與腸道菌群的調節密切相關。此外,腸道菌群通過產生短鏈脂肪酸(SCFAs)影響了葡萄糖和能量代謝,SCFA 通過調節腸糖異生而影響宿主葡萄糖的代謝,而TSPK 和PSPK 能影響大鼠的SCFAs濃度。這表明TSPK 和PSPK 通過調節腸道菌群和SCFA 來緩解大鼠的高血糖狀態。這些研究使TSPK 和PSPK 調節腸道菌群的結構變化腸道菌群失衡與糖尿病發病機制之間的關系得到了廣泛認可[18]。
2.2.4 結腸炎型和其他炎癥型腸道菌群 潰瘍性結腸炎是一類非特異性腸道免疫功能紊亂的炎癥性疾病,其發生和菌群結構失調相關。皂苷類成分可以抑制腸道炎癥,促進腸道屏障修復,維持腸道菌群的多樣性,并降低結腸炎癥相關結腸癌的發病率[58]。研究表明人參[59]可顯著降低氧化偶氮甲烷/葡聚糖硫酸鈉誘導的大鼠結腸癌/結腸炎的發生,其主要機制是減輕了炎性因子水平,恢復了失調的菌群結構。另外,皂苷還可以增加腸道內的乳酸桿菌和雙歧桿菌等有益菌群豐度,緩解腸道炎癥。如絞股藍總皂苷,三七總皂苷和人參皂苷有效增加腸道內的乳桿菌和雙歧桿菌豐度,可改善克羅恩病患者的腸道生態失調并介導保護作用。其中絞股藍皂苷還增強了一種產生丁酸鹽的細菌普氏桿菌(faecalibacterium prausnitzii)的作用,而丁酸鹽具有顯著的抗炎作用和修復腸屏障功能[40?58]。景亞萍[16]發現低聚果糖、黨參多糖和黨參皂苷通過促進產生短鏈脂肪酸(SCFAs)的akkermansia,bifidobacterium 和bacteroides 菌屬的生長,進而提升SCFAs 含量改善了結腸炎小鼠腸黏膜屏障的破損。
Guo 等[60]研究發現總鐵線蓮三萜皂苷(CTSs)不僅能夠緩解的膠原性關節炎(CIA)大鼠腸道菌群失調,還可減輕腸道微生物營養不良情況。門水平分析表明,CTS 干預后大鼠腸道擬桿菌的相對豐度降低。另外,CIA 大鼠腸道失調菌群包括15 個革蘭氏陽性(G+)菌和9 個革蘭氏陰性(G-)菌。CIA 大鼠的 盲腸中 firmicutes 和actinobacteria phyla 屬的9 個(G+)菌簇顯著減少,但高劑量CTS 干預可使其中5 個屬G+顯著增加。同時,在CIA 大鼠的盲腸中還觀察到8 種(G-)菌明顯富集,但在CTS 干預后所有這些腸道菌的豐度降低。這說明,CTS 干預可以降低(G-)菌的相對豐度并恢復(G+)菌的豐度,從而實現平衡的(G-)/(G+)比,顯著改善CIA 大鼠的關節炎癥狀。
2.2.5 癌癥型腸道菌群
盡管腸道菌群參與癌癥發展的確切機制仍未完全闡述清楚,但腸道菌群參與癌癥發展這一點非常明確:即腸道菌群可通過影響許多關鍵宿主過程而導致癌癥發生[61]。研究表明,如果腸道菌群失調,有益共生菌的多樣性和豐度將降低,一旦有害菌群過度生長,它們就會產生大量外毒素和內毒素,能直接或間接誘導DNA 損傷、基因組不穩定,最終導致腫瘤發生和腺癌細胞侵襲[62]。
Chen 等[40]研究表明絞股藍富含三萜類皂苷。實驗結果顯示此類皂苷增強了有益的腸道細菌,并對被治療的小鼠產生了類似益生元的作用,增加了益生菌假雙歧桿菌的豐度。其結果表明,絞股藍皂苷通過調節腸道菌群,可以減少硫酸鹽還原菌(SRB)的豐度以及SRB 中產生H2S(硫化氫)的關鍵酶dsrA(異化亞硫酸氫還原酶)的含量,如脫硫弧菌和Bilophila 的減少,并最終減少由硫化氫引起的腸上皮損傷,這種改變可以解釋在治療的動物中觀察到的絞股藍皂苷的癌癥預防活性。因為H2S 具有遺傳毒性,細胞毒性和炎性作用,可能導致因結腸上皮的遺傳毒性損害而觸發了癌癥。這一結果首次揭示了植物皂苷在腸道菌群和黏膜環境的體內平衡中具有新的作用,為皂苷調節腸道微生物生態系統提供了直接證據,并為預防癌癥提供了新的潛在機制。
Dong 等[63]研究了薯蕷皂苷元對C57BL/6 小鼠腸道菌群的多樣性和結構特征的影響。結果表明,薯蕷皂苷元可使韌皮菌門中的乳酸菌屬和變形菌門中的sutterella 屬的豐度顯著上調,使擬桿菌門中的bacteroides 屬的豐度顯著下調。據報導,在黑色素瘤患者中,高豐度的腸道梭狀菌對PD?1 抗體治療方法表現出更高的敏感性,而高豐度的擬桿菌屬則對此治療方法不敏感。此外,薯蕷皂苷元還可以增加梭菌綱的豐度,并降低類桿菌綱的豐度,從而可改善2 型糖尿病小鼠腸道微生態。這些結果均表明薯蕷皂苷元可以調節C57BL/6 小鼠的腸道菌群,而薯蕷皂苷元的抗腫瘤免疫作用與其對腸道菌群的多樣性和整體結構調整功能有關。
Huang 等[64]首次評估了三萜皂苷(人參皂苷?Rb3和人參皂苷?Rd)具有益生元作用的治療效果,其研究結果發現人參皂苷可以有效地恢復結腸炎及結腸癌ApcMin/+中的腸道微生物組成和腸道微環境,顯著降低與癌癥惡病質相關菌群如dysgonomonasspp.和helicobacterspp.的豐度,并可有效降低結腸息肉的大小和數量,下調致癌信號分子(iNOS,STAT3/pSTAT3,Src/pSrc)的蛋白表達。此 外,這兩種化合物都通過促進杯狀細胞和Paneth 細胞的數量并恢復E?鈣黏蛋白和N?鈣黏蛋白的表達來改善腸道上皮癥狀。另外,其研究結果還提示,腸道黏膜免疫性可隨著抗炎細胞因子的增加和促炎細胞因子的減少而重塑,而這一過程與有益細菌如bifidobacteriumspp.、lactobacillusspp.、bacteroides acidifaciens和bacteroides xylanisolvens的生長促進有關。這些結果表明,人參皂苷Rb3和Rd 可通過恢復黏膜結構,提高黏膜免疫力,促進腸道有益菌群和下調癌惡病質相關菌群發揮抗癌作用,這為預防結直腸癌(CRC)發展的提供了一種新的預防措施。
Khan 等[65]發現靈 芝多糖(GLP)和絞股 藍皂苷(GpS)對健康的影響不僅可調節腸道免疫系統,還可顯著降低致病菌的相對豐度,增加有益腸道菌的豐度。有研究表明,,用GpS 和GpS+GLP 進行干預能夠抑制SRB 細菌的生長,降低H2S 的產生。同時,GLP 和GpS 還可提高產SCFA 的細菌的豐度,而產SCFAs 的菌群和宿主SCFAs 傳感的GPCRs(G 蛋白偶聯受體)在疾病治療方面具有關鍵作用。此外,在用丁酸酯干預的小鼠的腸黏膜中觀察到了GPCR(G 蛋白偶聯受體)蛋白表達的上調和HDAC(組蛋白脫乙酰基酶)蛋白表達的下調,進而緩解了ApcMin/+小鼠的炎癥和癌變的腸道上皮癥狀。這些研究結果表明產SCFA 的菌群在GLP/GpS 的防癌作用中起著至關重要的作用。這一發現為中藥皂苷和多糖作為結直腸癌(CRC)的輔助治療和預防措施提供了強有力的證據。
2.2.6 代謝綜合征型腸道菌群 目前有皂苷類成分調節腸道菌改善代謝綜合征研究較少。劉敏等[66]采用高脂飲食建立代謝綜合征小鼠模型,研究藤三七皂苷組分對代謝綜合征小鼠及其腸道菌群的調節作用,結果發現藤三七皂苷組與模型組相比,腸道嗜膽菌(bilophila)、金黃色葡萄球菌(staphlococcus)、乳球菌(lactococcus)、ruminococcaceae、anaerotruncus等豐度降低,allobaculum、alloprevotella等豐度升高。有研究表明allobaculum可改善代謝綜合征并可以預防硫酸葡聚糖所致炎癥反應;alloprevotella菌可以產生短鏈揮發性脂肪酸(SCFA),其豐度與糖尿病和代謝綜合征呈負相關。這說明藤三七皂苷組分對代謝綜合征小鼠有一定的減肥及降脂作用,并能改善腸道菌群,進而對代謝綜合征型疾病的治療提供幫助。
本文對皂苷類成分與腸道菌群存在的密切相互作用進行了綜述,結果發現皂苷成分可被腸道菌群通過逐級脫糖方式,生成一系列次級皂苷成分并最終生成苷元,而皂苷元則在腸道菌群作用下可進一步發生羥基化、脫氫、脫水、去甲基化反應。皂苷的腸道菌群轉化成分的分子量與分子極性降低、藥效作用增強,因而更容易被機體吸收以發揮藥理活性。同時,皂苷及其腸道菌轉化成分可以提高益生菌、降低有害菌菌群豐度,進而通過改善腸道內菌群結構治療腸道疾病以及其他疾病。