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皂苷类成分与肠道菌群相互作用研究进展

2021-03-29王新红曾金祥钟国跃姚玉乔

中成药 2021年7期
关键词:皂苷人参菌群

王新红,张 迟,刘 琳,曾金祥*,钟国跃,姚玉乔

(1.江西中医药大学中药资源与民族药研究中心,江西 南昌330004; 2.江西省中医院,江西 南昌 330004)

皂苷是类固醇或三萜天然糖苷类重要活性成分,广泛存在于人参、三七、甘草、柴胡、黄芪、重楼、知母、白头翁、黄山药等多种中药材中[1]。根据皂苷元结构的不同,可将皂苷为三萜皂苷和甾体皂苷两种类型[2]。现代药理学研究表明,很多天然皂苷类成分具有显著的抗炎、抗菌、抗病毒、抗衰老、降血脂、防治心脑血管疾病等药理活性[3]。药代动力学研究证明,皂苷类成分在肠道内难吸收、生物利用度低、肠内滞留时间较长,难以直接进入血液发挥药效作用,而是与肠道细菌作用后入血发挥疗效[4⁃5]。且在此过程中,皂苷成分本身可在肠道内被肠道菌群代谢,同时对肠道菌群结构产生调节作用[6⁃7]。

肠道菌群是一个庞大而又复杂的微生态系统,由于它在代谢中的关键作用,近年来做为机体“隐形器官”被广泛关注。研究表明,平均每个成人肠腔面积约为300~400平方米,定植着约1013~1014个微生物,定植的细菌总数约500 种,包括细菌、古细菌、真菌、原生生物和病毒,其中细菌是主要的居民,且99% 以上为厌氧菌[8⁃9]。受宿主遗传因子、饮食习惯和环境因素等影响,肠道菌群具有多样性和特异性[10]。从门水平看,肠道菌群主要由厚壁菌门(60%~65%)、拟杆菌门(20%~25%)、变形菌门(5%~10%)、放线菌门(3%)组成[11]。从菌种看,有优势菌群和次要菌群之分,其中健康成人肠道的优势菌群主要为螺菌、消化链球菌、拟杆菌等专性厌氧菌和双歧杆菌属及乳酸杆菌属[12]。此外,根据肠道菌群与宿主的不同关系,肠道菌群又可分为3 类,益菌、中性菌、有害菌。其中双歧杆菌、乳球菌、乳杆菌等为有益菌;肠球菌、肠杆菌科等为中性菌;而变形杆菌、假单胞菌科、金黄色葡萄球菌等为有害菌[13]。这些宿主肠道中的菌群,在发挥宿主生理功能上起着非常重要的作用,包括从食物中摄取能量、产生重要的代谢产物[14]、促进免疫系统的发育[15]与成熟、维持胃肠道内稳态(GIT)、影响脑功能和行为[16]、保护宿主免受病原的感染[6]。大量研究已证实,肠道菌群的失调与某些代谢性疾病,如肥胖症[17]、糖尿病[18]、非酒精性脂肪肝(NAFLD)[19]、炎症性肠病(IBD)[20]和肠易激综合征(IBS)[21]均息息相关。

研究表明,肠道微生物所分泌的糖苷酶、硝基还原酶、偶氮还原酶、脲酶、硫酸化酶及甲基化酶对苷类化合物的转化意义重大[22]。其中肠道菌分泌的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,硝基还原酶等多种糖苷酶对皂苷成分的代谢转化最为关键[4⁃23],这些糖苷酶催化的去糖基化作用是水解苷类物质的主要方式。去糖基化后产生的次级糖苷或糖苷配基通常更易被肠道吸收,因而具有更好的生物利用度[24]。此外,肠道菌群还能够使皂苷类成分发生羟基化、脱氢、脱水、去甲基化等代谢反应,为次要的肠道代谢途径。本文就近年来肠道菌群对中药皂苷代谢途径与中药皂苷对肠道菌群的调节作用相关研究做一综述,为后续皂苷类成分研发提供参考依据。

1 肠道菌群对皂苷类成分的代谢途径

1.1 三萜皂苷 三萜皂苷中研究较多的是人参皂苷,其代谢途径及降解规律均比较明确,结构主要分两大类,一类是四环三萜类20(S)⁃原人参二醇型(PPD)和20(S)⁃原人参三醇型(PPT)结构;另一类是五环三萜类齐墩果酸型和邻苯二酚型结构。逐级脱去糖基化[25]是人参皂苷主要的代谢途径,成为次生苷和苷元发挥药理作用,其代谢的基本规律为四糖苷→三糖苷→二糖苷→单糖苷→苷元[26]。如原人参二醇型和原人参三醇型皂苷的体内代谢过程为原人参二醇型皂苷:Rb1→〔M10→M5或M9→M13〕→M1,Rb2→M6→M2→M1和Rc→M7→M3→M1(M1逐渐被水解为M12);原人参三醇型皂苷:Re→Rg1→M11或M8→M4[27]。

另外,不同转化条件对人参皂苷的代谢路径同样存在一定的影响,例如钱静等[28]研究人参皂苷Rb1在厌氧和有氧条件下经肠道菌群作用下逐级脱糖基的代谢差异,结果发现人参皂苷Rb1在大鼠肠道菌群的代谢途径依旧为Rb1→Rd→F2→C⁃K,并且有氧与无氧的代谢产物没有差异,但有氧代谢速率快于厌氧代谢,其中Rd→F2是Rb1在肠菌液的作用下脱糖基代谢的限速步骤。李根林等[29]发现,在体外条件下,三七水煎液中人参皂苷会被人肠道菌群降解生成代谢产物PPD 和PPT,而大鼠肠道菌群的降解产物却仅有PPT 生成,只表明二者存在种属差异,但其结果并没有说明代谢途径发生改变。

其它皂苷成分的肠道菌转化路径与人参皂苷基本相似。唐岚等[30]研究表明在离体条件下,肠道菌群对人参皂苷Rb1的降解是一个逐级的过程。宋玮等研究表明[2]柴胡皂苷a、d、c 及其开环还原产物在肠道中进一步发生水解反应,首先脱去 C⁃3 位糖链外侧的单糖形成次级苷prosaikosaponin F、G、A、D,并在此后1 h 内则完全脱糖转化为皂苷元saikogenin F、G、A、D。孟欣桐等[31]研究表明黄芪皂苷可经人源肠道菌群脱糖后,转化成易吸收入血的环黄芪醇,这一成分是黄芪皂苷类成分在体内发挥药效的重要物质基础。Akao[32]阐明甘草酸的肠道代谢途径主要有两种:一种是甘草酸水解脱掉整个糖链,直接生成甘草次酸;另一种是先水解掉糖链末端的一个葡萄糖醛酸形成中间体,再进一步水解生成甘草次酸。前一种为甘草酸在人和大鼠肠道中的最主要代谢方式,经肠道菌分解吸收的生物利用度高达90%。刘亚丽等[33]研究发现白头翁皂苷类成分在肠道菌群的作用下可迅速发生脱糖基化作用,且白头翁皂苷B3在酶系作用下发生的3⁃位侧链脱糖基化是白头翁皂苷抗肿瘤机制的关键。此外,研究者表明皂苷成分除脱糖基化转化外,还存在其它次要代谢途径,如欧阳辉等[34]发现白头翁皂苷D 在体外肠道菌群中发生脱糖代谢及羟基化、甲基化、脱氢等代谢反应,得到常春藤皂苷元等7 种代谢产物。

1.2 甾体皂苷 甾体皂苷在肠道内的代谢方式与三萜皂苷相差不大,均以脱糖基化为主。张钰哲等[35]进行离体培养大鼠肠道菌群,用LC/MS/MS 法检测离体肠内菌对知母甾体皂苷样品的代谢产物,结果表明知母皂苷容易被大鼠消化道菌群代谢,且代谢速率很快,其主要代谢途径为26 位糖链脱去并与22 位羟基环合,其为代谢产物M1(分子式C39H64O13),另有小部分M1再脱糖代谢。刘艳平等[36]对知母皂苷BⅡ进行体外肠道菌群的代谢转化研究,实验中发现大鼠肠道菌群对其有很强的代谢作用,并且初步确定代谢产物为知母皂苷AⅢ,即为知母皂苷BⅡ失去一分子糖。董梅等[37]研究表明在离体培养的人肠道菌群中,黄山药总皂苷脱糖基代谢为薯蓣皂苷元,并通过大鼠和人的整体实验验证黄山药总皂苷经过肠道菌群代谢后吸收入血的成分为薯蓣皂苷元。Zhu 等[38]从大鼠灌胃给药薯蓣皂苷后的粪便、尿液和胆汁中共鉴定了8 个代谢产物,发现氧化,去糖基化和葡萄糖醛酸化是薯蓣皂苷在大鼠中的主要代谢过程。此外,Tang 等[39]也对薯蓣总皂苷和薯预皂苷及薯蓣皂苷元口服给药后的大鼠体内代谢轮廓进行了表征,结果表明薯蓣皂苷的逐级脱糖是其最主要的代谢反应。

2 皂苷类成分对肠道菌群的调节作用

皂苷是许多药用和膳食植物中常见成分,由于其对健康的促进作用,引起了科学家的强烈兴趣,但当前关于皂苷类成分对其潜在的肠道菌群干预作用研究过少[40],对肠道菌群调节的影响和在肠道微环境稳态中的调节功能也知之甚少。目前研究表明,其主要作用是增加肠道的益生菌,减少肠道的有害菌[41]。目前进行肠道菌群的研究方式一般为收集粪便或肠道内容物作为样品,然后提取样品中的DNA,以此来研究菌群多样性,了解肠道菌群的变化。随着高通量测序技术的快速发展,16SrRNA 基因测序成为了微生物群落多样性研究中最常用的方法,用16SrRNA 基因测序技术分析口服中药或中药复方前后肠道内容物或粪便中肠道菌的变化,可了解中药对机体的肠道菌群组成造成的影响[42]。

2.1 正常肠道菌 研究表明,人参皂苷可在肠道微生物的作用下代谢为小分子的次级人参皂苷,而次级人参皂苷可反作用于菌群调节肠道微生态平衡[43]。刘艳艳等[44]给正常小鼠灌胃人参皂苷后小鼠肠道菌群结构发生改变,结果表明人参总皂苷可以促进肠道内益生菌增殖、起到调节肠道菌群的作用,同时,还发现荧光假单胞菌和丁酸梭菌数量明显增加,荧光假单胞菌可抑制病原菌的生长,而丁酸梭菌可与肠道中的致病菌发生拮抗作用。Hierro 等[45]发现富含皂苷类成分的小扁豆和藜麦提取物显示出一般的抗菌作用,主要是对乳酸菌和乳酸杆菌属的抗菌作用;而葫芦巴提取物是富含类固醇皂苷的提取物,其可显著上调双歧杆菌和乳酸菌水平,这表明藜麦、小扁豆、葫芦巴三者的皂苷元对某些肠道细菌的生长具有调节作用。李丽等[46]研究结果表明,杠柳毒苷与三七总皂苷配伍用药后可引起肠道总菌、拟杆菌的相对含量显著升高而乳酸杆菌的相对含量呈现降低的趋势,但对肠道菌群多样性的影响不明显,其中拟杆菌门在动物胃肠道中是优势菌门。试验中配伍组肠道总菌和拟杆菌属等有益细菌数的增加,在一定程度上反应了三七总皂苷的减毒作用,从调节肠道菌群的角度初步揭示了二者配伍用药的作用机制。

2.2 疾病型肠道菌

2.2.1 抗生素型肠道菌群 黄芪多糖、黄芪皂苷是黄芪提取出的主要有效成分,黄芪多糖、黄芪皂苷调整盐酸林可霉素诱导肠道菌群失调的研究结果显示,小鼠肠道双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌数量明显上升;肠球菌、肠杆菌等致病菌数量下降,阳性菌与阴性菌比值恢复正常,明显好于自然恢复组,且黄芪多糖组优于黄芪皂苷组。这表明了黄芪皂苷和黄芪多糖对盐酸林可霉素诱导肠道菌群失调有很好的调节作用[47⁃48]。张敏霞等[49]使用头孢菌素类抗生素诱导小鼠肠道菌群失调实验,发现原人参三醇总皂苷(PPT)的使用可以减少拟杆菌的比例,主要增加厚壁菌门和拟杆菌门等优势菌门的比例,表明PPT 具有调节肠道菌的作用。此外,PPT 还能进一步增强被抗生素破坏肠道屏障的完整性,抑制TLR4 信号通路相关蛋白的表达从而有效抑制抗生素引起的结肠炎症反应,促进肠道健康。这些作用不仅表明PPT 具有类似益生元的作用,还能改善孢菌素类抗生素诱导小鼠肠道菌群失调。

2.2.2 肝损伤型肠道菌群 肝脏与肠道之间有很强的关系:门静脉系统从肠中吸收血液,肠中的血液含量会激活肝功能。肝脏进而通过胆汁分泌进入肠腔来影响肠功能。除了由不同的致病因素引起的直接损伤外,肠道微生物群的改变似乎在诱导和促进肝损伤进展中起着重要作用[50⁃51]。

王敬等[52]研究甘草总皂苷及水提物对肝损伤大鼠肠道菌群的影响。其结果表明,与模型组相比,在门分类水平上甘草总皂苷组肠道菌群中放线菌门丰度显著减少,但科、属分类水平上,甘草总皂苷组群落组成中均不存在显著性变化。进一步对甘草总皂苷组和甘草水提物组之间菌群物种丰度进行比较分析,结果表明,甘草总皂苷和甘草水提物对大鼠肠道菌群的影响存在显著差异。在属分类水平上,与甘草水提物组相比,总皂苷组中拟杆菌门S24⁃7 科菌群、乳杆菌属菌群丰度显著增加,而毛螺菌科菌群和梭菌属(Clostridium_sensu_stricto_1)菌群丰度均显著减少。总皂苷组还可以提高肠道益生菌的相对比例,特别是乳酸杆菌属的比例。实验结果表明甘草总皂苷与甘草水提物均可以改善慢性肝损伤,并对肝损伤大鼠肠道菌群发挥不同的调控作用。Huang 等[53]在研究绞股蓝总皂苷(GP),是一种从绞股蓝提取的成分,通常用于治疗代谢性疾病。在探讨绞股蓝总皂苷在缓解非酒精性脂肪肝疾病(NAFLD)中的作用时,该实验结果表明绞股蓝总皂苷的治疗显著改善了肠道菌群,并降低 了 NAFLD 小鼠粪便中 firmicutes/bacteroidetes 的相对丰度比,提高了小鼠肠道中的akkermansia 和fissicatena 丰度,绞股蓝总皂苷通过增强肠道有益菌群,降低有害菌群的丰度减轻了小鼠的NAFLD 症状。Zhao 等[54]首次报告了从海南冬青中提取的三萜皂苷主要是苦豆苷D(IhD)和苦参皂苷A1(IsA)。其中IhD+IsA的联合(IIC =IhD+IsA)用药可以抵抗高脂饮食(HFD)诱导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,改善了肠黏膜屏障的完整性,以减轻肝脏炎症。同时,还观察到肠道菌群的变化,在门的水平上,IIC 减少了firmicutes 的丰度并增加了拟杆菌等有益菌的丰度。在属水平上,IIC 降低了desulfovibrio 的丰度,并增加了akkermansia 的丰度。这些变化可能会对炎症和肝损伤产生有益影响,而这些数据也增加了IIC 作为抗NAFLD 的潜在药物的可能性。

2.2.3 糖尿病型肠道菌群 糖尿病患者与非糖尿病患者肠道菌群组成的变化主要发生在门水平和分类水平上。与非糖尿病患者相比,糖尿病患者中firmicutes 的相对丰度要低得多,而拟杆菌和proteobacteria 的丰度则要高一些,其中拟杆菌对多糖的利用方面作用尤为突出;糖尿病患者拟杆菌⁃普氏菌组与梭状芽胞杆菌和C.coccoides⁃E.rectale菌组丰度明显更高[55]。研究发现在1 型和2 型糖尿病患者的粪便样本中大肠杆菌、普氏杆菌和乳杆菌的丰度显著较高,而健康对照者的双歧杆菌、roseburia、faecalibacterium 和拟杆菌的丰度显著较高[56]。

Yan 等[57]研究表明玉竹总皂苷对2 型糖尿病大鼠肠道菌有明显的调节作用,而玉竹总皂苷(TSPK)和总多糖(PSPK)口服给药可通过其对肠道菌群的调节作用来预防2 型糖尿病。结果显示TSPK 和PSPK 通过降低拟杆菌和变形杆菌(bacteroidetes/firmicutes)的丰度并增加firmicutes的丰度,改善了肠道微生态。但是,TSPK.L(低剂量),PSPK 和TSPK.H(高剂量)在firmicutes 上显示出不同的调节作用,TSPK.L 和PSPK 显著增加了firmicutes phylum中ruminococcaceae 和ruminococcus 的丰度;而TSPK.H 增加 了 veillonellaceae 和 anaerovibrio 的丰度,其 中ruminococcus 和anaerovibrio 有研究认为是益生菌。这些结果都表明,TSPK 和PSPK 的血糖调节与肠道菌群的调节密切相关。此外,肠道菌群通过产生短链脂肪酸(SCFAs)影响了葡萄糖和能量代谢,SCFA 通过调节肠糖异生而影响宿主葡萄糖的代谢,而TSPK 和PSPK 能影响大鼠的SCFAs浓度。这表明TSPK 和PSPK 通过调节肠道菌群和SCFA 来缓解大鼠的高血糖状态。这些研究使TSPK 和PSPK 调节肠道菌群的结构变化肠道菌群失衡与糖尿病发病机制之间的关系得到了广泛认可[18]。

2.2.4 结肠炎型和其他炎症型肠道菌群 溃疡性结肠炎是一类非特异性肠道免疫功能紊乱的炎症性疾病,其发生和菌群结构失调相关。皂苷类成分可以抑制肠道炎症,促进肠道屏障修复,维持肠道菌群的多样性,并降低结肠炎症相关结肠癌的发病率[58]。研究表明人参[59]可显著降低氧化偶氮甲烷/葡聚糖硫酸钠诱导的大鼠结肠癌/结肠炎的发生,其主要机制是减轻了炎性因子水平,恢复了失调的菌群结构。另外,皂苷还可以增加肠道内的乳酸杆菌和双歧杆菌等有益菌群丰度,缓解肠道炎症。如绞股蓝总皂苷,三七总皂苷和人参皂苷有效增加肠道内的乳杆菌和双歧杆菌丰度,可改善克罗恩病患者的肠道生态失调并介导保护作用。其中绞股蓝皂苷还增强了一种产生丁酸盐的细菌普氏杆菌(faecalibacterium prausnitzii)的作用,而丁酸盐具有显著的抗炎作用和修复肠屏障功能[40⁃58]。景亚萍[16]发现低聚果糖、党参多糖和党参皂苷通过促进产生短链脂肪酸(SCFAs)的akkermansia,bifidobacterium 和bacteroides 菌属的生长,进而提升SCFAs 含量改善了结肠炎小鼠肠黏膜屏障的破损。

Guo 等[60]研究发现总铁线莲三萜皂苷(CTSs)不仅能够缓解的胶原性关节炎(CIA)大鼠肠道菌群失调,还可减轻肠道微生物营养不良情况。门水平分析表明,CTS 干预后大鼠肠道拟杆菌的相对丰度降低。另外,CIA 大鼠肠道失调菌群包括15 个革兰氏阳性(G+)菌和9 个革兰氏阴性(G-)菌。CIA 大鼠的 盲肠中 firmicutes 和actinobacteria phyla 属的9 个(G+)菌簇显著减少,但高剂量CTS 干预可使其中5 个属G+显著增加。同时,在CIA 大鼠的盲肠中还观察到8 种(G-)菌明显富集,但在CTS 干预后所有这些肠道菌的丰度降低。这说明,CTS 干预可以降低(G-)菌的相对丰度并恢复(G+)菌的丰度,从而实现平衡的(G-)/(G+)比,显著改善CIA 大鼠的关节炎症状。

2.2.5 癌症型肠道菌群

尽管肠道菌群参与癌症发展的确切机制仍未完全阐述清楚,但肠道菌群参与癌症发展这一点非常明确:即肠道菌群可通过影响许多关键宿主过程而导致癌症发生[61]。研究表明,如果肠道菌群失调,有益共生菌的多样性和丰度将降低,一旦有害菌群过度生长,它们就会产生大量外毒素和内毒素,能直接或间接诱导DNA 损伤、基因组不稳定,最终导致肿瘤发生和腺癌细胞侵袭[62]。

Chen 等[40]研究表明绞股蓝富含三萜类皂苷。实验结果显示此类皂苷增强了有益的肠道细菌,并对被治疗的小鼠产生了类似益生元的作用,增加了益生菌假双歧杆菌的丰度。其结果表明,绞股蓝皂苷通过调节肠道菌群,可以减少硫酸盐还原菌(SRB)的丰度以及SRB 中产生H2S(硫化氢)的关键酶dsrA(异化亚硫酸氢还原酶)的含量,如脱硫弧菌和Bilophila 的减少,并最终减少由硫化氢引起的肠上皮损伤,这种改变可以解释在治疗的动物中观察到的绞股蓝皂苷的癌症预防活性。因为H2S 具有遗传毒性,细胞毒性和炎性作用,可能导致因结肠上皮的遗传毒性损害而触发了癌症。这一结果首次揭示了植物皂苷在肠道菌群和黏膜环境的体内平衡中具有新的作用,为皂苷调节肠道微生物生态系统提供了直接证据,并为预防癌症提供了新的潜在机制。

Dong 等[63]研究了薯蓣皂苷元对C57BL/6 小鼠肠道菌群的多样性和结构特征的影响。结果表明,薯蓣皂苷元可使韧皮菌门中的乳酸菌属和变形菌门中的sutterella 属的丰度显著上调,使拟杆菌门中的bacteroides 属的丰度显著下调。据报导,在黑色素瘤患者中,高丰度的肠道梭状菌对PD⁃1 抗体治疗方法表现出更高的敏感性,而高丰度的拟杆菌属则对此治疗方法不敏感。此外,薯蓣皂苷元还可以增加梭菌纲的丰度,并降低类杆菌纲的丰度,从而可改善2 型糖尿病小鼠肠道微生态。这些结果均表明薯蓣皂苷元可以调节C57BL/6 小鼠的肠道菌群,而薯蓣皂苷元的抗肿瘤免疫作用与其对肠道菌群的多样性和整体结构调整功能有关。

Huang 等[64]首次评估了三萜皂苷(人参皂苷⁃Rb3和人参皂苷⁃Rd)具有益生元作用的治疗效果,其研究结果发现人参皂苷可以有效地恢复结肠炎及结肠癌ApcMin/+中的肠道微生物组成和肠道微环境,显著降低与癌症恶病质相关菌群如dysgonomonasspp.和helicobacterspp.的丰度,并可有效降低结肠息肉的大小和数量,下调致癌信号分子(iNOS,STAT3/pSTAT3,Src/pSrc)的蛋白表达。此 外,这两种化合物都通过促进杯状细胞和Paneth 细胞的数量并恢复E⁃钙黏蛋白和N⁃钙黏蛋白的表达来改善肠道上皮症状。另外,其研究结果还提示,肠道黏膜免疫性可随着抗炎细胞因子的增加和促炎细胞因子的减少而重塑,而这一过程与有益细菌如bifidobacteriumspp.、lactobacillusspp.、bacteroides acidifaciens和bacteroides xylanisolvens的生长促进有关。这些结果表明,人参皂苷Rb3和Rd 可通过恢复黏膜结构,提高黏膜免疫力,促进肠道有益菌群和下调癌恶病质相关菌群发挥抗癌作用,这为预防结直肠癌(CRC)发展的提供了一种新的预防措施。

Khan 等[65]发现灵 芝多糖(GLP)和绞股 蓝皂苷(GpS)对健康的影响不仅可调节肠道免疫系统,还可显著降低致病菌的相对丰度,增加有益肠道菌的丰度。有研究表明,,用GpS 和GpS+GLP 进行干预能够抑制SRB 细菌的生长,降低H2S 的产生。同时,GLP 和GpS 还可提高产SCFA 的细菌的丰度,而产SCFAs 的菌群和宿主SCFAs 传感的GPCRs(G 蛋白偶联受体)在疾病治疗方面具有关键作用。此外,在用丁酸酯干预的小鼠的肠黏膜中观察到了GPCR(G 蛋白偶联受体)蛋白表达的上调和HDAC(组蛋白脱乙酰基酶)蛋白表达的下调,进而缓解了ApcMin/+小鼠的炎症和癌变的肠道上皮症状。这些研究结果表明产SCFA 的菌群在GLP/GpS 的防癌作用中起着至关重要的作用。这一发现为中药皂苷和多糖作为结直肠癌(CRC)的辅助治疗和预防措施提供了强有力的证据。

2.2.6 代谢综合征型肠道菌群 目前有皂苷类成分调节肠道菌改善代谢综合征研究较少。刘敏等[66]采用高脂饮食建立代谢综合征小鼠模型,研究藤三七皂苷组分对代谢综合征小鼠及其肠道菌群的调节作用,结果发现藤三七皂苷组与模型组相比,肠道嗜胆菌(bilophila)、金黄色葡萄球菌(staphlococcus)、乳球菌(lactococcus)、ruminococcaceae、anaerotruncus等丰度降低,allobaculum、alloprevotella等丰度升高。有研究表明allobaculum可改善代谢综合征并可以预防硫酸葡聚糖所致炎症反应;alloprevotella菌可以产生短链挥发性脂肪酸(SCFA),其丰度与糖尿病和代谢综合征呈负相关。这说明藤三七皂苷组分对代谢综合征小鼠有一定的减肥及降脂作用,并能改善肠道菌群,进而对代谢综合征型疾病的治疗提供帮助。

3 结语

本文对皂苷类成分与肠道菌群存在的密切相互作用进行了综述,结果发现皂苷成分可被肠道菌群通过逐级脱糖方式,生成一系列次级皂苷成分并最终生成苷元,而皂苷元则在肠道菌群作用下可进一步发生羟基化、脱氢、脱水、去甲基化反应。皂苷的肠道菌群转化成分的分子量与分子极性降低、药效作用增强,因而更容易被机体吸收以发挥药理活性。同时,皂苷及其肠道菌转化成分可以提高益生菌、降低有害菌菌群丰度,进而通过改善肠道内菌群结构治疗肠道疾病以及其他疾病。

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