李燕珍，劉 億，趙海梅，劉端勇，鹿秀云

(1.江西中醫(yī)藥大學(xué)科技學(xué)院，江西 南昌 330004； 2.江西中醫(yī)藥大學(xué)研究生院，江西 南昌 330004； 3.江西中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，江西 南昌 330004)

腸道菌群主要由成千上萬的益生菌、中性菌和病原菌等3類細菌組成，廣泛分布于腸道黏膜，且數(shù)量和種類維持著動態(tài)平衡，其通過保護腸道、營養(yǎng)消化與吸收以及調(diào)節(jié)機體代謝狀態(tài)，參與機體穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)，從而維護人體健康。然而一旦腸道菌群失衡或移位，或?qū)?dǎo)致腸道炎癥、免疫性疾病、系列代謝性疾病，甚至神經(jīng)性疾病等疾患。中醫(yī)藥根據(jù)中醫(yī)基礎(chǔ)理論與腸道菌群動態(tài)平衡理論，充分影響和利用腸道菌群，調(diào)理人體健康。

1 腸道菌群的主要功能

腸道菌群與人體共同進化，人體為正常菌群提供繁殖場所和營養(yǎng)，同時腸道菌群也為人體執(zhí)行必要的生理功能，其主要功能有3個方面：首先，生物拮抗及防御感染作用，主要通過益生菌抑制致病菌形成菌群平衡，或抵制外源性致病菌入侵[1-2]；其次，驅(qū)動和維持免疫成熟和穩(wěn)態(tài)形成，主要通過促進免疫系統(tǒng)成熟、刺激腸道黏膜sIgA分泌、誘導(dǎo)免疫耐受形成、維持細胞因子平衡幾個途徑實現(xiàn)[3]；再者，代謝與營養(yǎng)作用，主要通過參與食物或藥物的分解代謝、合成營養(yǎng)及合成活性物質(zhì)，維持人體健康[4]。

2 中醫(yī)藥調(diào)控腸道菌群的途徑

2.1 直接調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)

腸道菌群的數(shù)量和種類等菌群結(jié)構(gòu)在腸道保持一定的動態(tài)平衡，平衡一旦打破勢必誘發(fā)人體健康損傷。中醫(yī)藥通過各種途徑恢復(fù)腸道菌群平衡，達到“陰平陽秘，精神乃治”的目的。劉思穎等[5]利用黃芩苷降低高脂血癥模型小鼠膽固醇、低密度脂蛋白及TNF-α、IL-6和內(nèi)毒素水平的同時，經(jīng)測序生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，在細菌屬的水平上，高、低劑量黃芩苷降低脫硫弧菌豐度，且低劑量黃芩苷可降低革蘭氏陰性菌與革蘭氏陽性菌數(shù)目之比，說明黃芩苷有效治療高脂血癥可能與調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)有關(guān)。劉茜明等[6]采用 ERIC-PCR技術(shù)檢測抗生素相關(guān)性腹瀉模型巴馬小豬的十二指腸、空腸、回腸、盲腸和結(jié)腸中細菌菌群的結(jié)構(gòu)多樣性，發(fā)現(xiàn)模型組動物腸桿菌、腸球菌、雙歧桿菌及乳桿菌的數(shù)量明顯減少，且腸管散在充血、出血，腸壁變薄，腸管內(nèi)充滿黃色稀薄的內(nèi)容物，ERIC-PCR條帶大小和數(shù)量明顯減小和模糊。經(jīng)葛根芩連湯治療后，病理損傷明晰減輕，菌群數(shù)量逐漸恢復(fù)，同時各腸段ERIC-PCR擴增條帶數(shù)隨著用藥時間的延長呈現(xiàn)正常的趨勢，提示葛根芩連湯具有調(diào)整抗生素導(dǎo)致的菌群紊亂的功能。 張凱楠等[7]建立四氧嘧啶糖尿病小鼠模型并用兩色金雞菊醇提物進行干預(yù)，經(jīng)16S rDNA實時熒光定量PCR技術(shù)檢測發(fā)現(xiàn)球形梭菌與多形擬桿菌的水平明顯下降，同時經(jīng)Pearson相關(guān)性分析表明這兩個細菌水平與空腹血糖濃度降低成正相關(guān)，提示兩色金雞菊醇提物有效降糖可能和保護腸道益生菌有關(guān)。體外實驗方面，鄭彥懿等[8]采用16S rDNA測序法、平板計數(shù)法和氣相色譜法等方法考察大黃牡丹湯對腸道菌群及其分泌短鏈脂肪酸功能時發(fā)現(xiàn)，大黃牡丹湯體外可增加乳桿菌屬、乳球菌屬、變形菌屬，而減少埃希菌屬，同時脆弱擬桿菌分泌的乙酸、丙酸、丁酸均有顯著抑制作用，提示大黃牡丹湯是通過抑制腸道菌群短鏈脂肪酸的分泌調(diào)整腸道菌群平衡的。中醫(yī)藥在調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)時，不僅調(diào)節(jié)腸道菌群的數(shù)量，還可以同時增加和保護益生菌種類，抑制和減少致病菌，調(diào)整菌群平衡，保護腸道黏膜屏障。

2.2 調(diào)節(jié)腸道菌群移位

腸道菌群移位(bacterial translocation，BT) 是指腸道菌群及其毒素或代謝產(chǎn)物在某些狀態(tài)下，穿越黏膜屏障，進入腸道外的原本無菌組織或器官的過程。BT發(fā)生主要以革蘭陰性桿菌(以腸桿菌科為主)，其次是革蘭陽性球菌，是全身炎癥反應(yīng)綜合征的關(guān)鍵所在[9]。大黃在降低膿毒癥模型大鼠死亡率的同時，隨著劑量的增加，大腸桿菌、金黃色葡萄球菌數(shù)量明顯下降，乳酸桿菌及雙歧桿菌則明顯增加，同時在淋巴結(jié)及血液中檢出的細菌陽性率和菌量計數(shù)均明顯降低，提示大黃可抑制游離菌通過位移進入淋巴、血液和遠端臟器，從而減輕膿毒癥[10]。陳蘭英等[11]觀察到四逆湯可明顯降低失血性休克大鼠內(nèi)毒素、D-Lac及血漿t-NOS含量，伴見腸絨毛上皮細胞變性、壞死明顯減少，充血及炎細胞浸潤未見等腸黏膜病理損傷修復(fù)現(xiàn)象，同時肝、脾、腎和腸系膜淋巴結(jié)的菌群數(shù)量具有明顯被抑制，表明四逆湯可通過抑制腸道菌群移位有效緩解失血性休克大鼠腸黏膜損傷。由此可見，中醫(yī)藥可以有效阻止腸道菌群移位，防止疾病蔓延。

2.3 調(diào)節(jié)腸道菌群主要功能

2.3.1 影響腸道免疫

胃腸道作為淋巴細胞、免疫因子以及腸道菌群的集散之地，是最大的免疫器官。作為抵御疾病的第一道屏障，腸道菌群與腸道黏膜免疫之間相互作用，一方面促進或增強腸內(nèi)外免疫形成或功能，如促進腸道不同T細胞亞群產(chǎn)生、誘導(dǎo) sIgA的合成從而參與腸黏膜免疫維護，或通過代謝產(chǎn)物(如丁酸)等參加調(diào)節(jié)包括調(diào)節(jié)性T細胞等固有免疫的形成等等。另外一方面，腸道免疫也反作用于腸道菌群，如sIgA可直接包被細菌，防止菌群移位，免疫功能下降，腸道菌群數(shù)量和分布失控，甚至腸道菌群移位[12-13]。在細胞免疫方面，王慧等[14]用小檗堿治療睡眠剝奪大鼠時發(fā)現(xiàn)，小檗堿能顯著降低失眠大鼠產(chǎn)氣莢膜梭菌數(shù)量，增加腸球菌、大腸桿菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌數(shù)量， 同時降低Th17/Treg細胞比值，表明小檗堿改善睡眠的作用可能和調(diào)節(jié)腸道菌群和腸道免疫狀態(tài)水平有關(guān)，但腸道菌群和Th17/Treg細胞平衡的直接相關(guān)性缺乏直接證據(jù)。體液免疫方面，張紅等[15]健脾祛濕止瀉中藥治療膽囊微創(chuàng)切除術(shù)后腹瀉患者80例，與治療前對比，中醫(yī)證候積分明顯降低，腸道雙歧桿菌、乳酸桿菌水平明顯升高，而大腸埃希菌水平顯著下降，伴見腸道 sIgA水平則顯著升高，提示健脾祛濕止瀉中藥可有效緩解該病臨床癥狀、體征，降低遠期復(fù)發(fā)率，這可能和調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)，升高腸道sIgA水平，提高腸道局部體液免疫水平相關(guān)。52名新生兒窒息患兒在常規(guī)處理的基礎(chǔ)上加四君子湯治療后，患兒糞便中腸球菌及雙歧桿菌所形成的菌落數(shù)均較正?；純好黠@增多，同時血清IgA、IgM顯著升高，提示四君子湯可有效改善新生兒窒息患兒腸道菌群平衡及其相關(guān)體液免疫水平[16]，其主要成分四君子湯多糖不僅可以升高脾虛小鼠淋巴細胞比例、腸道sIgA水平，還可降低外周血中性粒細胞及單核細胞比例，重要的是降低乳酸桿菌、脆弱擬桿菌及大腸桿菌數(shù)量，并升高細菌定植抗力(雙歧桿菌/大腸桿菌)，從而恢復(fù)其腸道菌群平衡，提示四君子湯改善腸道菌群平衡的物質(zhì)基礎(chǔ)可能是四君子多糖[17]。無論體液免疫或系統(tǒng)免疫，目前中醫(yī)藥研究尚局限于各自單獨的研究，中醫(yī)藥是作用細菌或細菌代謝產(chǎn)物干預(yù)免疫狀態(tài)，抑或調(diào)節(jié)免疫狀態(tài)影響細菌數(shù)量、種類或分布，此間相關(guān)性方面的研究尚有待于進一步深入研究。

2.3.2 調(diào)節(jié)腸道黏膜屏障

腸道黏膜屏障主要有4個，分別是機械屏障、微生態(tài)屏障、化學(xué)屏障、免疫屏障，其中機械屏障主要由腸黏膜上皮細胞、細胞間緊密連接與菌膜。腸道不同細菌對機械屏障的調(diào)控作用不同，其主要是通過干預(yù)細菌本身或其代謝產(chǎn)物對上皮細胞、細胞間連接以及免疫狀態(tài)完成的[18]。莊元杰等[19]通過大承氣湯灌腸聯(lián)合奧曲肽治療急性胰腺炎44名患者，發(fā)現(xiàn)其療效高達95.45%，且治療后腸球菌、大腸埃希菌計數(shù)均減少，乳酸桿菌、雙歧桿菌計數(shù)上升，且腸道黏膜屏障功能性指標(biāo)血清鈣顯著升高、淀粉酶和IL-18則顯著下降，提示該治療方案可通過調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，維持腸道黏膜屏障功能提高療效。鄒川等[20]中藥大黃復(fù)方灌腸治療慢性腎臟病，發(fā)現(xiàn)治療后大腸桿菌菌落計數(shù)明顯減少、雙歧桿菌、乳桿菌菌落計數(shù)則明顯增加，同時腸黏膜屏障指標(biāo)如D-乳酸和內(nèi)毒素水平明顯降低，同時臨床癥狀伴見不同程度的改善，提示中藥大黃復(fù)方灌腸可通過改善腸道菌群結(jié)構(gòu)，鞏固腸道黏膜屏障，減少內(nèi)毒素等有害物質(zhì)進入血液，延緩腎臟損害。

2.3.3 影響藥物代謝動力學(xué)改變

胃腸道是藥物吸收、分解和代謝的主要場所之一，而不同的腸道菌群對藥物代謝具有不同作用傾向，總體而言是通過還原和水解兩種方式為主[21]。眾所周知，人參皂苷 Rb1 在腸道菌群作用下主要代謝途徑為人參皂苷 Rb1→人參皂苷Rd→人參皂苷 F2→Compound K→20(S)-原人參二醇?？蛋驳萚22]采用林可霉素誘導(dǎo)菌群失調(diào)大鼠模型，經(jīng)人參皂苷 Rb1干預(yù)后，與正常組比較，人參皂苷Rb1在菌群失調(diào)大鼠組的血藥濃度顯著升高，而人參皂苷Rd 在菌群失調(diào)大鼠組血藥濃度明顯下降，人參皂苷Rd的生成速率也同時顯著降低，提示腸道菌群可促進人參皂苷Rb1及其脫糖基代謝產(chǎn)物Rd 吸收入血后藥代動力學(xué)行為發(fā)生改變。張文秀等[23]采用HPLC檢測不同孵育時間點大鼠腸道菌群和類葉升麻苷離體培養(yǎng)后的變化，并利用HPLC-Q-TOF-MS 鑒定類葉升麻苷的代謝產(chǎn)物發(fā)現(xiàn)，經(jīng)大鼠腸道菌群代謝后轉(zhuǎn)化成3，4-二羥基苯乙醇、咖啡酸和3-(3′-羥苯基) 丙酸。而劉亞麗等[24]以連翹苷為內(nèi)標(biāo)物，建立UPLC-ESI-Q-TOF-MS/MS檢測條件，采用負(fù)離子和多反應(yīng)離子監(jiān)測模式從藥物-菌群孵育液中鑒定出白頭翁皂苷B3的3-位側(cè)鏈脫糖代謝產(chǎn)物及苷元母核上羥化、羧化和脫羧、甲基化和去甲基化代謝產(chǎn)物共8種，提示腸道菌群在一定條件下能有效代謝白頭翁皂苷B3。同時覃小麗等[25]建立超高效液相色譜串聯(lián)電噴霧飛行時間質(zhì)譜法結(jié)合Metabolite ToolsTM，質(zhì)量虧損過濾(MDF)等技術(shù)檢測槲皮苷在大鼠腸道菌群中的代謝情況，發(fā)現(xiàn)通過槲皮苷與腸道菌群培養(yǎng)液聯(lián)合培養(yǎng)后，得到山柰酚、花旗松素、槲皮素，提示上述代謝產(chǎn)物是槲皮苷發(fā)生脫糖、脫氧、乙?；确磻?yīng)，脫糖生成的苷元槲皮素進一步發(fā)生羥基化、脫氧、還原、開環(huán)等反應(yīng)，表明槲皮苷能夠在大鼠腸道菌群中發(fā)生代謝，增加了化合物的疏水性和化學(xué)多樣性。類似的研究還用于刺芒柄花素[26]、巴豆葉提取物[27]等，涉及的領(lǐng)域包括黃酮類、生物堿類、三萜皂苷類、醌類、木脂素類、多糖類等等[28]。腸道菌群對中藥有效成分或活性成分的代謝轉(zhuǎn)化作用主要是依賴離體和在體試驗完成，中藥復(fù)雜成分經(jīng)菌群代謝合成新的活性化合物，這些化合物或可直接作用于相關(guān)效應(yīng)細胞產(chǎn)生相應(yīng)藥理藥效作用，對藥物生物利用度、藥物作用靶點和部位、作用機制研究及新藥研發(fā)等均具有重要的指導(dǎo)價值。

2.4 劑型劑量與菌群平衡相關(guān)性研究

中藥往往因為劑型和劑量不同，其主治的范圍、功效、患者耐受、不良反應(yīng)等的效果和程度均不相同，甚至相反。不同劑型和劑量對腸道菌群的影響及腸道菌群對該藥物代謝也會發(fā)生改變。陳志敏等[29]為了觀察二神丸中補骨脂、肉豆蔻炮制前后對脾腎陽虛泄瀉模型大鼠腸道菌群變化，并與未炮制加工的二神丸比較發(fā)現(xiàn)，鹽炙補骨脂和麩煨肉豆蔻組方的二神丸可明顯減少大腸埃希菌和糞腸球菌，并提高長雙歧桿菌和乳酸桿菌水平，提示炮制品組成的二神丸對腸道菌群平衡的調(diào)控效果更優(yōu)。孫必強等[30-33]分別使用七味白術(shù)散煎劑、滴劑和提取物等不同劑型治療腸道菌群失調(diào)模型小鼠發(fā)現(xiàn)：3種劑型均可迅速增加小鼠糞便腸道中腸球菌、腸桿菌、乳桿菌和雙歧桿菌4種菌群菌量，以滴劑和提取物效果明顯優(yōu)于水煎劑，同時腸組織超微結(jié)構(gòu)顯著改善，組織中sIgA含量明顯提高，血清TNF-α和IL-6含量下降，且3種劑型在不同時間點腸上皮IL-4、IL-10 mRNA表達則逐步提高而IFN-α mRNA表達逐漸下降，表明七味白術(shù)散治療腸道菌群失衡綜合征適宜劑型主要是滴劑和提取物。不同劑量配比大黃-黃芪對腸道菌群的調(diào)節(jié)作用也是不一樣的，在治療慢性腎功能衰竭過程中，除大黃-黃芪1∶2組外，經(jīng)1∶1，1∶4，1∶ 6等配比大黃-黃芪干預(yù)后大鼠臟器細菌移位率降低，同時腸黏膜Occludin蛋白升高，D-乳酸含量降低，提示一定劑量配比的大黃-黃芪有助于防止腸道菌群移位并維護腸黏膜屏障的完整性[34]。中藥用藥相對安全，但必須在對證和正常劑量情況下，如果超量或不對證，也可能會出現(xiàn)不良反應(yīng)如導(dǎo)致腸道菌群失衡或菌群移位等。臨床上治療風(fēng)濕感冒的荊防敗毒散超量服用后可見腹瀉、免疫力下降等表現(xiàn)。王莉麗等[35]將超過一般劑量5倍的荊防敗毒散灌胃給予KM小鼠15 d后，結(jié)果表明小鼠體質(zhì)量下降、腹瀉，淋巴細胞數(shù)、脾臟指數(shù)及胸腺指數(shù)明顯下降，乳酸桿菌及雙歧桿菌明顯減少，而腸球菌及大腸埃希菌明顯增加，且球菌比明顯升高，提示超劑量濫用荊防敗毒散可能會造成人體免疫功能降低及腸道菌群失調(diào)。同樣常用于心衰和心肌梗死的四逆湯超量使用也會出現(xiàn)類似癥狀，究其原因也是導(dǎo)致腸道菌群失衡與移位和免疫力低下[36]。

2.5 配伍規(guī)律與菌群平衡相關(guān)性研究

中藥復(fù)方配伍是中醫(yī)藥療效的靈魂。靈活的加減化裁不僅擴大了中藥的主治范圍，增強中藥的功效，同時制約了中藥的偏性和毒性反應(yīng)。陳斌[37]為了研究逍遙散的抗肝纖維化作用時，發(fā)現(xiàn)去掉健脾藥物的逍遙散將減弱逍遙散的保肝護肝作用，主要體現(xiàn)ALT、AST、內(nèi)毒素水平下降程度和腸道菌群多樣性恢復(fù)均較逍遙散原方差，表明逍遙散中健脾藥物的配伍有助于恢復(fù)腸道菌群結(jié)構(gòu)，改善肝功能。門薇等[38]將戊己丸的黃連、吳茱萸、土炒白芍3味中藥按正交設(shè)計將其分成9組，分別與糞便稀釋液聯(lián)合厭氧培養(yǎng)24 h，經(jīng)HPLC-UV 法檢測小檗堿和巴馬汀含量發(fā)現(xiàn)：一方面，復(fù)方配伍提高了低劑量小檗堿的代謝，代謝速度與吳茱萸和土炒白芍呈正相關(guān)；而降低高劑量小檗堿的代謝轉(zhuǎn)化率，這一過程與吳茱萸呈負(fù)相關(guān)；另外一方面，復(fù)方配伍促進高劑量巴馬汀的代謝，抑制低劑量巴馬汀的代謝，各自代謝速度與吳茱萸和土炒白芍的劑量呈負(fù)相關(guān)，提示不同配伍戊己丸經(jīng)腸道菌群代謝的速度和轉(zhuǎn)化率都是有差異的。小檗堿在治療小鼠自發(fā)性2型糖尿病時，配伍水蘇糖能明顯改善小鼠的糖脂代謝紊亂，降低空腹血糖、血清總膽固醇，上調(diào)小鼠腸道乳酸桿菌和雙歧桿菌豐度，這些作用明顯優(yōu)于各自單純用藥組，提示小檗堿配伍水蘇糖聯(lián)合用藥則可提高其調(diào)節(jié)腸道菌群平衡治療糖尿病的能力[39]。劉玲等[40]采用腸道菌群法，并和單純組比較研究黃芪對防風(fēng)中主要活性成分升麻素苷、5-O-甲基維斯阿米醇苷代謝的影響時，防風(fēng)和黃芪相互配合后升麻素苷、5-O-甲基維斯阿米醇苷的質(zhì)量濃度顯著升高，提示黃芪能抑制防風(fēng)中升麻素苷和 5-O-甲基維斯阿米醇苷的水解反應(yīng)，從而維持兩者質(zhì)量濃度。不同配伍中醫(yī)藥其對腸道菌群結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)作用和水平不同，甚至其代謝水平也不同，可能是其作用方向和水平發(fā)生改變的主要原因之一。

3 小 結(jié)

腸道菌群對人體健康的影響日益引起國際國內(nèi)研究團體的重視，中醫(yī)藥通過影響腸道菌群結(jié)構(gòu)、位移和功能，或利用菌群影響藥物代謝，產(chǎn)生相應(yīng)的藥理藥效作用，然而在調(diào)節(jié)腸道菌群種類機制、免疫作用相關(guān)性、細菌本身代謝產(chǎn)物、位移機制等領(lǐng)域研究和觀察不足尚有待于進一步明朗。隨著宏基因組學(xué)、功能基因?qū)W、代謝組學(xué)及蛋白組學(xué)研究的進展，勢必為中醫(yī)藥與腸道菌群的相互作用或作用機制研究提供科學(xué)的實驗方法和依據(jù)，為中醫(yī)藥借腸道菌群和穩(wěn)態(tài)干預(yù)人體健康提供科學(xué)的理論依據(jù)。