腸道菌作用下小檗堿體內(nèi)藥代動力學及頭花蓼活性成分代謝特征研究.pdf

1、人體腸道菌群是一個極其龐大、復雜而多樣化的微生物群落，其細胞總量幾乎是人體自身細胞總量的10倍，近年來，腸道菌群作為“隱形器官”被廣泛關(guān)注，影響著人體的營養(yǎng)、代謝、免疫以及疾病與健康等諸多生理功能。研究證明腸道菌群與能量代謝疾病上的相互聯(lián)系已越來越被重視。然而，對于口服藥物的代謝來說，腸道菌仍然是一個未知領(lǐng)域，腸道菌代謝后會產(chǎn)生新的藥物代謝產(chǎn)物或降解碎片，其化學結(jié)構(gòu)、生物學效應可能與其它器官產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物完全不同。
　　因此，本研

2、究主要探究腸道菌群對活性天然產(chǎn)物的代謝作用，選取臨床廣泛應用的小檗堿以及傳統(tǒng)苗藥頭花蓼作為研究對象，以此探討腸道微生物作用下藥物的代謝動力學及生物轉(zhuǎn)化，為解釋吸收不好而療效明顯的藥物或天然產(chǎn)物的藥效作用機制，提供有價值的科學依據(jù)。
　　1、腸菌作用下小檗堿體內(nèi)藥代動力學研究
　　小檗堿(Berberine，簡稱BBR)是從黃連（Coptis chinensis Franch.）中分離得到的一種異喹啉生物堿，在臨床上常用于治療

3、腹瀉，是一種非處方藥物。近年來，BBR被報道在治療高血脂癥、糖尿病等代謝紊亂性疾病上，具有顯著效果，目前，正在國內(nèi)、國外進行臨床試驗。然而，BBR作為一種季銨鹽，其水溶性較差，口服生物利用度小于1％，這種腸道吸收差的藥代特性很難解釋其臨床上較好的治療效果。為了闡明小檗堿口服后的吸收機制，本文研究了腸道菌群作用下小檗堿體內(nèi)藥代動力學，以及腸道菌群對小檗堿降血脂、降血糖治療作用的影響。
　　我們首先采用口服抗生素方法建立了偽無菌SD大

4、鼠模型，并在正常SD大鼠和偽無菌SD大鼠上，進行了腸道菌群作用下，小檗堿體內(nèi)藥代動力學研究。結(jié)果表明，BBR口服后(200 mg/kg)，在偽無菌SD大鼠血漿中的Cmax（9.74±4.92 ng/ml）和AUC(0-t)（11.45±4.24 ng/ml）均小于其在正常SD大鼠中的結(jié)果，正常SD大鼠血漿中的Cmax（25.85±7.34 ng/ml）和AUC(0-t)(75.83±5.60 ng/ml)分別是偽無菌SD大鼠的2.65和

5、6.89倍。糞便分析檢測的結(jié)果表明，由于抗生素可以抑制腸道菌群的生長，導致了偽無菌SD大鼠體內(nèi)的二氫小檗堿(dhBBR)的轉(zhuǎn)化量減少，dhBBR是小檗堿在腸道內(nèi)由腸道菌產(chǎn)生的特征性代謝產(chǎn)物;dhBBR減少的同時，糞便中BBR的含量顯著增加，結(jié)果進一步證明了腸道菌參與了BBR向dhBBR的轉(zhuǎn)化。同時，我們采用了KK-Ay糖尿病小鼠模型，進一步驗證了腸道菌群對小檗堿降血脂、降血糖治療作用產(chǎn)生的影響。使用了KK-Ay糖尿病小鼠和KK-Ay糖尿

6、病偽無菌小鼠，連續(xù)14天口服給予小檗堿(200mg/kg)后，對其血脂和血糖、菌落數(shù)以及血漿中BBR的濃度進行了測定。由于偽無菌KK-Ay小鼠血中的BBR濃度降低，因此對血中葡萄糖(FBG)、甘油三酯(TG)和總膽固醇(CHO)下調(diào)的水平降低，即削弱了小檗堿降血糖、降血脂的治療效果。結(jié)果顯示，在BBR治療14天后，相比于BBR對正常KK-Ay小鼠（未服用抗生素）的治療作用，BBR對偽無菌KK-Ay小鼠降低空腹血糖、甘油三酯以及總膽固醇的

7、藥效分別下降了42％、53％以及44％?？梢姡c道菌群能夠影響B(tài)BR在腸道轉(zhuǎn)化成其可吸收的形式——dhBBR。由于dhBBR是在腸道菌群中的硝基還原酶(Nitroreductase)作用下代謝產(chǎn)生的，這種限速酶直接導致了dhBBR產(chǎn)生的量，從而限制了BBR在腸道的吸收。dhBBR轉(zhuǎn)化量的減少可直接影響B(tài)BR進入體循環(huán)的量從而影響B(tài)BR在體內(nèi)降血糖、降血脂的療效?？傊?，本文研究了腸道菌群作用下BBR在動物體內(nèi)藥代動力學的特征，證實了腸道菌

8、群可將BBR轉(zhuǎn)化成dhBBR，這可能是BBR在腸道中重要的吸收機制之一。
　　2、腸菌作用下頭花蓼提取物及有效成分代謝特征研究
　　頭花蓼（Polygonum capitatum Buch.-Ham.ex D.Don Prodr）為傳統(tǒng)苗藥，其制劑在臨床上被廣泛用于治療泌尿生殖系統(tǒng)感染和腎盂腎炎。本課題組前期工作表明從頭花蓼乙醇提取物中分離得到的鞣花鞣質(zhì)化合物FR429能夠選擇性抑制四種肝癌細胞(HCC)并呈劑量依賴性，由此

9、推測頭花蓼提取物也存在潛在的抗癌活性。本研究主要采用高效液相-電噴霧-離子阱-飛行時間質(zhì)譜(LC/MS-IT-TOF)技術(shù)，對頭花蓼乙酸乙酯萃取物、乙醇提取物以及有效成分槲皮苷和沒食子酸單體化合物體外腸道菌代謝轉(zhuǎn)化進行研究，并對22個代謝物(M1-M22)進行了結(jié)構(gòu)鑒定及表征。結(jié)果表明，頭花蓼提取物及有效成分能在體外腸道菌作用下發(fā)生代謝轉(zhuǎn)化，其轉(zhuǎn)化類型包括水解、氧化、還原反應，以上結(jié)果為闡明頭花蓼發(fā)揮藥效的物質(zhì)基礎(chǔ)提供了依據(jù)。