基于“苷-菌互作”研究七味白术散治疗菌群失调腹泻的机理

Diarrhea is the main side effect of antibiotic and has a close bearing on the disorder of bacteria. Antibiotics may bring about vicious cycle of aggravated diarrhea while treating diarrhea ,whereas TCM formula can avoid it.Qi-Wei-Baizhu powder is an effective prescription for infantile diarrhea in tradition.It can achieve superior antidiarrheal effect by restoring the intestinal homeostasis,which is in line with the TCM spirit of “treating diseases from the root”.Glycosides are the crucial pharmacological constituents of Qi-Wei-Baizhu powder,which must be metabolized by gut microbiota in order to be effective,and stop diarrhea by regulate the intestinal flora. we put forward a hypothesis about “Glycosides-bacteria interactions is one of the mechanisms for the treament of Qi-Wei-Baizhu powder on dysbacteriosis-diarrhea ”.This project intends to study the effect of Qi-Wei-Baizhu powder on gut microbiota through microbiological culture and high-throughput sequencing technology, and clarify the correlation between its efficacy and gut microbiota.The relationship between the therapeutic effect and intestinal enzyme activity will be determined by colorimetry.LC-MS are used to analyze the relationship between glycoside’s changes and the curative effect. Enzyme linked immunosorbent assay for immune index.The results explain the material basis and mechanism for the treatment of dysbacteriosis-diarrhea from the metabolism of glycosides and the change of gut microbiota,which avail to the application of TCM formula in diarrhea treatment.

腹泻是抗生素使用的主要副作用，与菌群失调有关。抗生素治疗腹泻，易造成腹泻加重的恶性循环，方剂干预可避免。七味白术散是治疗小儿腹泻良方，通过调整肠道微生态达到止泻效果，符合“治病求本”的中医精神。苷类物质是七味白术散的主要药理成分，须经肠道菌群代谢方能发挥药效，对肠道菌群有调整作用。我们提出“苷-菌互作是七味白术散治疗菌群失调腹泻的机理之一”的假说。本项目拟通过微生物培养及高通量测序技术研究七味白术散中苷类化合物对肠道微生物的影响，明确其疗效与肠道菌群的相关性；用比色法分析苷类代谢相关的肠道酶活性，明确其疗效与肠道酶活性的相关性；采用液质联用技术分析七味白术散苷类成分的变化与疗效的关系；用酶联免疫吸附测定免疫指标；建立“苷类成分—肠道菌群—代谢酶—疗效”之间的联系。研究结果从苷类代谢、肠道微生态变化阐释七味白术散治疗菌群失调腹泻的物质基础及作用机理，有利于中医方剂在腹泻治疗中的推广应用。

本项目以七味白术散为研究对象，以肠道微生态为切入点，基于“苷-菌互作”探讨了七味白术散治疗菌群失调腹泻的物质基础及作用机理。项目优化了七味白术散总苷含量测定的方法及提取工艺，并对其化学成分进行鉴定；比较了正常及腹泻小鼠肠道菌群对七味白术散总苷体外代谢的差异。另外以七味白术散汤剂为参照分析了七味白术散总苷对菌群失调腹泻小鼠肠道微生态的影响。本项目成功建立了方便快捷的测定七味白术散总苷含量的方法，优化了七味白术散总苷的提取工艺。从七味白术散总苷中鉴定出68个苷类成分（含苷元），从体外代谢样本中检测到7个代谢产物。正常及菌群失调腹泻小鼠的肠道菌群对七味白术散总苷的代谢途径及产物具有一致性，但正常小鼠的肠道菌群代谢效率较高，且特有地产生了二氢大豆苷元。七味白术散总苷在体外及胃、肠模拟液中对枯草芽孢杆菌、沙门氏菌及汉逊德巴利酵母菌表现出抑制作用。七味白术散总苷对菌群失调腹泻小鼠肠腔菌群的调节作用与汤剂较一致，且对Firmicutes、Proteobacteria、Lactobacillus、Clostridium、Bifidobacterium等的调节效果优于七味白术散汤剂，但七味白术散总苷对小鼠肠黏膜菌群的影响与汤剂相比差异较大，形成了以Lactobacillus及Prevotella为优势菌群的肠黏膜菌群结构。七味白术散总苷可提高菌群失调腹泻小鼠肠道中微生物活度以及乳糖酶、蔗糖酶的活性，但对不同肠段、不同区系的β-D-葡萄糖苷酶及β-D-葡萄糖醛酸酶活性的作用趋势及强度有异。此外七味白术散总苷还表现出调节胆汁酸代谢、修复黏膜屏障，减轻炎症反应等效应。本项目重点关注方剂中的不同成分类型，以肠道微生态的相关指标评价其在整体方剂中所起的作用，为进一步探明方剂配伍疗效的微生态机制研究提供新的思路。