腸道網(wǎng)絡(luò)屏障對白頭翁五環(huán)三萜皂苷吸收機(jī)制的影響*

★ 王萌 徐貞權(quán) 李澤協(xié) 劉亞麗*（江西中醫(yī)藥大學(xué)科技學(xué)院 南昌 330004）

中藥白頭翁具有確切的抗腫瘤作用[1-6]。舒展等[7]通過體內(nèi)外試驗，證明白頭翁皂苷對腫瘤有明顯抑制作用，其中對人肝癌 Bel-7402 和人肺腺癌A549 異種移植瘤裸鼠作用與陽性對照藥環(huán)磷酰胺無明顯差異。羅穎穎等[8]發(fā)現(xiàn)除白頭翁總皂苷具有抗腫瘤活性外，它的4種產(chǎn)物也具有抗腫瘤活性。筆者對母核為齊墩果烷的5種白頭翁皂苷（Pulsatilla Pentacyclic Triterpene Saponins， PPTS， B3、BD、B7、B10和B11）抗腫瘤有效組分進(jìn)行了分離、鑒定，結(jié)果表明白頭翁皂苷B3、BD、B7、B10和B11為白頭翁總皂苷提取物抗腫瘤的活性成分[9-10]。構(gòu)效關(guān)系表明碳28位羧酸和碳3位側(cè)鏈與抗腫瘤活性有關(guān)。

藥動學(xué)特征結(jié)合前期體內(nèi)外實驗表明[4，11-12]，在極低的生物利用度（＜2.5%）情況下，白頭翁五環(huán)三萜皂苷對肝腫瘤的抑制率＞60%，這一結(jié)果提示白頭翁皂苷體內(nèi)抗癌活性顯著，但腸道的吸收障礙是阻礙其藥效得到更大發(fā)揮的首要原因，不可忽視。

中藥有效成分的體內(nèi)吸收是中藥發(fā)揮作用的前提[13]，PPTS在動物機(jī)體中吸收行為不佳，正是制約其最大程度發(fā)揮抗腫瘤作用的重要因素。其中，腸道菌群和藥物代謝酶及藥物轉(zhuǎn)運蛋白是藥物所處腸道環(huán)境的重要組成部分，共同構(gòu)成了腸道網(wǎng)絡(luò)屏障，在藥物吸收和療效起著至關(guān)重要的作用。本文旨在研究歸納總結(jié)胃腸道生物屏障與白頭翁五環(huán)三萜類皂苷發(fā)揮藥效的關(guān)系，了解影響藥物生物利用度的關(guān)鍵因素，為進(jìn)一步實驗研究提供科學(xué)依據(jù)。

1 腸道菌群

現(xiàn)代微生態(tài)學(xué)方面認(rèn)為，人體胃腸道微生物群中存在的多種生理性細(xì)菌，通過藥物水解和裂環(huán)降解代謝產(chǎn)生多種酶類物質(zhì)，這些酶類物質(zhì)構(gòu)成了胃腸道的生物屏障。

岳文鵬[14]用人新鮮糞便制備腸道菌群轉(zhuǎn)化模型，研究了白頭翁水提液經(jīng)腸菌群轉(zhuǎn)化前、后的白頭翁皂苷含量和主要藥理作用的變化，結(jié)果顯示白頭翁皂苷B4發(fā)生明顯改變，經(jīng)腸菌群生物轉(zhuǎn)化后的白頭翁水提液中白頭翁皂苷B4含量明顯減少，經(jīng)腸菌群生物轉(zhuǎn)化后的白頭翁水提液的體外抑菌、抗腫瘤、腸黏膜免疫調(diào)節(jié)作用較轉(zhuǎn)化前均有不同程度的增強(qiáng)。

在對白頭翁皂苷在腸道菌群中代謝產(chǎn)物的研究中，劉亞麗[15]、歐陽輝[16]分別從藥物-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、甲基化和去甲基化等8種代謝產(chǎn)物；從大鼠離體腸道菌群孵育樣品中鑒定了白頭翁皂苷D（M0）原型及常春藤皂苷元3-O-α-L-吡喃鼠李糖-（1→2）-α-L-吡喃阿拉伯糖苷（M1）、常春藤皂苷元3-O-β-D-吡喃葡萄糖-（1→4）-α-L-吡喃阿拉伯糖苷（M2）、常春藤皂苷元（M3）、白頭翁皂苷D羥基化（M4）、白頭翁皂苷D甲基化產(chǎn)物（M5、M6）、白頭翁皂苷D脫氫產(chǎn)物（M7）等7個代謝產(chǎn)物。由此可見，白頭翁皂苷B3和D均能在大鼠離體腸道菌群中發(fā)生廣泛的代謝。嚴(yán)桐[17]以白頭翁皂苷D為研究對象，考察了人體腸道菌群對白頭翁皂苷D代謝轉(zhuǎn)化的影響，發(fā)現(xiàn)在肝癌患者腸道菌群的白頭翁皂苷D孵育液中鑒定出了常春藤皂苷元及白頭翁皂苷D的3種產(chǎn)物，與健康人體腸道菌群的白頭翁皂苷D孵育液相比產(chǎn)物明顯減少，說明白頭翁皂苷D在肝癌患者腸道菌群中的代謝速率顯著低于健康人體，進(jìn)而說明人體腸道菌群變化對白頭翁皂苷D代謝轉(zhuǎn)化有顯著影響。

在對白頭翁皂苷類成分的腸道菌群降解動力學(xué)的研究中發(fā)現(xiàn)[9，18]，白頭翁皂苷類成分在大鼠腸道中的孵育結(jié)果與一級降解動力學(xué)特征一致，采用離體方法分析白頭翁總皂苷在48h的觀測期內(nèi)各有效成分在大鼠腸道菌群中的降解顯著，48h內(nèi)白頭翁皂苷B3、BD、B7、B10、B11迅速降解，降解速率常數(shù)分別為0.0794、0.0523、0.0539、0.0426、0.0468h-1，有效期為1.5～2h，半衰期為10～15h。實驗結(jié)果表明白頭翁皂苷原型化合物發(fā)生代謝，腸道菌群在其中發(fā)揮重要作用，白頭翁皂苷在腸道菌群的作用下，能夠被腸道菌群迅速降解。

2 P-gp

介導(dǎo)藥物“泵”出和攝入的藥物轉(zhuǎn)運體在藥物吸收中發(fā)揮的作用也至關(guān)重要[19]，ABC轉(zhuǎn)運蛋白即可單向?qū)ㄔS多藥物在內(nèi)的生物毒性物質(zhì)泵出細(xì)胞，從而降低細(xì)胞內(nèi)藥物濃度、降低療效[20-21]。在ABC轉(zhuǎn)運體中，與藥物轉(zhuǎn)運密切相關(guān)的主要是P-糖蛋白（ABCBl/P-gp/MDRl）。有學(xué)者[22]以Caco-2細(xì)胞模型為基礎(chǔ)，研究了白頭翁湯4種標(biāo)志成分的轉(zhuǎn)運特征及其機(jī)制，發(fā)現(xiàn)雙向轉(zhuǎn)運試驗以及維拉帕米抑制試驗中，均未達(dá)到白頭翁皂苷的定量限；在Caco-2 細(xì)胞模型中的HPLC 檢測方法考察標(biāo)志化合物在復(fù)方中表現(xiàn)的轉(zhuǎn)運特征，發(fā)現(xiàn)白頭翁皂苷B4的紫外響應(yīng)僅在末端被吸收，雖然藥材樣品中的白頭翁皂苷B4可以通過DAD檢測器檢測，但在caco-2細(xì)胞轉(zhuǎn)運試驗中微量的白頭翁皂苷B4不能通過DAD檢測器檢測，進(jìn)一步的研究或許可通過LC-MS檢測。

在對白頭翁皂苷在大鼠體內(nèi)的腸吸收研究中發(fā)現(xiàn)白頭翁皂苷不完全依賴濃度梯度轉(zhuǎn)運，其腸道吸收機(jī)制并非完全是被動轉(zhuǎn)運；細(xì)胞膜上的載體蛋白也參與藥物的吸收和轉(zhuǎn)運，p-gp的存在降低了白頭翁皂苷的腸道吸收和藥物的生物利用度[23]。

劉亞麗[16]、陳振華[24]研究表明，腸道細(xì)胞的P-gp泵可通過外排將吸收的皂苷排出到細(xì)胞，白頭翁皂苷在小腸吸收量因P-gp的存在而降低，說明白頭翁皂苷可能是一種P-gp底物，故抑制P-gp可提高生物利用度。

以上實驗均說明P-糖蛋白在白頭翁皂苷大鼠腸道吸收過程中起著重要的作用。

3 有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運體

在對白頭翁對小鼠腎臟三種主要有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運體的影響實驗中，孫晨[25]將SPF級小鼠分別進(jìn)行PAH清除實驗、腎切片實驗、CYPs及OATs mRNA試驗：結(jié)果顯示口服5d白頭翁對主要藥動學(xué)參數(shù)表觀分布容積（Vd）、清除率（CL）、藥時曲線下面積（AUC0-20min）有影響（P＜0.05，有統(tǒng)計學(xué)差異）；口服5d白頭翁高劑量組后腎組織中的蓄積量增加，低劑量組則無明顯影響。研究結(jié)果肯定了白頭翁抑制了OAT1、OAT2、OAT3的活性。

4 代謝酶

絕大多數(shù)皂苷類化合物需要被腸道菌群消化才能發(fā)揮作用，腸道上皮細(xì)胞中許多的代謝酶，如CYP450（cytochromeP450），可將已進(jìn)入細(xì)胞的相關(guān)藥物進(jìn)行代謝，即體循環(huán)前代謝。在白頭翁對CYPs主要成員CYP3a/2e1的影響實驗結(jié)果中[23]，以紅霉素為底物時，白頭翁高、低劑量組對腸CYP3a呈抑制作用，且低劑量組相比高劑量組的抑制作用更強(qiáng)；以氨基比林為底物時，白頭翁高劑量組對腸CYP3a無明顯影響，低劑量組則有明顯抑制作用。結(jié)果顯示白頭翁對CYP3a和CYP2e1均有作用，說明CYPs在體內(nèi)代謝中起著非常重要的作用，可抑制藥物-藥物互相作用，使體內(nèi)代謝改變。

5 結(jié)論

綜上可知腸道菌群、P-gp、有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運體、代謝酶是藥物所處腸道環(huán)境的重要組成部分，見表1。共同構(gòu)成了腸道網(wǎng)絡(luò)屏障，在藥物吸收和藥效發(fā)揮方面起到至關(guān)重要的作用。因此，研究白頭翁皂苷類的吸收、分布、代謝和排泄，尤其是對腸吸收屏障網(wǎng)絡(luò)的研究，是中藥現(xiàn)代化歷史進(jìn)程中不可回避的一個基本而重要的科學(xué)問題。

表1 腸道生物屏障與白頭翁五環(huán)三萜類皂苷發(fā)揮藥效的關(guān)系