【微视频】当三七皂苷遇上肠道菌群~

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研究背景

三七皂苷（Panax notoginseng saponins, PNS）是中药三七（panax notoginseng）的主要成分，在临床上使用已经超过400年，具有抗炎，抗肿瘤，抗衰老等诸多药理作用。研究发现，大部分PNS生物利用度较低，经口服给药后难以吸收进入血液或到达靶器官，因此PNS代谢后的产物有可能才是药理活性物质。肠道菌群能改变药物生物活性、生物利用度，我们前期研究发现，PNS在体外经肠道菌群转化后可生成次级代谢物，其中以人参皂苷CK（ginsenoside compound K, GCK），人参皂苷F1（ginsenosideF1, GF1），人参皂苷Rh2（ginsenoside Rh2, GRh2）和原人参三醇（protopanaxatriol, PPT）丰度最高，但肠道菌群对PNS 体内代谢的影响尚不清楚。因此，本研究的目的是探索肠道菌群在PNS体内转化过程中的作用。

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技术路线

本研究在SD大鼠体内进行，多种抗生素联合建立伪无菌大鼠模型，对照组与模型组大鼠单次灌胃给药三七皂苷醇提物，采集不同时间点血浆，通过建立HPLC-MS/MS方法定量测定了两组大鼠给药后三七皂苷四种代谢物的血浆药物浓度差异，验证肠道菌群在三七皂苷代谢中的作用。

图1 整体实验设计图

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研究成果

采用不同的抗生素组合不同时长建立伪无菌模型，包括急性模型组（acute model）、慢性模型组(chronic model）。造模结束时，收集大鼠粪便，提取粪便中微生物DNA，并进行浓度测定。结果显示，与对照组相比，两组抗生素诱导的伪无菌实验组粪便中的DNA浓度均显著降低（图2）。

图2 各组粪便微生物DNA浓度

   随后建立高灵敏度和高选择性的高效液相色谱串联三重四极杆质谱法，检测血浆中三七皂苷四种代谢物——GF1, PPT, GCK和GRh1的含量，对大鼠血浆中的四种代谢物进行定量分析发现，两组抗生素造模的伪无菌SD大鼠口服给药后血浆中均没有检测到三七皂苷四种代谢物。正常SD大鼠口服给药后，四种代谢物均在12 h检测到最大浓度。除GCK在8 h和24 h仍然可以检测到血浆药物浓度外，其余三种代谢物均没有响应或浓度低于定量下限。

图3 各组血浆中四种PNS代谢物的代表性MRM色谱图

表1 对照组PNS给药后四种代谢物血浆药物浓度

在正常对照组大鼠中，四种代谢物的血药浓度均很低，且个体差异大，在一些时间点代谢物含量低于定量下限，无法准确定量，因此本部分实验只对检测到的代谢物进行统计。而在模型组中，抗生素使肠道微生物的数量大幅减少，肠道中能够转化三七皂苷的酶分泌不足，不能发生有效的酶促反应，因而模型组血浆样本中无法检测到相应代谢产物。

  本实验结果证明三七皂苷体内代谢过程需要有肠道菌群的参与。