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       腸道微生物群已被證明是我們身體的一部分,腸道中的細菌數量約為總體細胞的1.3倍。由於16S rDNA測序的應用,越來越多的文獻報導了腸道微生物群與疾病之間的相關性,例如肥胖、糖尿病、各種腫瘤甚至內分泌病。共生細菌可通過各種機制影響其宿主,包括代謝物的產生或消耗,如硫化氫(H2S)和膽固醇。最近,中醫藥研究越來越多地關注草藥與腸道微生物群之間相互作用的機制。

 

       本篇作者選用了甘草 (Gancao,簡稱GU) 及甘遂 (Gansui,簡稱EB),傳統使用前者作為食品添加劑,後者則可治療水腫、腹水、氣喘,但對腸胃道 (Gastrointestinal,簡稱GI) 會產生刺激。在中草藥內有18種不相容中草藥意思是當搭配使用時可能會伴隨些許副作用,甘草及甘遂即屬於不相容藥物,當合併使用可能產生副作用,甚至有毒性。儘管如此,甘草與甘遂在〝甘遂半夏湯〞中常聯合使用,此用法也延續了千年之久。因此,作者想探討合併甘草與甘遂 (GU-EB,簡稱GE) 在生物體內的作用之外,也想知道是否會減緩腸胃道刺激,以及其對腸道微生物群及相關代謝路徑的影響

 

       首先,將不同濃度的甘草 (GUH、GUL)、甘遂 (EBH、EBL) 及GE (GEH、GEL) 以灌食方式餵老鼠,並測試其對腸內黏膜的敏感性 (DAO)、腸道屏障功能 (LPS)、腸胃道蠕動 (MTL) 及發炎相關因子 (IL-1β、TNF-α、IL-6),再進一步觀察腸道病理變化。

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圖一、甘草、甘遂與GE於老鼠體內的作用

       GU、EB及GE之LPS含量皆有增加,其餘並於顯著影響;此外,GE合併給藥時,並不會加劇EB單純使用的毒性。 

 

      接著,分析老鼠腸胃道中的菌相結構。

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圖二、三種藥物對老鼠菌相的影響

       以兩種不同計算方式的結果皆顯示,GE合併使用組別相較於甘草 (GU) 或甘遂(EB) 單一使用的組別,其菌相結果大幅不同。

 

       進一步作者將這些細菌分成不同組別,測試甘草 (GU)、甘遂 (EB) 及GE對細菌種類的影響。

 

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圖三、菌相改變數量

       在GU及GE組別中,Mucispirillum Roseburia 屬顯著改變;EB組別,只有Mucispirillum屬顯著改變;而在GE組別,總共有7屬細菌顯著改變,從量化圖也可觀察出,代表GE合併使用會引起老鼠腸道菌相的豐富度顯著變化。

 

       其中,GE組別Desulfovibrio 屬的細菌含量有增加的趨勢,其與硫化氫 (H2S) 的濃度有關。低濃度H2S在結腸中具有抗發炎的作用,而高濃度H2S則具有促發炎反應刺激腸道上皮細胞增生、DNA受損,甚至可能導致大腸直腸癌的產生。因此,作者測試老鼠糞便中的H2S含量。

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圖四、糞便裡H2S含量

       由結果得知,Desulfovibrio 屬的細菌含量增加,進而導致糞便中H2S含量也增加。

 

       此外,作者也分析了甘草 (GU)、甘遂 (EB) 及GE影響了基因組 (Metagenome) 並分析與哪些路徑相關。

 

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圖五、三種藥物對代謝路徑的影響

       與對照組相比,GU、EB和GE分別有164、268及314個基因表達顯著改變,而在GE組別中,僅有124個基因 (39.1%) 與GU或EB重疊,代表其他60.9%主要是受GE合併藥物影響。

       減少的路徑包括碳固定、能量代謝、胺基酸代謝和Quinones合成;增加的路徑包括磷酸轉移酶系統、磷酸戊糖途徑、甘油脂代謝和脂質代謝途徑,而這些路徑的增加、減少與Mycoplasma屬呈正相關。

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圖六、脂質代謝的影響

       另外,GE的組別中,與脂質代謝相關的細菌屬也受影響,使得GE組別的老鼠體內膽固醇含量明顯增加

 

       綜合上述的結果,甘草-甘遂合併作用會影響腸道微生物的多樣性和代謝相關功能,如脂質和H2S代謝平衡。由此可知,含有類似這種藥草的配方要運用於臨床上,需要進行更仔細的研究,避免產生過高毒性,使得疾病更加惡化

 

 

 

 

 

Golden叔叔

 

Reference

  1. Jingao Yu et.al, Gancao-Gansui combination impacts gut microbiota diversity and related metabolic functions, Journal of Ethnopharmacology, 214:71-82
  2. https://ppt.cc/fsyUnx

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