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功能性消化不良(functional dyspepsia,FD)是常见的消化道疾病,在全球的发病率约为5-20%。罗马Ⅳ标准定义其为肠-脑互动障碍,是由于动力紊乱、内脏高敏感、黏膜和免疫功能改变、肠道菌群改变、中枢神经处理过程改变及胃肠道症状并存的一组疾病。临床上以促胃肠动力药物、抑酸剂、降低内脏高敏性药物治疗为主。厚朴为木兰科木兰属植物厚朴Magnolia officinalis Rehd.et Wils.或凹叶厚朴M.officinalis Rehd.et Wils.var.biloba Rehd.et Wils.的干燥根皮、枝皮、干皮。其味苦、辛,性温,归脾、胃、大肠经,能燥湿消痰、下气除满,用于湿滞伤中,脘痞吐泻,食积气滞,腹胀便秘,痰饮喘咳,是常用中药。其复方多达200多种,用于治疗胃肠道等多种疾病。本文拟从“菌-肠-脑”轴入手,考察厚朴对FD大鼠的作用及作用机制。同时,采用LC-MS/MS技术,研究厚朴主要成分在正常及FD大鼠体内的药代动力学参数和主要成分的代谢产物,为厚朴药效物质基础的研究提供实验数据。1厚朴对FD大鼠脑肠肽的影响以幼年碘乙酰胺刺激复合成年隔日禁食法制备FD大鼠模型,采用ELISA法测定血清中脑肠肽的水平;采用实时荧光定量PCR(realtimequantitativereverse transcription polymerase chain reaction,RT-q-PCR)技术,考察结肠 5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)信号通路相关受体基因表达量;采用免疫组化技术,对结肠中的5-HT及其受体进行定量分析。实验结果显示,厚朴具有促进FD大鼠胃排空的作用;能显著升高血清中降钙素基因相关肽(calcitonin gene related peptide,CGRP)的水平;增加5-HT信号通路相关受体,如5-HT3R、5-HT4R、5-HT再摄取受体(serotoninreuptaketransporter,SERT)的基因表达水平;也可增加瞬时受体电位(transient receptor potential A1,TRPA1、transient receptor potential C4,TRPC4)的基因表达水平,改善FD的症状。2厚朴对FD大鼠神经递质及其代谢产物的影响采用UPLC-QqQ-MS/MS技术,建立了色氨酸(L-tryptophan,Trp)、酪氨酸(L-tyrosine,Tyr)、谷氨酸(glutamic acid,GLU)、犬尿氨酸(L-kynurenine,KYN)、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)、5-HT 等 15 种神经递质及其代谢产物的分析方法,测定了大鼠海马、皮层、血清、尿液、粪便中上述神经递质的含量。研究结果显示,所建立的15种神经递质及其代谢产物含量测定方法的专属性、线性、精密度和准确度、提取回收率和基质效应、稳定性符合要求。不同生物样本中上述15种神经递质的种类和含量不同,其中,在各生物样本中的Trp、Tyr、GLU和GABA的含量较高。与正常组相比,FD大鼠海马、皮层、血清中Tyr、KYN、KYN/Trp水平升高、血清中5-HT/Trp水平升高,GLU和Trp水平降低,尿液中5-HT/Trp水平降低;与模型组相比,厚朴给药组皮层GLU水平、皮层和海马中的5-HT/Trp 水平、尿液5-HT/Trp水平升高,皮层、海马、血清中的Tyr水平、海马和血清中的KYN、KYN/Trp水平以及血清5-HT/Trp水平降低。提示厚朴会影响FD大鼠神经递质及其代谢产物的水平。3厚朴对FD大鼠肠道菌群的影响采用16S rRNA测序技术研究厚朴对FD大鼠肠道菌群的调节作用。a-多样性分析和β-多样性分析结果表明,与正常组相比,模型组大鼠菌群的物种丰度增加,厚朴给药组能明显降低物种丰度。采用LEfSe和metastat两种方法共筛选出29种差异肠道菌。采用UPLC-QqQ-MS/MS技术,测定了大鼠粪便中8种短链脂肪酸的含量。结果显示,与正常组相比,模型组大鼠异丁酸的含量显著升高(p<0.05),丁酸、戊酸、异戊酸、庚酸的含量呈升高趋势;与模型组相比,厚朴能回调上述5种短链脂肪酸的含量。Spearman相关分析结果显示,18个差异菌与8种SCFAs之间具有显著相关关系,其中,异丁酸与Lachnospiraceae、Blautia、UCG-008、Subdoligranulum、Holdemania 呈负相关,与 Alloprevotella、UCG-010呈正相关。4厚朴主要成分在正常和FD大鼠体内的代谢研究采用UPLC-QqQ-MS/MS技术建立了大鼠血清中厚朴主要成分紫丁香苷、木兰苷B、木兰苷A、和厚朴酚、厚朴酚的定量分析方法,考察了大鼠口服厚朴提取物后上述成分在血清中的代谢特征。实验结果显示,当厚朴给药剂量为2 g/kg时,厚朴中苷类成分(紫丁香苷、木兰苷B和木兰苷A)的药时曲线呈单峰,具有体内吸收快、半衰期较短、AUC(0-t)较低,清除率较高的特点,如木兰苷B在正常大鼠体内的 AUC(0-t)为 233.79±113.72 μg·h/L,MRT(0-t)为3.29±1.1 h,t1/2z为4.3±6.86h,CLz/F为226.69±157.56L/h/kg。厚朴中木脂素类成分(和厚朴酚、厚朴酚)的药时曲线呈双峰,与苷类成分相比,具有吸收快、半衰期较长、AUC(0-t)较高,清除率较低的特点,如和厚朴酚在正常大鼠体内的AUC(0-t)为54466.67±23060.79 μg·h/L,MRT(0-t)为 9.19±4.44h,t1/2z为6.68±6.65h,CLz/F 为0.86±0.57 L/h/kg。与正常大鼠相比,FD大鼠中,苷类成分的MRT缩短、CLz/F增大;木脂素成分的MRT明显缩短,AUC和Cmax呈降低趋势,和厚朴酚的CLz/F呈增大趋势而厚朴酚的CLz/F呈减小趋势,说明在病理状态下,厚朴中上述5个成分的药代动力学参数发生了改变。此外,厚朴中的共存成分也影响了和厚朴酚及厚朴酚的体内代谢。采用UPLC-QqQ-MS/MS技术,测定了大鼠尿液和粪便中厚朴上述5个成分及苯乙醇苷类代谢产物羟基酪醇的含量,发现厚朴苯乙醇苷类成分在尿液中主要以羟基酪醇的形式排出体外,在粪便中主要以木兰苷A的形式的排出体外;和厚朴酚、厚朴酚在粪便中的排泄率较尿液中高。采用UPLC-Q-TOF-MS技术,从正常大鼠血清、肝、胃、肠、粪便中共推测/鉴定了 33个和厚朴酚代谢产物(7个Ⅰ相代谢产物和26个Ⅱ相代谢产物),13个厚朴酚的代谢产物(5个Ⅰ相代谢产物和8个Ⅱ相代谢产物),8个木兰苷A代谢产物。其中,18个代谢产物为首次报道。综上,本论文从调节胃肠功能、脑肠肽分泌、神经递质水平、肠道菌群作用等方面,考察了厚朴对FD大鼠的作用。研究结果显示,厚朴能促进FD大鼠胃排空率,与调节脑肠肽分泌,影响神经递质水平和调节肠道菌群结构及代谢产物短链脂肪酸含量有关。与正常大鼠相比,厚朴主要成分在FD大鼠中具有吸收少和代谢快的特点。另外,厚朴中的共存成分是影响木脂素类成分在大鼠体内代谢的因素之一。