江西中医药大学团队揭示天麻钩藤颗粒通过调控胆汁酸代谢通路发挥降压作用机制

【写在前面】：本期推荐的是由江西中医药大学团队等研究团队合作近期发表于Journal of Ethnopharmacology(IF5.4，JCRQ1）的一篇文章，基于胆汁酸代谢通路研究了天麻钩藤颗粒对肝阳上亢型高血压的功效机制。近年来该团队依托中药固体制剂国家工程中心药物代谢研究团队，以经典名方为重要的研究对象，利用多组学和交叉技术研究了多个中医经典名方的功效机制，本文的第一作者为江西中医药大学的余建军博士，通讯作者为欧阳辉教授、程绍民教授。

【期刊简介】

【题目及作者信息】

Mechanism of Tianma-Gouteng granules lowering blood pressure based on the bile acid-regulated Farnesoid X Receptor-Fibroblast Growth Factor 15- Cholesterol 7α-hydroxylase pathway

民族药学相关性：天麻钩藤颗粒是一种中药复方制剂，近代医学家胡光慈在《中医证治杂病新义》中首次对其进行了记载。它被广泛用于治疗高血压性眩晕、头痛和失眠。

研究目的：研究天麻钩藤颗粒的降压作用并探讨其机制。

材料与方法：制备肝阳上亢证自发性高血压大鼠（SHR）模型，记录大鼠血压和一般状态。采用酶联免疫吸附试验、超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱、16S rRNA测序、实时荧光定量 PCR和酶联比色法进行一系列实验。

研究结果：天麻钩藤颗粒能有效降低血压并改善相关症状，可显著降低 IL-1β、IL-6、TNF-α、Renin 和 AngII 的水平。血浆中总共发现了 17 种不同的代谢物，其中两个最显著的代谢途径是甘油磷脂代谢和初级胆汁酸生物合成。天麻钩藤颗粒干预后，7种代谢物水平出现了下调，10种代谢物水平上调。天麻钩藤颗粒明显增加了 Desulfovibio、Lachnoclostridium 和 Turicibacter 的相对丰度，降低了 Alluobaculum 和 Monoglobu 的相对丰度。天麻钩藤颗粒还下调了肝脏和回肠中法尼醇X 受体（FXR）和成纤维细胞生长因子 15（FGF15）的水平，上调了胆固醇 7α- 羟化酶（CYP7A1）的水平，并调节了总胆汁酸的水平。

结论：天麻钩藤颗粒可通过肝肠轴调节胆汁酸代谢，干扰相关肠道菌群和血浆代谢产物，降低血压，并对肝阳上亢型SHR的病理过程产生积极影响。然在将动物微生物群的研究结果转化为人类研究结果时，验证研究对确认可靠性和适用性至关重要，尤其是通过人类实证研究。

【前言】

高血压作为一种全球性慢性非传染性疾病，呈现出发病年轻化和随着年龄增长发病率增高的趋势。肝阳上亢证是高血压最常见的类型，约占中国高血压病例的 87.3%。天麻钩藤颗粒来源于天麻钩藤饮，被推荐用于治疗肝阳上亢型高血压，总有效率高达 90.00%。天麻钩藤颗粒可有效控制血压、改善临床症状、较好地保护靶器官，甚至停减西药，尤其适用于原发性高血压、年轻高血压和高血压急症。然而，对于天麻钩藤颗粒治疗高血压发挥作用的具体机制仍不够明确，需要进行更深层次的研究。

既往研究多从药效学、神经-内分泌-免疫机制、基因学、蛋白组学等角度对天麻钩藤饮（颗粒）的降压作用进行探讨，从代谢组学或微生物组学角度研究的较少，目前仍没有多组学联合应用对其进行探索的研究。代谢组学技术强调对人体的整体研究，将代谢组学方法和技术应用于中医复方的研究中，将有利于中医诊疗体系中“病-证-方”科学内涵的解读。虽然天麻钩藤颗粒治疗高血压疗效显著，但其进入人体后如何发挥作用，肠道菌群结构的变化是否参与其作用过程尚不清楚，结合药物在体内的作用效果还需对肠道菌群的变化进行研究。多组学的联合应用可以从多方位、多角度揭示生物体的信息，揭示药物对生物体的影响，有助于发现疾病本身的发病机制和药物治疗机制。近年来的研究发现，胆汁酸代谢紊乱与高血压的发病和发展密切相关，但其确切机制仍不清楚。因此，本研究旨在通过胆汁酸途径，结合肠道菌群和代谢产物在多个水平上的相关性，探讨天麻钩藤颗粒治疗肝阳上亢型SHR的机制。

【结果部分】

1天麻钩藤颗粒对肝阳上亢型SHR的药效学研究1.1各组大鼠一般情况比较

SHR造模前、Wistar大鼠造模前、造模后、给药后整体状况良好，被毛有光泽，食物和水摄食充足，尿液呈淡黄色，粪便呈颗粒状，质地适中。造模后，SHR出现被毛蓬松、无泽，掉毛较多，食量减少，体质量增加减缓，眼结膜充血，警惕、应激状态明显，持大鼠尾部经常出现尖叫、惊跳行为，出现啃咬鼠笼、双后肢站立，同笼大鼠打斗现象，易激惹程度明显增高，饮水量增加，造模1周后大便慢慢开始干结，造模3周后大便反溏（考虑是肝阳上亢至一定程度后，浮阳上越明显，阴盛于下，损伤元阳，火不生土所致），舌红少苔，表明造模成功。给药4周后，天麻钩藤低、高剂量组、厄贝沙坦组大鼠饮水量下降，顺从性好转，易激惹程度下降，与模型组相比有统计学意义（P＜0.05）。

1.2各组大鼠造模前、后及治疗后血压测定结果1.2.1 天麻钩藤颗粒对肝阳上亢型SHR收缩压的影响

造模前，与正常组比较，模型组、天麻钩藤低、高剂量组、厄贝沙坦组的血压（收缩压、舒张压、平均动脉压）均明显升高（P＜0.05），提示SHR较Wistar大鼠基础血压高。模型组、天麻钩藤低、高剂量组、厄贝沙坦组造模前血压的组间差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。与造模前比较，模型组、天麻钩藤低、高剂量组、厄贝沙坦组造模后的血压（收缩压、舒张压、平均动脉压）均明显升高（P＜0.05）。与本组造模后比较，天麻钩藤高剂量组与厄贝沙坦组收缩压给药2周后明显下降（P＜0.05），天麻钩藤低剂量组收缩压给药3周后明显下降（P＜0.05），各给药组与模型组同期比较亦然，表明高剂量的天麻钩藤颗粒对收缩压的降压速度快于低剂量。给药4周后，天麻钩藤低剂量组收缩压与高剂量组比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；而天麻钩藤高剂量组与厄贝沙坦组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.2.2 天麻钩藤颗粒对肝阳上亢型SHR舒张压的影响

与本组造模后比较，天麻钩藤高剂量组给药3周后舒张压明显下降（P＜0.05），厄贝沙坦组给药4周后舒张压明显下降（P＜0.05），而天麻钩藤低剂量组则下降不明显（P＞0.05）。与模型组同期比较，各给药组给药3周后舒张压明显下降（P＜0.05）。给药4周后，各给药组组间舒张压无显著性差异（P＞0.05）。

1.2.3 天麻钩藤颗粒对肝阳上亢型SHR平均动脉压的影响

与本组造模后比较，天麻钩藤高剂量组、厄贝沙坦组给药3周后平均动脉压明显下降（P＜0.05），天麻钩藤低剂量组给药4周后平均动脉压明显下降（P＜0.05）；与模型组同期比较，厄贝沙坦组给药2周后明显下降，天麻钩藤低、高剂量组给药3周后明显下降（P＜0.05）。给药4周后，各给药组组间平均动脉压无显著性差异（P＞0.05）。

1.3 天麻钩藤颗粒对肝阳上亢型SHR血清炎性细胞因子及血管活性物质的影响

Figure 1 Changes in serum levels of inflammatory factors and vasoactive substances in rats in each group (x(—)±s, n=8)

Note: Con: normal group; Mod: model group; TGL: TGG low dose group; TGH: TGG high dose group; Irb: Irbesartan group. Compared with the normal group, 1)P<0.05, 2)P<0.01; compared with the model group, 3)P<0.05, 4)P<0.01 (Figure 12 and Figure 13 are the same).

2天麻钩藤颗粒对肝阳上亢型SHR的血浆代谢组学研究2.1 肝阳上亢型SHR的代谢轮廓分析

Figure 2 Scatter plots of plasma PLS-DA in rats of different ion modes in each group of rats

Figure 3 Scatter plots of plasma OPLS-DA in different ionic modes in each group of rats

2.2肝阳上亢型SHR潜在生物标志物的可视化结果

Figure 4 Heat map analysis of the relative content of potential biomarkers in SHR with AHLYS

Note: K1-K6 represent the normal group, M1-M8 represent the model group, and G1-G8 represent the TGG high dose group, with red color representing the high relative content and blue color representing the low relative content

2.3 肝阳上亢型SHR的代谢通路分析

Figure 5 Analysis of metabolic pathway of SHR with AHLYS

3天麻钩藤颗粒对肝阳上亢型SHR的肠道菌群研究3.1多样性分析

Figure 6 Effect of TGG on α -diversity of intestinal flora in rats

3.2多样性分析

A. PCoA plot based on OTU level using bray curtis algorithm; B. PLS-DA plot based on OTU level.

Figure 7 Effect of TGG on β-diversity of intestinal flora in rats

3.3 天麻钩藤颗粒对大鼠肠道菌群组成的调节作用

A.Histogram of the relative abundance of the top 10 gates in each group; B. Circos plots reflecting the relationship between samples and species in each group; C. Histograms of LEfSe analyses for each sample (LDA≥3, P<0.05).

A. Microbial genera with relative abundance>1%; B. microbial genera with differences between groups (relative abundance>1%); compared with the normal group, 1)P<0.05, 2)P<0.01; compared with the model group, 3)P<0.05, 4)P<0.01.

Figure 9 Effects of TGG on the level of intestinal flora genus in rats

3.4 PICRUSt 2功能预测分析

Figure 10 PICRUSt Functional Prediction

3.5 代谢组学与肠道菌群关联分析

Figure 11 Heatmap of Spearman's correlation analysis between differential metabolites and differential flora

Note: red represents positive correlation, blue represents negative correlation, + indicating obvious correlation.

4 基于FXR-FGF15-CYP7A1通路研究天麻钩藤颗粒调控胆汁酸代谢发挥降压作用的机制4.1肝脏和回肠的FXR、FGF15、CYP7A1 mRNA表达量

Figure 12 FXR, FGF15, CYP7A1 mRNA expression in liver and ileum

4.2 血清、肝脏、小肠、盲肠、粪便总胆汁酸含量

Figure 13 TBA content in serum, liver, small intestine, cecum and feces

【结论与讨论】

天麻钩藤颗粒具有显著的降压效果。虽然天麻钩藤颗粒中使用的植物并非中医独有，但中医强调这些植物的协同作用和调节人体阴阳平衡的作用。与现代医学相比，中医药的整体性和多样性使其具有全面的治疗效果，尤其适用于具有不同个体需求的复杂病症。本研究首次系统研究了天麻钩藤颗粒在调节大鼠血浆代谢和肠道菌群方面的作用，揭示了天麻钩藤颗粒在调节肝阳上亢型SHR内源性代谢和肠道菌群中的作用，提示天麻钩藤颗粒的治疗机制可能与机体内源性代谢，尤其是甘油和磷脂代谢、初级胆汁酸生物合成等关键代谢途径以及肠道菌群的调节有关。在已确定的差异代谢产物与差异菌群之间的相关性分析中发现，某些菌属与多种胆汁酸密切相关，这表明肠道微生物通过解偶联反应和脱羟基反应在宿主胆汁酸代谢中发挥着重要作用。肝阳上亢型高血压可导致胆汁酸代谢紊乱，包括肠道和肝脏中关键基因和因子表达水平的变化，从而导致炎症因子和血管活性物质紊乱。天麻钩藤颗粒可通过调节FXR/FGF15轴来增加 CYP7A1 的表达，促进胆汁酸合成，增加胆汁酸池的大小，最终降低抗高血压作用。这进一步证实了胆汁酸代谢在肝阳上亢型高血压中的重要性，并为天麻钩藤颗粒在调节胆汁酸代谢方面的潜在药用价值提供了证据。因此，除了关注传统的降压药物，如β类受体阻滞剂、钙通道拮抗剂、利尿剂、血管紧张素转换酶抑制剂和AngII受体拮抗剂外，新的研究方向可侧重于探索胆汁酸轴途径作为降压治疗的潜在靶点。未来，我们将探讨胆汁酸通路药物调节血压的具体机制。

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