基于多组学代谢组学与肠道菌群分析探讨瞿麦和齿缘草寒热药性的物质与能量代谢机制

本研究针对蒙古药"巴沙嘎"中瞿麦(Dianthus superbus, DS)和齿缘草(Odontites vulgaris, OV)的寒热药性缺乏实验验证的问题，以知母(Anemarrhena asphodeloides, AA)和肉桂(Cinnamomum cassia, CC)为对照，通过物质能量代谢、多样本代谢组学和肠道菌群分析，证实DS和OV具有寒凉药性特征。研究发现DS和OV能显著降低Na+/K+-ATP酶活性，影响色氨酸代谢和初级胆汁酸生物合成等通路，并改变肠道菌群组成。该研究为蒙古药"巴沙嘎"的临床应用提供了科学依据。

　　

在传统医学理论体系中，药物的寒热属性是指导临床用药的重要依据。蒙古药"巴沙嘎"作为常用复方，其核心成分瞿麦和齿缘草的寒热属性长期依赖经验判断，缺乏现代科学验证。随着代谢组学和微生物组学技术的发展，从物质能量代谢和肠道微生态角度解析中药药性成为可能，这为传统药物现代化研究提供了新思路。

内蒙古科技大学包头医学院的研究人员开展了一项创新性研究，通过建立正常大鼠模型，以典型寒性药知母和热性药肉桂为对照，系统评价了瞿麦和齿缘草对物质能量代谢、多组织代谢组学和肠道菌群的影响。研究发现这两种蒙古药具有与知母相似的寒凉药性特征，相关成果发表在《Pharmacological Research - Modern Chinese Medicine》上。

研究采用多组学技术联用策略：通过ELISA检测肝脏能量代谢酶活性；运用UHPLC-Q-Exactive高分辨质谱进行血清、肝脏、尿液和粪便的多样本非靶向代谢组学分析；采用16S rRNA基因测序技术解析肠道菌群结构；结合多元统计分析和Spearman相关性分析揭示代谢物-菌群互作网络。

在物质能量代谢方面，研究发现瞿麦和齿缘草能显著降低Na⁺/K⁺-ATP酶、丙酮酸激酶(PK)和腺苷酸激酶(ADK)活性，同时提高柠檬酸合酶(CS)活性，这种模式与寒性药知母高度相似。代谢组学分析显示，两种蒙古药影响的代谢轮廓与知母高度重叠，均显著影响色氨酸代谢、亚油酸代谢和嘌呤代谢通路。其中，5-羟基吲哚乙酸(5-HIAA)水平升高提示色氨酸代谢增强，而亚油酸水平下降表明脂解作用减弱。

肠道菌群分析揭示，瞿麦和齿缘草与知母相似，能显著增加菌群多样性和丰度。在门水平上，放线菌门(Actinobacteria)和软壁菌门(Tenericutes)丰度降低；在属水平上，乳酸杆菌(Lactobacillus)显著减少，而振荡杆菌(Oscillibacter)和瘤胃梭菌(Ruminiclostridium)明显增加。这些变化与寒性药物的菌群调节特征一致。

通过整合分析发现，乳酸杆菌与3′-磷酸腺苷、L-棕榈酰肉碱呈正相关，而梭菌属与犬尿氨酸呈负相关。这表明肠道菌群可能通过调节色氨酸代谢产物影响宿主的能量代谢平衡。研究还发现，寒性药物主要通过调控色氨酸-犬尿氨酸代谢轴、亚油酸代谢和嘌呤代谢通路来影响物质能量代谢，这些通路与Na⁺/K⁺-ATP酶活性抑制共同构成了寒凉药性的潜在分子基础。

该研究首次从物质能量代谢和肠道微生态角度证实了瞿麦和齿缘草的寒凉药性，不仅为蒙古药"巴沙嘎"的临床应用提供了科学依据，也为中药药性理论的现代化研究提供了新范式。研究发现的多组学特征标记物可望用于中药寒热属性的客观评价，而揭示的代谢-菌群互作网络为理解中药整体调节作用提供了新视角。未来研究可进一步结合寒热证候模型，深入探讨这些代谢通路与药效物质基础的关联，推动传统药物理论的创新发展。