人参皂苷Rg1通过调控肠道菌群-肝脏轴缓解砷诱导肝纤维化的机制研究

本研究揭示了人参皂苷Rg1通过调节肠道菌群组成（显著降低Firmicutes/Bacteroidetes比值）和功能，抑制TGF-β1/Smad2/3、PI3K/AKT和AHR等促纤维化信号通路，从而缓解砷暴露诱导的小鼠肝纤维化。该发现为环境性肝损伤提供了新型营养干预策略，凸显了"肠-肝轴"在功能性食品开发中的重要性。

　　

Highlight

本研究首次阐明人参皂苷Rg1通过重塑肠道微生态平衡，阻断多条促纤维化信号传导，有效缓解砷诱导的肝损伤。特别发现菌群代谢物可能通过AHR-TGFβ/Smad轴参与肝星状细胞活化，为环境毒理研究开辟了新视角。

Results and Discussion

砷暴露导致小鼠体重和摄水量持续下降（详见补充材料图S1 B-D）。组织学分析显示，Rg1治疗显著降低血清AST水平，减轻肝脏炎症浸润和胶原沉积。免疫印迹证实Rg1能下调COL1A1、α-SMA等纤维化标志物，并抑制EMT关键蛋白Vimentin的表达。

16S rRNA测序揭示砷暴露组肠道菌群发生特征性改变：厚壁菌门/拟杆菌门(F/B)比值升高，且与肝脏TGF-β1/Smad2/3通路激活呈正相关。KEGG分析显示ansamycins生物合成和GPCR信号通路显著富集。值得注意的是，Rg1干预可部分逆转这些变化，特别是降低Clostridia_UCG-014等促炎菌属丰度。

机制研究表明，Rg1通过三重调控发挥作用：①阻断TGF-β1诱导的Smad2/3磷酸化；②抑制PI3K/AKT信号级联反应；③下调芳香烃受体(AHR)核转位。冗余分析显示特定菌属（如Bacteroides）与这些通路分子表达量存在显著相关性。

Conclusion

本研究证实Rg1能通过"菌群-代谢-信号通路"网络缓解砷毒性，其中肠道菌群重构可能早于病理表型出现，或可作为早期生物标志物。这为开发基于微生物组调控的营养干预方案提供了理论依据。