大籽重楼治疗5-氟尿嘧啶诱发腹泻的植物化学依据及作用机制研究

《Journal of Ethnopharmacology》：Phytochemical basis and mechanistic insight of Swertia macrosperma in treating 5-fluorouracil-induced diarrhea

曹晓燕|李慧敏|耿倩倩|李飞|阮静雅|吴一金|闫文佳|程建明|张毅|王涛
中国天津市静海区团泊新城西区鄱阳湖路10号，天津中医药大学中药学院，邮编301617

**摘要**
**民族药学意义**：5-氟尿嘧啶（5-FU）引发的腹泻会严重影响化疗效果。重楼（Swertia macrosperma (C. B. Clarke) C. B. Clarke in Hook. f.）在传统上被用于治疗腹泻，但其疗效及作用机制尚不明确。

**研究目的**：本研究首先探讨了重楼70%乙醇提取物对腹泻的缓解作用。

**材料与方法**：在5-FU诱导的小鼠模型中，评估该提取物对腹泻严重程度、体重下降、肠道组织病理学变化、氧化应激（MDA、SOD、GSH）、炎症反应（TNF-α、IL-6、COX-2、iNOS）以及紧密连接蛋白（Claudin-1、Occludin）的影响。研究还包括植物化学成分分析（包括分离、结构鉴定及UPLC-MS定量）、基于IEC-6细胞的机制研究、网络药理学分析以及Western blot检测（针对PI3K-AKT通路）。

**结果**：该提取物显著减轻了体重下降、腹泻严重程度及肠道组织损伤，同时抑制氧化应激和炎症反应，上调紧密连接蛋白表达，从而保护肠道屏障功能。植物化学分析共鉴定出57种化合物，其中包括3种新分离的化合物（swemacronosides A–C）以及37种该物种首次报道的化合物。UPLC-MS定量分析显示，化合物7、8和23为该提取物的主要成分。机制研究表明，该提取物通过PI3K-AKT信号通路缓解小鼠的腹泻症状。Western blot检测证实，化合物7和23可显著恢复5-FU诱导的PI3K表达下降及p-AKT/AKT比值异常。

**结论**：重楼能够缓解5-FU引起的腹泻，其作用机制可能与PI3K-AKT通路有关。但在当前实验条件下，它未能显著逆转5-FU引起的胸腺和脾脏萎缩。这些研究结果为该植物的临床应用提供了科学依据，也为未来重楼的质量控制研究提供了潜在的化学标志物。

**引言**
近年来，癌症已成为威胁人类健康的重要公共卫生问题。根据全球癌症统计数据，2022年全球约有2000万例新发癌症病例，970万人死于癌症，预计到2040年这一数字将上升至2840万（Bray等人，2024；Sung等人，2021）。目前的临床癌症治疗方法包括手术切除、化疗、放疗、靶向治疗和免疫治疗（Sun等人，2022）。虽然化疗能提高患者生存率，但其缺乏针对性，会导致严重的毒性反应，如胃肠道反应、骨髓抑制和肝损伤（Li等人，2022）。其中，胃肠道毒性尤为突出。化疗引起的腹泻是一种常见的剂量限制性毒性，表现为排便频率增加、粪便性状改变，常伴有炎症和黏膜损伤（Akbarali等人，2022；Huang等人，2022；Wardill等人，2023）。易引发腹泻的常见化疗药物包括5-氟尿嘧啶（5-FU）、伊立替康、羟基喜树碱和顺铂。尤其是含有5-FU和伊立替康的化疗方案，其腹泻发生率可高达80%（McQuade等人，2016）。其病理生理机制涉及肠道黏膜损伤、炎症浸润以及体液失衡（Chang等人，2018）。目前的临床处理方法主要是使用抗溃疡药物、抗生素等，但这些方法的疗效有限，且仅针对单一靶点（Kudchadkar等人，2020）。更重要的是，5-FU诱发化疗相关腹泻的准确机制尚未完全明确，这也是该疾病容易复发且难以治愈的原因。因此，寻找有效且低毒性的干预措施具有重要意义。

中医在缓解化疗引起的恶心、呕吐、腹泻和便秘等胃肠道副作用方面具有独特优势（Liu等人，2021；Zhang等人，2018）。从中医角度而言，化疗药物多被视为有毒邪气，会损伤脾胃功能。脾胃功能受损会扰乱运化功能，导致湿热内蕴，进而引发腹泻（Qian等人，2023）。因此，中医治疗化疗相关性腹泻的策略通常侧重于健脾、清热和利水（Jiang等人，2022）。

重楼（Swertia macrosperma (C.B.Clarke) C.B.Clarke），属于龙胆科，是一种原产于中国西南部的药用植物。在民间医学中，全株可用于治疗肝炎、胆囊炎和腹泻（Zhang，2006）。值得一提的是，藏医经典方剂“九味重楼丸”以重楼为主要成分，已被证明对缓解腹泻症状具有显著效果。现代药理研究表明，重楼中的黄酮类和环烯醚萜类成分具有保护肠道免受损伤的作用。例如，某些黄酮类化合物可维持肠道屏障功能并调节肠道微生物群（Lu等人，2003），而环烯醚萜类化合物如Genipin可通过抑制病毒复制和调节炎症反应来预防腹泻（Kim等人，2020）。同样，从S. mussotii中提取的sweroside可通过血管内皮生长因子和hippo信号通路抑制炎症浸润、增强肠道屏障功能，从而缓解溃疡性结肠炎（UC）（Li等人，2025）。重楼富含多种生物活性成分，包括黄酮类、环烯醚萜类、萜类、生物碱和黄酮苷类（Zhao等人，2013）。结合传统经验与现代药理研究结果，可以认为重楼具有清热、健脾、缓解5-FU诱发腹泻的潜力。然而，目前尚未有系统研究探讨重楼在治疗化疗相关性腹泻方面的疗效及作用机制。

在本研究中，我们采用体内药效学分析、化学成分分析、网络药理学和分子生物学相结合的方法，探讨重楼对5-FU诱发腹泻的治疗作用。我们建立了5-FU诱导的腹泻小鼠模型，评估重楼70%乙醇提取物的疗效。通过液相色谱-质谱联用技术对该提取物的化学成分进行了系统分析和定量测定。随后，在5-FU损伤的大鼠小肠隐窝上皮细胞中检测了其主要成分的细胞保护作用。最后，通过Western blot实验验证了网络药理学预测的结果，以阐明重楼抗腹泻作用的关键信号通路。本研究旨在明确重楼缓解5-FU诱发腹泻的药效学基础和分子机制，为开发新的化疗辅助疗法提供理论依据，同时也为民族医药的现代化研究提供方法学参考。

**植物材料**
重楼（Swertia macrosperma (C.B.Clarke) C.B.Clarke）的全株于2022年9月采集自中国云南省保山市腾冲市。该标本已由天津中医药大学中药学院马林教授进行鉴定。对应的凭证标本（编号D20220902）保存在天津中医药大学中国医学科学院。

**实验动物**
共40只SPF级雄性BALB/c小鼠，年龄8周，体重21–23克。SME-H处理组显著改善了小鼠的身体和行为异常表现。在整个实验过程中，对照组小鼠活动正常，毛发光滑；而M组小鼠则表现出活动减少、体态蜷缩、毛发粗糙及消瘦等症状。与M组相比，各处理组的小鼠这些异常症状均有所缓解，其中SME-H组的效果最为显著。

**重楼可缓解5-FU诱导的小鼠腹泻和体重下降**
5-FU化疗常会导致肠道黏膜损伤及胃肠道不良反应，其中最常见的是腹泻和体重下降（McQuade等人，2016）。

**讨论**
本研究是首项关于重楼对5-FU诱导小鼠腹泻治疗效果的研究。药效学评估结果显示，该提取物能呈剂量依赖性地减轻5-FU引起的体重下降、腹泻严重程度以及空肠和结肠的组织病理学损伤。从机制上看，该提取物可显著降低血清MDA水平，恢复结肠SOD活性和GSH含量，同时抑制促炎细胞因子（TNF-α、IL-6、COX-2和iNOS）的分泌。

**结论**
综上所述，本研究表明，重楼可通过减轻体重下降、改善组织病理学状况、抑制氧化应激和炎症反应，以及通过调控紧密连接蛋白来保护肠道屏障功能，从而显著缓解5-FU诱导的小鼠腹泻。植物化学分析共鉴定出57种化合物，其中包括3种新发现的化合物以及37种该物种首次报道的化合物。LC-MS定量分析显示，demethylbellidifolin（7）、norswertianolin（8）和mangiferin（23）为该提取物的主要成分。

**作者贡献说明**
王涛：撰写——审阅与编辑、监督、资金申请。张毅：撰写——审阅与编辑、初稿撰写、项目管理、资金申请、数据整理、概念设计。吴一金：撰写——审阅与编辑、验证。阮静雅：撰写——审阅与编辑。程建明：方法学研究。闫文佳：验证、方法学研究。李慧敏：撰写——初稿撰写、可视化分析。曹晓燕：撰写——初稿撰写、方法学研究、实验分析、正式文本整理。

**未引用参考文献**
Kimura和Taniguchi，2024；Li等人，2025；Liu等人，2021；Lu等人，2023；Mpondo等人，1990；Shi等人，2023；Zhou和Liu，1990。

**利益冲突**
无。

**资助**
本研究得到了国家自然科学基金（项目编号82574549）以及国家中医药管理局创新团队与人才培育计划（项目编号ZYYCXTD-C-202009）的资助。

**利益冲突声明**
作者声明不存在任何可能影响本研究结果的已知财务利益或个人关系。

**致谢**
本文的语言编辑工作得到了DeepSeek和Qwen3.6-plus的帮助。作者对本文的最终内容负全部责任。