南京中医药大学揭秘丹参新功效：调节代谢和改善肠道菌群可减轻心肌缺血

南京中医药大学揭秘丹参新功效：调节代谢和改善肠道菌群可减轻心肌缺血

心血管疾病（CVD）是全球范围内导致死亡的主要疾病，心肌在缺血缺氧的状态下，氧自由基、炎症因子、游离脂肪酸的水平上升，能量代谢出现异常，心肌细胞发生凋亡，最终导致细胞死亡。心肌缺血（MI）是导致心绞痛和心肌梗死的重要因素。因此，深入研究MI的发病机制和病理过程，并开发出高效且副作用低的治疗药物，对于全球公共卫生事业具有极其重要的意义。

丹参（SM）是一种常用于促进血液循环、抗脑缺血、抗氧化的中药材，临床上广泛应用于心血管疾病的治疗，尤其是心绞痛、心肌梗死等病症。如何高效利用SM资源及其活性成分，以获得具有高附加值的作用，并进一步揭示和阐明其在心血管疾病防治中的资源价值发现，是值得深入研究的课题。

近日，南京中医药大学的一项最新研究揭示了丹参在心血管疾病治疗中的新机制。研究发现，丹参茎叶总酚酸转化物（SMLA和SMLB）能够通过调节代谢和改善肠道菌群来减轻心肌缺血症状。

研究首先利用生理记录仪对大鼠进行心电图监测，以观察SM茎叶总酚酸转化前后对异丙肾上腺素（ISO）诱导的心肌梗死（MI）大鼠的保护效果。结果显示，相较于对照组，ISO处理组大鼠的心率显著上升，ST段变化值显著下降（p<0.0001）。ISO组大鼠的心脏指数亦显著升高（p<0.0001），心肌细胞排列出现紊乱，间质出现充血及炎性细胞浸润现象。相比之下，SM茎叶总酚酸转化前后能够降低心率和心脏指数，调整ST段变化值，并减轻炎性细胞的浸润。此外，阳性对照药物普萘洛尔（PR）和丹参滴丸（DSDP）对MI的改善效果不及SM茎叶总酚酸转化物A（SMLA）和B（SMLB）。结果表明，SMLA在改善ISO诱导的心脏收缩功能障碍方面，其效果优于SMLB。

为了进一步揭示SMLA的作用机制，研究采用超高效液相色谱-四级杆/飞行时间质谱（UPLC-Q/TOF/MS）技术，在正离子和负离子模式下对血清、盲肠内容物及心脏组织样本进行了分离。所得数据经由QI与SIMCA 14.1软件进行分析处理。通过对对照组与ISO处理组大鼠的血清、盲肠内容物及心脏组织代谢谱数据执行主成分分析（PCA），结果显示MI大鼠相较于正常大鼠存在代谢异常。偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）后构建的S图，识别出潜在的相关生物标志物。与正常大鼠相比，MI大鼠中鉴定出19种血清、15种盲肠内容物及19种心肌组织内源性代谢物差异。且药物调控研究揭示，SMLA能够逆转MI后14种差异代谢物的变化。因此，L-苯丙氨酸和溶血磷脂酰胆碱（LPCs）等代谢产物被认为是SMLA调节MI的关键代谢产物。

MetaboAnalyst 5.0是分析转化前后SM茎叶总酚酸变化的关键代谢途径的重要工具。研究揭示，在药物干预前，53种差异代谢物与苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成、苯丙氨酸代谢、鞘脂代谢以及甘油磷脂代谢途径紧密相关。药物干预后，14种关键代谢产物主要影响苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成、鞘脂代谢、苯丙氨酸代谢和甘油磷脂代谢。特别是，苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成以及苯丙氨酸代谢显示出最强的相关性（p<0.05，影响度>0.3），表明这两种代谢途径是SMLA治疗MI的关键途径。

研究还发现，SMLA能够促进肠道短链脂肪酸（SCFA）的释放。采用气相色谱-火焰离子化检测器（GC-FID）对ISO诱导的大鼠盲肠内容物中六种短链脂肪酸（SCFA）的含量进行了测定。与对照组相比，经ISO处理后，大鼠盲肠内容物中乙酸（AA）、丙酸（PA）、异丁酸（IBA）、丁酸（BA）、异戊酸（IVA）和戊酸（VA）的浓度显著下降（p<0.0001）。使用SMLB处理后，ISO处理组大鼠盲肠内容物中六种SCFA的浓度显著上升（p<0.05）。然而，在SMLA存在的情况下，PA和IBA的含量表现出上升趋势（p<0.05）。PR和DSDP处理后，大鼠SCFA的含量未见显著增加（p>0.05）。

此外，SMLA还能调节肠道菌群失调。研究采用16S rRNA测序分析各处理组盲肠内容物样本。肠道微生物群α多样性分析揭示，SMLA组相较于SMLB组展现出更高的丰度与多样性。主成分分析（PCA）和主坐标分析（PCoA）结果表明，对照组与ISO组之间的距离较大，物种组成差异显著，表明ISO诱导的MI疾病状态下大鼠肠道菌群发生了显著变化。药物干预后，肠道菌群的组成在一定程度上偏离了ISO组，趋向于对照组，表明该药物在一定程度上改善了MI大鼠肠道菌群的多样性。

肠道微生物群相对丰度检查结果显示，在门水平上，与对照组相比，ISO诱导了拟杆菌门和放线菌门的增加，而厚壁菌门减少。然而，药物作用导致厚壁菌门的丰度增加，放线菌门减少。在属水平上，与对照组相比，ISO组的Dubosiella属和Allobaculum属丰度增加，乳杆菌属减少。通过比较不同组别之间上述15个关键属的丰度，最终筛选出5个不同的属。其中包括Roseburia属和拟杆菌属，前者在SMLA组中显著增加，后者在SMLA治疗组中显著减少，它们被确定为SMLA治疗MI的关键属。

这一发现不仅揭示了丹参在心血管疾病治疗中的新机制，还为心血管疾病的预防和治疗提供了新的思路和方法。丹参舒心胶囊和复方丹参滴丸等传统中药制剂在心血管疾病治疗中具有广泛的应用，但其作用机制尚不完全明确。南京中医药大学的这项研究为进一步开发高效且副作用低的治疗药物提供了新的方向。

未来，研究人员将进一步深入探讨丹参茎叶总酚酸转化物的具体作用机制，以期为心血管疾病的治疗提供更加安全有效的药物选择。同时，这一发现也为中医药现代化和国际化进程注入了新的活力，展示了传统中药在现代医学中的重要价值。