不同烹饪方法的大黄通过恢复肠道菌群失调和短链脂肪酸改善缺血性卒中小鼠的神经保护作用

时间：2025年4月9日

来源：Molecular Neurobiology

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本研究针对缺血性卒中这一全球重大公共卫生问题，由中国中医科学院中药研究所团队通过LC-QTOF-MS分析生大黄(RP)、蒸大黄(SP)和九蒸九晒大黄(NSP)的活性成分，并建立MCAO小鼠模型。研究发现三种加工方式的大黄均能通过调节肠道菌群-脑轴，恢复SCFAs产生菌丰度，提升脑内GLUT4/PFK1表达，改善能量代谢障碍。特别值得注意的是，NSP和SP显著富集抗炎菌群，降低促炎菌群比例。该研究为中药炮制工艺优化和缺血性卒中的菌群靶向治疗提供了新思路，成果发表于《Molecular Neurobiology》。

缺血性卒中作为全球致残致死的主要原因之一，其治疗时间窗狭窄且现有疗法效果有限。近年来，肠道菌群与脑疾病的"肠-脑轴"理论为卒中治疗提供了新视角。中国中医科学院中药研究所李莉团队注意到传统中药大黄(Rheum palmatum L.)在卒中治疗中的潜力，但其不同炮制品的神经保护机制尚不明确。该研究首次系统比较了生大黄(RP)、蒸制大黄(SP)和传统九蒸九晒工艺(NSP)对缺血性卒中的干预效果。

研究采用液相色谱-四极杆飞行时间质谱(LC-QTOF-MS)鉴定出36种活性成分，包括蒽醌类、二蒽酮类等。通过构建大脑中动脉闭塞(MCAO)小鼠模型，发现NSP和SP能显著减小梗死面积，改善神经功能评分。Nissl染色显示其有效保护神经元存活，免疫荧光证实其抑制小胶质细胞标记物IBA-1的表达。ELISA检测显示三种大黄均能降低血浆促炎因子IL-1β和TNF-α水平。

在肠屏障保护方面，HE染色和黏蛋白MUC2/MUC4免疫荧光证实大黄可修复卒中导致的结肠结构损伤。16S rRNA测序揭示MCAO小鼠肠道菌群α多样性下降，而大黄处理组Observed species等指数显著回升。LEfSe分析发现NSP和SP特异性增加双歧杆菌科(Bifidobacteriaceae)等有益菌，降低普雷沃菌(Prevotella)等致病菌。GC-MS检测显示大黄恢复脑内乙酸、丁酸等短链脂肪酸(SCFAs)水平，其中NSP对丁酸的提升最显著。

机制研究发现，SP和NSP能增强脑组织线粒体复合体I(COXI)和Na⁺-K⁺-ATPase活性，上调葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)和磷酸果糖激酶-1(PFK1)表达。PICRUSt2功能预测显示能量代谢通路显著富集，提示大黄可能通过"菌群-代谢-能量"轴发挥神经保护作用。

该研究首次阐明：①不同炮制工艺显著影响大黄化学成分，九蒸九晒工艺产生的多苷元等成分可能更具神经保护潜力；②大黄通过重塑肠道菌群生态，增加SCFAs产生菌，缓解卒中后神经炎症；③能量代谢重编程是其关键机制，表现为线粒体功能改善和糖代谢增强。这些发现为中药炮制工艺优化提供了科学依据，也为开发基于菌群调控的卒中治疗策略开辟了新途径。研究创新性地将传统炮制工艺与现代菌群研究相结合，发表于《Molecular Neurobiology》的成果对推动中医药现代化具有重要意义。

关键技术方法包括：①采用LC-QTOF-MS进行化学成分分析；②建立永久性MCAO小鼠模型；③通过TTC染色和Nissl染色评估神经损伤；④运用16S rRNA测序和GC-MS分析菌群与代谢物；⑤采用ELISA和qPCR检测炎症因子及能量代谢相关分子。

研究结果部分：

成分鉴定：发现NSP特有成分polydatin，RP保留更多原形成分如7-hydroxyaloin-A。
神经保护：NSP组梗死体积减少41.7%，神经功能评分改善最显著。
抗炎作用：NSP使血浆IL-1β降低52.3%，优于阳性药ginaton。
菌群调节：NSP使双歧杆菌相对丰度提升3.2倍，普雷沃菌降低67%。
代谢调控：NSP组脑内丁酸含量恢复至 sham组的82.5%。

讨论指出，传统"九蒸九晒"工艺可能通过美拉德反应等产生新的活性物质，其与肠道菌群的互作值得深入研究。未来可进一步探索：①特定SCFAs如丁酸的血脑屏障转运机制；②菌群代谢物与线粒体功能的精确调控网络；③不同炮制工艺成分差异的定量标准。该研究为中药"减毒增效"炮制理论提供了现代科学阐释，也为开发卒中辅助疗法提供了候选方案。