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背景：远志（Polygalae Radix, PR）是一种广泛使用的镇静类中药，但其应用受到胃肠道不良反应的限制。远志总皂苷（Polygala total saponins, PTS）被确认为其主要毒性成分。方法：为阐明 PTS 的毒性及其潜在毒性机制，本研究
背景：远志（Polygalae Radix, PR）是一种广泛使用的镇静类中药，但其应用受到胃肠道不良反应的限制。远志总皂苷（Polygala total saponins, PTS）被确认为其主要毒性成分。方法：为阐明 PTS 的毒性及其潜在毒性机制，本研究开展了五项关键实验：首先，观察雄性 ICR 小鼠给予 PTS 后的毒性表现，并收集血清和肠道组织样本；其次，通过组织病理学检查和血清生化分析获取毒理学证据；第三，检测肠道组织中紧密连接（Tight junctions, TJs）蛋白和 mRNA 的表达水平，以及粪便中短链脂肪酸（Short-chain fatty acids, SCFAs）的含量；第四，利用 16S rRNA 基因测序分析 PTS 暴露后的粪便微生物群落结构；第五，利用代谢组学和转录组学分析探讨潜在的毒性机制。结果：PTS 灌胃给药（120 和 240 mg/kg/d）三天后，小鼠表现出明显的肠道损伤。PTS 诱导肠道毒性的主要机制涉及消化吸收功能紊乱、肠道炎症增强、肠道屏障完整性受损（包括紧密连接受损）以及严重的肠道菌群失调。值得注意的是，在 PTS 处理的小鼠中，肠道菌群失调与体重减轻和肠道屏障损伤密切相关。进一步分析显示，PTS 显著降低了毛螺菌科（Lachnospiraceae）内多个菌属的丰度，并倾向于降低 SCFA 水平。在机制上，PTS 至少部分通过上调花生四烯酸（Arachidonic acid, AA）代谢促进了肠道炎症。结论：本研究从代谢物、差异表达基因（DEGs）和菌群的角度阐释了 PTS 肠道毒性的机制。这有助于完善 PTS 的毒理学证据链（Toxicological evidence chain, TEC），并进一步理解其毒性机制。
远志（Polygalae Radix, PR）作为一种具有多种药理活性的传统中药，其临床应用常受限于胃肠道毒性反应，如恶心、呕吐和腹泻等。既往研究指出，远志总皂苷（Polygala total saponins, PTS）是其主要毒性成分，主要作用于胃肠道。然而，PTS 致肠道毒性的具体分子机制及微生态效应尚不完全清楚。为了系统评估 PTS 的肠道毒性并阐明其深层机制，研究人员基于毒理学证据链（Toxicological Evidence Chain, TEC）概念，综合运用多组学技术开展了深入研究，相关成果发表于《Frontiers in Pharmacology》。
本研究选取雄性 ICR 小鼠为研究对象，将其随机分为对照组、PTS 低剂量组（120 mg/kg/d）、PTS 高剂量组（240 mg/kg/d）及阳性药（DSS）组。研究人员通过灌胃给药建立肠道毒性模型，采集血清、肠道组织及粪便样本。关键技术方法包括：利用高效液相色谱（HPLC）和液质联用（LC-MS）进行成分鉴定；通过组织病理学（HE 染色）和血清生化指标（DAO、IL-1β、IL-18）评估损伤表型；采用 Western Blot 和 qRT-PCR 检测紧密连接蛋白表达；利用气相色谱 - 质谱联用（GC-MS）测定短链脂肪酸（SCFAs）；应用 16S rRNA 测序分析肠道菌群结构；结合非靶向代谢组学和转录组学（RNA-Seq）技术，并通过 Spearman 相关性分析构建“菌群 - 代谢物 - 基因”多维关联网络，从而全方位解析毒性机制。
研究结果主要发现如下：
PTS 引起明显的肠道毒性表型与组织损伤
研究人员观察到，PTS 给药后小鼠出现摄食量减少、体重下降、腹部胀气及活动减少等症状。大体解剖显示胃部和肠道显著扩张，肠壁变薄。组织病理学检查进一步证实，PTS 导致胃肠道黏膜上皮细胞脱落、绒毛稀疏或断裂、隐窝消失、血管扩张充血以及大量淋巴细胞浸润，且损伤程度呈剂量依赖性。血清生化分析显示，血清二胺氧化酶（DAO）水平显著升高，表明肠道机械屏障受损；炎症因子 IL-1β和 IL-18 水平显著上升，提示肠道炎症反应加剧。
PTS 破坏肠道紧密连接完整性
研究发现，PTS 处理显著下调了小鼠肠道组织中紧密连接蛋白 ZO-1 和 Occludin 的 mRNA 及蛋白表达水平。这一结果表明 PTS 破坏了肠上皮细胞间的连接复合物，导致肠道屏障功能完整性受损，增加了肠道的通透性。
PTS 诱导肠道菌群失调及 SCFAs 减少
16S rRNA 测序结果显示，PTS 暴露导致小鼠肠道菌群结构发生显著改变，表现为厚壁菌门（Firmicutes）丰度降低，拟杆菌门（Bacteroidota）和变形菌门（Proteobacteria）丰度升高。在属水平上，毛螺菌科（Lachnospiraceae）下的多个菌属（如 Lachnospiraceae_NK4A136_group, Roseburia 等）丰度显著下降。伴随菌群失调，粪便中乙酸和丁酸等短链脂肪酸（SCFAs）含量呈下降趋势。相关性分析表明，有益菌丰度的降低与 SCFAs 减少及肠道屏障损伤密切相关。
PTS 通过上调花生四烯酸代谢加剧炎症
代谢组学和转录组学联合分析揭示，花生四烯酸（AA）代谢通路在 PTS 致毒过程中起关键作用。PTS 促进了 AA 代谢向促炎方向重编程，尽管部分上游酶表达受抑，但下游合成前列腺素 E2（PGE2）和白三烯 B4（LTB4）的关键酶显著上调，导致促炎介质积累。这种代谢重编程与肠道菌群失调相互驱动，共同加剧了肠道炎症和屏障功能障碍。
综上所述，本研究基于 TEC 框架，系统阐明了 PTS 诱导肠道毒性的复杂机制。研究结论表明，PTS 通过引起肠道菌群失调（特别是毛螺菌科菌属减少），导致 SCFAs 生成减少，进而破坏肠道屏障完整性；同时，PTS 驱动花生四烯酸代谢发生促炎性重编程，产生大量炎性介质，进一步加剧肠道炎症和组织损伤。这一发现不仅完善了 PTS 的毒理学证据链，也为远志的临床安全用药及减毒策略提供了重要的理论依据。
