腸道微生態(tài)與大黃毒副反應(yīng)相關(guān)性及干預(yù)策略研究*

阮興秋，嚴(yán) 晶，孫志廣△

1南京中醫(yī)藥大學(xué)，江蘇 南京200032；2玉林市紅十字會(huì)醫(yī)院

大黃是一味常用中藥，張景岳稱其為藥材四維之一，屬中藥中的瀉下藥，是蓼科植物掌葉大黃Rhei Radix et Rhizoma唐古特大黃或藥用大黃的干燥莖及根莖。大黃性寒，味苦，歸脾、胃、大腸、肝、心包經(jīng)，主要功效是攻下積滯，瀉火解毒，利濕退黃，逐瘀通經(jīng)［1］。大黃主要藥效活性成分為蒽醌類、蒽酮類、二苯乙烯類、鞣質(zhì)和多糖等［2］，由于其具有調(diào)節(jié)免疫、調(diào)整腸胃紊亂功能、抗炎、抗病原微生物、清除氧自由基、抗腫瘤、保護(hù)心腦血管等藥理作用［3］，因此被廣泛應(yīng)用于各科疾病的治療中。近年來，對(duì)大黃不良反應(yīng)的報(bào)道日漸增多，但其毒副反應(yīng)的具體機(jī)制仍未明確，而且相關(guān)毒理研究報(bào)道也很少，因此為了臨床中正確合理使用大黃，探討其毒性相關(guān)機(jī)制是臨床研究的重要工作之一。同時(shí)，隨著對(duì)腸道微生態(tài)的深入研究，發(fā)現(xiàn)腸道微生態(tài)不但在人體健康中發(fā)揮著重要的作用，而且腸道微生態(tài)與藥物代謝、藥效及毒理作用具有密不可分的聯(lián)系［4-5］?，F(xiàn)從腸道微生態(tài)角度來探討大黃毒性。

1 中醫(yī)學(xué)對(duì)大黃毒性與腸道微生態(tài)相關(guān)性的論述

《本草綱目》載：“大黃乃足太陰、手足陽(yáng)明、手足厥陰五經(jīng)血分之藥，凡病在五經(jīng)血者，宜用之。若在氣分用之，是謂誅伐無過矣……凡病在氣分，及胃寒血虛，并妊娠產(chǎn)后，并勿輕用。其性苦寒，能行元?dú)狻⒑年幯室??！保?］《本草經(jīng)疏》云：“大黃稟地之陰氣獨(dú)厚，得乎天之寒氣亦深，故其味至苦，其氣大寒而無毒……以其損傷胃氣故也。故傷寒家，調(diào)胃承氣湯中用甘草以和之，正謂是也。輕發(fā)誤投，多致危殆，戒之！”［7］《本草蒙筌》載：“味苦，氣大寒。味極厚。陰中之陰，降也。無毒……仍導(dǎo)瘀血，更滾頑痰。破堅(jiān)積聚止疼，敗癰疽熱毒消腫。勿服太過，下多亡陰。戒之！”［8］《本草新編》載：“大黃，味苦，氣大寒，陰中之陰，降也，無毒……此藥有勇往直前之迅利，有推堅(jiān)蕩積之神功，真定安奠亂之品，祛邪救死之劑也。但用之必須看癥甚清，而后下藥甚效，否則，殺人于眉睫也……況大黃以祛除，未免損傷腸胃之氣?！保?］《景岳全書》載：“味苦，氣大寒。氣味俱厚，陰中之陰，降也。有毒。其性推陳致新，直走不守，奪土郁壅滯，破積聚堅(jiān)，療瘟疫陽(yáng)狂，除斑黃譫語(yǔ)，滌實(shí)痰，導(dǎo)瘀血，通水道，退濕熱，開燥結(jié)，消癰腫?！保?0］由此可知，古代藥書大多認(rèn)為大黃的苦寒性味易致人耗傷元?dú)饧瓣幯?。脾胃為后天之本，氣血化生之源，由于大黃苦寒易于敗胃，久服以后，會(huì)損傷胃腸之氣，最終導(dǎo)致“亡陰”。歸根到底還是由于久服，苦寒性味改變胃腸道內(nèi)微生物環(huán)境（脾胃之氣），胃腸道內(nèi)菌群有可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)功能改變或者菌體移動(dòng)位置，導(dǎo)致胃腸功能紊亂。

2 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對(duì)大黃毒副反應(yīng)與腸道微生態(tài)相關(guān)性的研究

2.1 肝毒性目前有文獻(xiàn)報(bào)道腸道微生態(tài)對(duì)化學(xué)藥物的代謝有一定影響，一方面，丁酸、膽汁酸等代謝產(chǎn)物可以作為核受體的配體，因此它們可以間接影響藥物代謝［6，11］。另一方面，腸黏膜及腸腔中的CYP450酶、Ⅱ相代謝酶及腸微生物酶、細(xì)菌膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等物質(zhì)對(duì)藥物的代謝發(fā)揮重要作用［12］。由田［13］雖然曾報(bào)道大黃對(duì)小鼠的肝細(xì)胞毒性，主要表現(xiàn)在肝細(xì)胞脂肪變性以及過量大黃誘導(dǎo)腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）參與肝臟的毒害過程，但是歸根到底還是因腸道菌群失調(diào)所致。由于經(jīng)過肝臟代謝的口服藥物，需要通過胃腸道吸收，而胃腸道吸收過程中需要依賴腸黏液、腸黏膜及腸道微生物所富含的酶發(fā)揮代謝作用［14-15］。正是某些還原酶的代謝被大黃過量使用所致腸道內(nèi)的菌種數(shù)量或者組成發(fā)生變化所影響，最終導(dǎo)致“腸-肝軸”與宿主免疫系統(tǒng)及其他炎癥細(xì)胞因子相互作用，形成放大環(huán)路，對(duì)肝臟產(chǎn)生一定毒性副作用［16-17］。有研究［17-18］報(bào)道，為了推測(cè)大黃素對(duì)肝臟潛在的毒性影響，通過以膽紅素代謝的UDP-葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶（glucuronosyltransferase 1A1，UGT1A1）介導(dǎo)為切入點(diǎn)，觀察大黃素對(duì)該酶的代謝作用。由于膽紅素是人體內(nèi)一種非常重要的內(nèi)源性物質(zhì)，主要通過肝臟的唯一代謝酶UGT1A1代謝為水溶性結(jié)合型葡萄糖醛酸結(jié)合物，從而外排至膽汁中。在這個(gè)過程中有可能腸道微生物的代謝物影響膽汁酸使得UGT1A1活性被抑制，可導(dǎo)致膽紅素肝內(nèi)堆積，繼而引發(fā)肝毒性。有文獻(xiàn)［19］證實(shí)腸道菌群影響肝功能作用主要通過腸-肝軸參與膽汁酸及其受體FXR、TGR5的代謝途徑，從而調(diào)控糖脂代謝和胃腸激素釋放等來實(shí)現(xiàn)。

2.2 胃腸道反應(yīng)胡平等［20］報(bào)道，30名受試者，連續(xù)5天服用大黃，每天3次，每次3 g，結(jié)果所有受試者均出現(xiàn)腹瀉、腹痛、嘔吐、惡心、腸鳴等一系列嚴(yán)重胃腸道反應(yīng)，其中3例由于嚴(yán)重腹瀉、惡心、嘔吐必須臥床休息。表面上看是由于大黃過于苦寒造成脾胃寒虛所致，實(shí)質(zhì)上還是由于大黃蒽醌類物質(zhì)的瀉下作用破壞了腸道微生物穩(wěn)態(tài)，使菌群結(jié)構(gòu)改變或者移位。有臨床研究證實(shí)，蘆薈大黃素苷本身沒有致瀉作用，由于人糞便中的細(xì)菌Eubacterium可水解蘆薈大黃素苷的C-C糖苷鍵，增加大腸內(nèi)水含量而具有顯著的致瀉作用［21］。同樣也有臨床報(bào)道大黃內(nèi)的蒽酮苷類化合物番瀉苷本身無致瀉作用，然而經(jīng)過腸道內(nèi)雙歧桿菌分泌的β-D-葡萄糖苷酶水解后生成由小腸所吸收的番瀉苷元，甚至產(chǎn)生最強(qiáng)致瀉作用的代謝產(chǎn)物-大黃酸蒽酮［22］。

2.3 繼發(fā)性便秘雖然現(xiàn)代臨床研究［23］表明，大黃中的蒽醌類有刺激性瀉下作用，但是其所含鞣酸及其他成分又有收斂止瀉的作用?！吨兴庌o海》認(rèn)為，大黃含有鞣質(zhì)，該類成分主要具有收澀、止血、抑菌、抗病毒等作用。如果久服大黃反而會(huì)出現(xiàn)繼發(fā)性便秘，這是由于蒽醌代謝轉(zhuǎn)化蒽酮產(chǎn)生瀉下作用使得腸道菌群紊亂，大量的有益菌屬被排出，使得腸道內(nèi)微生態(tài)平衡被打破，短時(shí)間內(nèi)調(diào)節(jié)腸道正常蠕動(dòng)的菌群難以恢復(fù)平衡，某些有害菌種伺機(jī)破壞腸道黏膜屏障，使得腸壁神經(jīng)感受細(xì)胞應(yīng)激性降低、腸蠕動(dòng)功能減慢，從而出現(xiàn)排便困難，最終導(dǎo)致繼發(fā)性便秘［24］。

2.4 腎毒性自從2011年國(guó)際透析大會(huì)上提出“腸腎綜合癥”的概念之后，腸道與腎臟之間的關(guān)系一直被科研工作者廣泛關(guān)注。醫(yī)學(xué)界進(jìn)而提出“腸-腎軸”理論，該理論認(rèn)為腎臟與腸道的聯(lián)系是相互影響的，一方的功能發(fā)生損害能通過多種途徑影響另外一方的正常功能［25］。腸道菌群及其代謝產(chǎn)物在其中起重要的媒介作用。雷榮輝等［26］提出，通過1H-NMR代謝組學(xué)技術(shù)研究，發(fā)現(xiàn)大黃素的腎毒性機(jī)制可能與腸道菌群有密切關(guān)系，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)連續(xù)給予大鼠1500 mg/kg的大黃素16天，可引起大鼠腎功能損害。其機(jī)制可能是因?yàn)榇簏S素導(dǎo)致腸道內(nèi)菌群的紊亂與腸交感神經(jīng)的刺激，進(jìn)而導(dǎo)致腸道內(nèi)一系列的損傷，如腸壁通透性增加、腸黏膜炎癥增加、上皮細(xì)胞的異常表現(xiàn)等進(jìn)一步導(dǎo)致尿中代謝毒物增加，尿液中乳酸、糖和氨基酸水平及腎臟中醋酸鹽和肌酐、肌酸升高。另有其他文獻(xiàn)報(bào)道大黃蒽醌存在腎毒性［27-28］，主要以口服被吸收的形式產(chǎn)生。由此可推測(cè)，大黃腎毒性與腸道菌群存在一定相關(guān)性，原因可能是胃腸道口服吸收過程中，胃腸道微環(huán)境發(fā)生變化，使得腸道菌群產(chǎn)生某些酶，如硝基還原酶、偶氮還原酶等，這些酶在大黃的生物轉(zhuǎn)化中發(fā)揮重要作用，導(dǎo)致大黃毒性產(chǎn)生［29］。

2.5 致癌性1984年，有學(xué)者［30］指出大黃的致癌性與腸道菌群有關(guān)。DUFOURP等［31］指出，給小鼠長(zhǎng)期（16周）服用大黃結(jié)合型蒽醌成分番瀉苷A可損壞其腸黏膜，破壞其腸壁結(jié)構(gòu)，增加致癌風(fēng)險(xiǎn)。Mahesh課題組指出，腸道致癌模式很大程度上由腸道微生物所介導(dǎo)，并明確提出腸黏膜屏障損傷和腸道微生物穩(wěn)態(tài)的失衡相互影響，最終可導(dǎo)致結(jié)腸癌［32-36］。韋忠紅［37］明確指出，由大黃有效成分番瀉苷A引起的Akkermansia豐度驟增以及產(chǎn)丁酸菌降低，破壞了腸道黏膜屏障功能，使腸道微生態(tài)失衡，誘發(fā)了機(jī)體長(zhǎng)期低水平的慢性炎癥進(jìn)而發(fā)生結(jié)腸癌。而且研究中指出番瀉苷A使得丁酸減少，誘導(dǎo)白介素細(xì)胞17（interleukin-17，IL-17）、干擾素γ（interferon-γ，IFN-γ）、巨噬細(xì)胞炎癥蛋白2（Macrophage inflammatory protein-2，MIP-2）等多種促炎因子水平升高，使得Thl以及Thl7細(xì)胞數(shù)量增多，最終導(dǎo)致結(jié)腸隱窩上皮細(xì)胞的異常增殖，從而導(dǎo)致結(jié)腸癌的風(fēng)險(xiǎn)增加［38］。

2.6 生殖毒性盧寧等［38］，劉夢(mèng)杰等［39］指出大黃具有明顯生殖毒性，長(zhǎng)期高劑量給藥大黃水提取物可使大鼠子宮和卵巢指數(shù)下降，同時(shí)使其子宮內(nèi)膜出現(xiàn)水腫，子宮內(nèi)膜腺體數(shù)量削減，肌纖維由密致疏；卵巢中各級(jí)卵泡數(shù)、卵母細(xì)胞顆粒層數(shù)以及黃體數(shù)均明顯減少，閉鎖卵泡數(shù)增多，卵泡內(nèi)細(xì)胞排列無序，伴著用藥時(shí)間的不斷延長(zhǎng)毒性進(jìn)一步加重，以給藥60天大劑量組損傷最為嚴(yán)重［40］。歸根到底還是過量大黃導(dǎo)致腸道微環(huán)境改變，使得有益菌與有害菌比例發(fā)生變化，導(dǎo)致腸壁通透性增加，有害菌伺機(jī)進(jìn)入全身循環(huán)激活免疫系統(tǒng)，影響胰島素受體功能正常分泌，血清中過多的胰島素可以和胰島素樣生長(zhǎng)因子共同作用，從而影響卵泡的異常發(fā)育，最終導(dǎo)致生殖毒性［41］。

3 干預(yù)策略研究

綜上所述，雖然目前也有學(xué)者提出大黃毒性與本身遺傳毒性有密切關(guān)系，但缺乏臨床大數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。傳統(tǒng)分析大黃毒性產(chǎn)生原因不外乎都是認(rèn)為與口服劑量、時(shí)間有關(guān)，然而隨著對(duì)腸道微生態(tài)的深入研究發(fā)現(xiàn)，腸道菌群可以影響藥物的代謝及口服生物利用度［42-43］。由此我們可以推斷大黃毒性機(jī)理與腸道微生態(tài)有密切關(guān)聯(lián)。因此，對(duì)于大黃毒性干預(yù)策略的研究重點(diǎn)不應(yīng)止于探討大黃本身毒性，而且要重點(diǎn)關(guān)注腸道微生態(tài)對(duì)大黃毒性影響，另辟新的預(yù)防干預(yù)思路。具體提出以下幾點(diǎn)建議：

3.1 嚴(yán)格統(tǒng)一規(guī)范大黃品種和質(zhì)量眾所周知，中藥材市場(chǎng)某些藥材商為了巨大的經(jīng)濟(jì)利益，經(jīng)常魚目混珠，以次充好，往往容易出現(xiàn)中毒事件。由此可見，國(guó)家或者當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)行政機(jī)構(gòu)出臺(tái)有關(guān)法律政策，嚴(yán)格規(guī)范大黃品質(zhì)是避免中毒事件發(fā)生的最重要的舉措，也是應(yīng)用與研究大黃的根本前提。

3.2 科學(xué)合理把控大黃量-效-毒關(guān)系雖然臨床多次報(bào)道大黃的毒性與高效劑量有關(guān)，但是與口服時(shí)間長(zhǎng)短有更加密切的關(guān)系。AMIRALI報(bào)道［44］，在大黃根對(duì)于雌性SD大鼠子宮、卵巢的亞急性毒性實(shí)驗(yàn)中，即使把大黃根劑量增加到400 mg/kg，大鼠的體質(zhì)量、一般行為、血液學(xué)參數(shù)、血清生化指標(biāo)（與腎臟和肝臟功能相關(guān)）也未發(fā)生顯著變化。實(shí)驗(yàn)表明：雖然用高劑量大黃根，但并非長(zhǎng)期使用，不會(huì)產(chǎn)生毒性。進(jìn)一步來說，大黃毒性的產(chǎn)生與口服時(shí)效有關(guān)，也就是說大黃有效成分與腸道長(zhǎng)時(shí)間接觸后，腸道微生物產(chǎn)生化學(xué)效應(yīng)，隨后出現(xiàn)腸道菌群影響大黃有效成分的代謝以及對(duì)相關(guān)靶向器官的毒性效用。當(dāng)然這些推測(cè)目前還缺乏有效的臨床大數(shù)據(jù)的支撐，但是這也給我們今后科研工作對(duì)大黃毒理研究提出一個(gè)新的研究方向。

目前大多數(shù)臨床研究表明：炮制大黃減毒的原理主要是通過改變大黃所含結(jié)合蒽酮化學(xué)結(jié)構(gòu)來減輕其瀉下作用。然而從臨床用藥辨證來說，治療大腸陽(yáng)明腑實(shí)證還是必須要用生大黃來攻下泄熱，而炮制熟大黃主要取其活血化瘀的作用，大黃炭主要取其收斂止血作用。因此炮制不僅僅就是減輕大黃的毒性，而是臨床辨證合理應(yīng)用體現(xiàn)。臨床中，只要病情需要還是不可避免使用生大黃，并且單純高劑量使用生大黃并不會(huì)出現(xiàn)毒副作用，但是長(zhǎng)時(shí)間使用，會(huì)破壞腸道微生態(tài)壞，損傷腸道屏障，易產(chǎn)生大黃毒性反應(yīng)?！端幮哉摗氛J(rèn)為甘草為“諸藥眾中為君，治七十二種乳石毒，解一千二百般草木毒，調(diào)和使諸藥有功，故號(hào)國(guó)老之名矣?！保?5］由此可見，甘草具有“調(diào)和”的作用，體現(xiàn)在緩和藥物烈性所致毒性。有文獻(xiàn)報(bào)道［46］配伍甘草能夠有效減輕大黃所致的小鼠結(jié)腸腫脹，降低小鼠結(jié)腸臟器系數(shù)，發(fā)揮減毒作用。由于甘草的有效成分可修復(fù)腸道黏膜屏障，使腸道微生物相互之間平衡而減輕大黃毒性反應(yīng)。

LIN等［47］基于大黃毒性衰減機(jī)理研究，比較了大黃和大黃總游離蒽醌口服結(jié)腸定位給藥顆粒（RTFAOCDD-GN）對(duì)大鼠體內(nèi)大黃蒽醌類藥物的藥代動(dòng)力學(xué)的影響，并解釋了這些顆粒在蒽醌類藥物產(chǎn)生瀉藥功效時(shí)可降低腎毒性的原因。結(jié)果表明，與大黃組相比，RTFA-OCDD-GN組大鼠血漿濃度時(shí)間曲線、最大血藥濃度、生物半衰期、表觀分布體積蘆薈大黃素、大黃酸、大黃素、大黃酚顯著降低，血藥濃度高峰時(shí)間延長(zhǎng)。同時(shí)，蘆薈大黃素、大黃酸、大黃素、大黃酚和大黃素的尿和糞中蒽醌原形排泄率均增加。這些結(jié)果提示口服結(jié)腸靶向給藥技術(shù)使蒽醌苷元在口服后向結(jié)腸靶向釋放。這使得蒽醌不僅能起到相應(yīng)的通便作用，而且能避免腸道吸收，促進(jìn)排泄。從而大大降低大黃的腎毒性。這一結(jié)果為大黃毒性減毒研究提供了新的方向。

4 小結(jié)

綜上所述，本文初步探討腸道微生態(tài)與大黃毒副作用具有密切的關(guān)聯(lián)，為探索大黃毒性機(jī)理研究及減毒干預(yù)策略機(jī)制提供新思路；有利于建立大黃以及其蒽醌類成分的中成藥的安全性評(píng)價(jià)體系，為大黃的“毒理”研究提供新的理論依據(jù)，同時(shí)保證大黃在臨床中運(yùn)用既能安全有效，又能規(guī)避潛在的毒副作用；有利于大黃新劑型的研發(fā)。盡管如此，目前腸道微生態(tài)與大黃毒性機(jī)理相關(guān)性研究還是存在許多不足之處。主要有以下幾點(diǎn)：首先，缺乏有效臨床動(dòng)物模型去驗(yàn)證；其次，對(duì)于大黃毒性的研究臨床更多關(guān)注其自身成分毒性探討，缺乏臨床大數(shù)據(jù)支持腸道微生態(tài)的理論觀點(diǎn)；再次，對(duì)于腸道微生態(tài)影響大黃毒性機(jī)理方面的研究缺乏分子機(jī)制水平實(shí)驗(yàn)依據(jù)；最后，對(duì)于大黃毒性機(jī)理研究缺乏統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系。因此，在今后的科研工作中，我們應(yīng)該學(xué)會(huì)借助培養(yǎng)組學(xué)、代謝組學(xué)、基因組學(xué)等多組學(xué)的相互配合完成大黃在人體腸道代謝機(jī)制的復(fù)雜拼圖［48］。