Dabupi煎剂通过激活法尼索X受体和上调二氢嘧啶脱氢酶，减轻氟尿嘧啶引起的肠道黏膜炎

《Journal of Ethnopharmacology》：Dabupi Decoction Mitigates Fluorouracil-Induced Intestinal Mucositis via Farnesoid X Receptor Activation and Dihydropyrimidine Dehydrogenase Upregulation

　　王顺志|李亚玲|马静|李俊杰|黄丹|吴晓霞|周玉岑|刘永琪
中华人民共和国教育部敦煌医学与转化重点实验室，甘肃中医药大学，兰州730000

**摘要**
**民族药理学相关性**
5-氟尿嘧啶（5-FU）是一种广泛用于结直肠癌化疗的抗代谢药物，其主要通过不可逆地抑制胸苷酸合成酶（TS）来发挥细胞毒性作用。这种抑制导致脱氧胸苷单磷酸（dTMP）减少，从而破坏DNA的合成和修复。5-FU治疗中的一个主要挑战是化疗引起的肠道黏膜炎的剂量限制毒性。大补脾汤（DBPD）是中医中治疗脾胃虚证的经典方剂，常用于增强脾气并平衡中焦。尽管越来越多的临床证据表明DBPD在缓解5-FU引起的黏膜炎方面具有治疗作用，但其潜在的分子机制仍大部分尚未明确。

**研究目的**
阐明5-FU引起的化疗诱导性肠道黏膜炎（CIM）的分子机制，重点关注胆汁酸代谢的紊乱以及关键解毒酶DPYD表达的下调。

**材料与方法**
将DBPD口服给予患有5-FU诱导性肠道黏膜炎的C57BL/6小鼠，持续七天。评估肠道损伤包括腹泻、形态学变化、肠道屏障功能及炎症因子，并采用免疫荧光、免疫组化、透射电子显微镜和Western blot等技术。通过对小鼠回肠组织进行转录组分析，识别不同处理组中的差异表达基因（DEGs），并通过qRT-PCR验证与胆汁酸代谢相关的基因（UDP-葡萄糖醛酸转移酶1A1（UGT1A1）、UGT1A9、法尼醇X受体（FXR）和DPYD）。此外，使用ELISA测量DCA和LCA的变化。生物信息学分析帮助确定这些基因与癌组织和正常组织之间的关联。同时，将5-FU诱导的肠道上皮细胞（HIEC）暴露于含有DBPD的血清中，进一步探讨DBPD如何调节UGT1A1/TGR5/FXR信号通路并增强DPYD活性，以减少5-FU诱导的HIEC中的细胞凋亡和肠道屏障损伤。AlphaFold3及进一步的生物信息学分析预测了UGT1A1、UGT1A9和FXR之间的结合相互作用和表达相关性。

**结果**
DBPD通过减少炎症和肠道屏障功能障碍来保护肠道免受5-FU诱导的黏膜炎损害。转录组分析和体内验证强调了胆汁酸代谢相关通路及DPYD在5-FU诱导的CIM中的关键作用。5-FU增加了小鼠回肠中的脱氧胆酸（DCA）和石胆酸（LCA）水平。DBPD激活了UGT1A1/TGR5/FXR通路并上调DPYD表达，从而抑制这些特定细胞毒性胆汁酸在局部肠道微环境中的积累，改善了5-FU诱导的CIM。生物信息学分析表明，UGT1A1、UGT1A9和FXR的低表达与结直肠癌的不良预后相关。体外研究表明，DBPD显著改善了5-FU处理后的HIEC中的UGT1A1/TGR5/FXR通路并增加了DPYD的表达，从而增强了肠道屏障完整性和减轻了细胞凋亡。使用FXR抑制剂（Gly-β-MCA）的进一步验证显示，DBPD缓解了Gly-β-MCA诱导的HIEC细胞凋亡和屏障损伤。AlphaFold3和生物信息学预测表明UGT1A1、UGT1A9和FXR之间存在潜在的结合相互作用。

**引言**
5-FU是一种胸苷酸合成酶抑制剂，临床用于治疗多种恶性肿瘤，包括结直肠癌（CRC）、乳腺癌等（Vodenkova等，2020）。然而，5-FU为基础的化疗可能会引起恶心、疲劳、腹痛、腹泻和食欲减退等症状，统称为化疗诱导的肠道黏膜炎（CIM）。5-FU诱导的黏膜炎的发生率为40%至70%（Masuda等，2017），口服氟嘧啶类药物会增加严重黏膜炎的风险（Wang等，2019）。这种情况显著增加了化疗中断等不良事件的发生，目前仍缺乏有效的CIM治疗方法（Wang等，2021）。因此，开发有效的疗法至关重要。

在细胞内，5-FU代谢形成5-氟脱氧尿苷单磷酸（5F-dUMP），该化合物抑制胸苷酸合成酶，干扰脱氧尿苷单磷酸向脱氧胸苷单磷酸的转化，从而阻碍DNA合成。此外，5-FU可掺入RNA，影响蛋白质合成并抑制肿瘤生长。DPYD基因编码的酶催化5-FU转化为5,6-DHFU，这是5-FU分解途径中的初始和限速步骤。癌症患者中DPYD酶活性不足会导致5-FU化疗期间的毒性增加（Henricks等，2018）。胆汁酸（BAs）是胆汁的重要组成部分，参与脂溶性维生素的吸收、脂肪消化、药物吸收、免疫系统调节和肠道微生物群的调节（Jia等，2018）。胆汁酸由胆固醇通过细胞色素P450（CYP）酶（包括胆固醇7α-羟化酶（CYP7A1）合成，受CYP7A1和BSEP等关键酶的调控。TGR5和FXR等关键酶通过负反馈机制调节胆汁酸的肠肝循环，维持体内胆汁酸水平的动态平衡。

敦煌医学作为丝绸之路沿线珍贵的传统民族医学遗产，将化疗诱导的肠道黏膜炎（CIM）——表现为腹泻、腹痛和肠道屏障损伤——定义为“脾虚腹泻”（Pi-Xu Xiexie）。其核心病理机制为“脾功能失调导致运输功能障碍，进而引发肠道不稳定”：脾气不足削弱营养吸收，促进“湿浊”（如胆汁酸失调）的积累，直接损害肠道黏膜。该病的治疗原则是“补脾、益气、固肠”（Jianpi Yiqi, Hegu Guchang）。大补脾汤（DBPD）是敦煌医学文献《敦煌医学手抄本片段》（P.3596）中记载的经典方剂，是治疗“脾虚腹泻”的核心方剂。其组成成分——人参（Panax ginseng）、麦门冬（Ophiopogon japonicus）和白术（Atractylodes macrocephala）遵循敦煌医学的“结构-功能-和谐”（Ti-Yong-Hua）理论：“结构”：药材的生物学基础（如人参中的皂苷用于补气，麦门冬中的麦门冬素D用于养阴）；“功能”：药理作用（如增强脾功能以改善消化）；“和谐”：药材之间的协同作用以恢复整体平衡。

**临床观察**
敦煌市医院（2020–2022年，n=100）的临床观察显示，DBPD的疗效率为85%，优于经典中药方剂四君子汤（60%）[3]。然而，DBPD的“补脾”作用与现代生物学途径（如胆汁酸代谢、通过DPYD的5-FU解毒）之间的分子机制尚不清楚，这造成了传统实践与现代药理学之间的重要差距。

**血浆代谢组学研究**
先前的研究（Wang等，2024）聚焦于接受5-FU治疗的患者，发现腹泻患者的粪便样本中多种胆汁酸浓度升高，包括甘氨酸DCA、甘氨酰脱氧胆酸（GDCA）、甘氨酰胆酸、甘氨酰鹅去氧胆酸、牛磺脱氧胆酸和牛磺胆酸。腹泻组中DCA、羟脱氧胆酸（HDCA）和GDCA显著增加。过高的胆汁酸浓度可刺激液体和黏液的分泌（Yang等，2024），增强肠道蠕动（Chávez-Talavera等，2017），并加剧黏膜通透性和损伤，最终导致腹泻。5-FU与胆汁酸的结合会加重人体肠道上皮细胞的细胞凋亡（Wang等，2024）。这些发现表明胆汁酸代谢紊乱、DPYD水平下降与5-FU诱导的CIM密切相关（Wang等，2024）。

**DBPD的作用机制**
DBPD是敦煌医学中常用的治疗消化系统疾病的方剂，含有七种成分，包括人参、麦门冬和白术，具有补脾和益气的功效。然而，DBPD治疗CIM的具体机制尚不清楚。因此，研究DBPD的具体作用机制对于理解其在CIM中的临床疗效至关重要。本研究通过实验验证了DBPD能够在体内和体外改善5-FU诱导的肠道黏膜屏障损伤和炎症。通过UGT1A1/FXR/TGR5通路调节胆汁酸代谢并上调关键解毒酶DPYD的表达可能是DBPD治疗5-FU诱导的CIM的主要机制。

**研究目标**
在敦煌医学理论的指导下，本研究旨在：
1. 验证DBPD对5-FU诱导的CIM在体内（小鼠）和体外（HIEC细胞）的保护作用；
2. 明确DBPD是否调节UGT1A1/TGR5/FXR胆汁酸通路和DPYD表达以缓解CIM；
3. 建立敦煌医学“补脾”理论与现代分子机制之间的联系，验证传统民族医学的科学基础。

**动物模型建立**
甘肃中医药大学的动物实验中心遵循机构动物护理和使用委员会（IACUC）及美国国立卫生研究院（NIH）关于研究用动物伦理处理的规范。来自北京和香港的SPF Biotechnology Co., Ltd.雄性C57BL/6小鼠被饲养在23 ± 2°C、湿度50%至70%、12小时明暗周期的环境中。

**讨论**
5-FU最初被用作CRC等恶性肿瘤的一线化疗药物（Ducreux等，2011）。随着新辅助化疗的广泛应用（De Vita等，2007），40%至80%的患者出现腹泻、腹痛和食欲减退等症状，统称为CIM（Cheng等，2016；Conroy等，2021）。CIM是导致治疗中断和影响预后的关键因素（Lamarca等，2021）。

**结论**
基于敦煌医学的“结构-功能-和谐”（Ti-Yong-Hua）理论，DBPD可通过UGT1A1/TGR5/FXR通路调节胆汁酸代谢并增强关键解毒酶DPYD的表达，从而改善5-FU诱导的CIM。本研究为CIM的临床管理提供了有希望的方案。

**作者贡献声明**
刘永琪：撰写-审阅与编辑、撰写-初稿、验证、软件使用、项目管理、方法学、研究设计、资金获取、数据分析、概念化；
王顺志：撰写-审阅与编辑、撰写-初稿、可视化、验证、软件使用、方法学、研究设计、数据分析；
马静：撰写-初稿、软件使用、方法学、数据分析；
李亚玲：软件使用、资源提供、研究支持；

**未引用参考文献**
Gene expression profiling interactive analysis, Corrêa-Oliveira等，2016；UniProt Consortium，2023；美国国家医学图书馆；

**利益冲突声明**
作者声明没有已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系。

**致谢**
本研究得到了国家自然科学基金（NO.82405224）、甘肃陇原青年人才项目（NO.2025QNTD11）、甘肃博士后基金（李亚玲）和甘肃省教育技术创新项目（NO.2023A-078）的支持。