Phytomedicine (1区)｜聚焦“肠道菌群-胆汁酸-FXR”轴：牡丹皮多糖富集制剂重塑肠道微生态并缓解NAFLD！(河北工程大学附属医院)

2026年8月8日，河北工程大学临床医学院、河北工程大学附属医院消化科等团队在Phytomedicine （中科院医学大类1区期刊，2026年最新影响因子为11.3）在线发表题为“A polysaccharide-rich preparation from Moutan Cortex alleviates non-alcoholic fatty liver disease by ameliorating intestinal flora and bile acid metabolism”的研究论文。Hongwei Zhang、Yongze Guo和Huicong Dong为通讯作者。该文于2026年4月8日投稿，8月1日修回，8月5日接收。

本研究围绕牡丹皮来源的多糖富集制剂（polysaccharide-rich preparation from Moutan Cortex，MC-Pa）展开，采用蛋氨酸和胆碱缺乏（methionine- and choline-deficient，MCD）饮食建立小鼠非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）模型。研究发现，MC-Pa不仅能够减轻肝脏脂质沉积、炎症和氧化应激，还可改善肠道菌群失衡，降低Firmicutes/Bacteroidota比值并提高Muribaculaceae和Akkermansia丰度。同时，MC-Pa能够重塑肝脏胆汁酸谱，并调节法尼醇X受体（FXR）、胆固醇7α-羟化酶（CYP7A1）及TGR5等胆汁酸相关信号。研究提示，MC-Pa的肝脏保护作用可能与“肠道菌群-胆汁酸-FXR/CYP7A1”轴的调控密切相关。

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【摘 要】

背景：牡丹皮（Moutan Cortex，MC）为牡丹（Paeonia × suffruticosa Andrews）的干燥根皮，兼具药用和食用价值，具有一定的肝脏保护和抗炎作用，并富含多种具有生物活性的多糖成分。然而，牡丹皮多糖富集制剂（MC-Pa）在缓解非酒精性脂肪性肝病（non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）中的作用尚未得到充分研究。

目的：本研究旨在评价MC-Pa对NAFLD的改善作用，并进一步阐明其相关作用机制。

方法：采用蛋氨酸和胆碱缺乏（MCD）饮食建立NAFLD小鼠模型。通过苏木精-伊红（H&E）染色和油红O染色评价肝脏病理改变，并检测血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）和天冬氨酸氨基转移酶（AST）水平。同时进一步评估肝脏脂质稳态、氧化还原状态和炎症反应。采用16S rRNA测序分析肠道菌群组成，通过靶向液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）检测肝脏胆汁酸谱，并利用Western blot检测CD36、FXR、CYP7A1和TGR5蛋白表达。

结果：MC-Pa显著减轻MCD饮食小鼠的肝脏脂肪变性、炎症和氧化应激，并降低血清ALT和AST水平。MC-Pa能够改善肠道菌群组成，降低Firmicutes/Bacteroidota比值，同时增加Muribaculaceae和Akkermansia的丰度。此外，MC-Pa还可调节胆汁酸相关信号，表现为肝脏FXR、CYP7A1和TGR5表达发生相应改变。

结论：MC-Pa可缓解MCD饮食诱导NAFLD小鼠的肝脏脂肪变性、炎症和氧化应激，其作用与调节肠道菌群和胆汁酸代谢相关，并可能涉及FXR/CYP7A1相关信号通路。

01

研究背景及科学问题

代谢功能障碍相关脂肪性肝病是全球最常见的慢性肝病之一。其疾病谱可由单纯肝脂肪变逐渐进展至代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH），进一步发展为肝纤维化、肝硬化，甚至肝细胞癌。值得注意的是，脂肪性肝病不仅发生于肥胖人群，在非超重甚至瘦型人群中同样存在，并可能伴随较快的疾病进展和不良临床结局。目前针对脂肪性肝病的治疗选择仍较为有限，因此寻找新的干预策略具有重要意义。

近年来，关于**肠-肝轴（gut-liver axis）**的研究不断深入，肠道菌群在NAFLD发生发展中的作用受到越来越多关注。肠道微生态失衡可破坏肠屏障完整性，并通过胆汁酸生物转化、短链脂肪酸合成及肝脏炎症通路激活等多种相互关联的机制扰乱全身代谢。

其中，胆汁酸不仅是参与脂质消化吸收的代谢产物，也是连接肠道与肝脏的重要信号分子。因此，能够同时恢复肠道菌群和胆汁酸稳态的天然活性成分，可能成为NAFLD干预的重要研究方向。

牡丹皮是牡丹的干燥根皮，在传统中医药中称为“丹皮”。既往研究显示，牡丹皮富含具有生物活性的多糖成分。牡丹皮多糖相关制剂在动物模型中具有调节肠道菌群、减轻氧化应激和炎症反应等作用。

目前已有多种天然多糖被报道可通过调节肠-肝轴缓解NAFLD，例如枸杞多糖和茯苓多糖均表现出改善肠道菌群、保护肠屏障以及调控炎症反应的作用。然而，针对MC-Pa改善NAFLD的研究仍较少。

基于此，本研究采用MCD饮食诱导NAFLD小鼠模型，系统评价MC-Pa的干预作用，并重点探索其是否通过重塑肠道菌群及调节胆汁酸-FXR信号发挥肝脏保护作用。

02

重要发现及亮点

MC-Pa的理化性质及多糖组成特征

研究首先对MC-Pa进行理化表征。傅里叶变换红外光谱（FTIR）显示，MC-Pa具有典型多糖结构的特征吸收峰，包括3271 cm⁻¹处的O-H伸缩振动峰、2930 cm⁻¹处的C-H伸缩振动峰、1630和1586 cm⁻¹处的羰基相关振动峰、1382 cm⁻¹处的C-H弯曲振动峰，以及1033 cm⁻¹处与糖类结构C-O伸缩振动相关的强吸收峰。

高效液相色谱（HPLC）分析显示，MC-Pa主要由鼠李糖、阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖组成，摩尔比约为3.78:5.98:1:1；未检测到甘露糖、木糖和岩藻糖。凝胶渗透色谱（GPC）显示，MC-Pa的重均分子量（Mw）为1.423 kDa，多分散指数（PDI）为1.79，提示其具有主要分子量分布，同时存在一定程度的异质性。

图1：MC-Pa的理化性质表征。（a）MC-Pa的傅里叶变换红外光谱（FTIR）；（b–e）单糖标准品的高效液相色谱（HPLC）图谱，包括Rha（鼠李糖）、Ara（阿拉伯糖）、Glc（葡萄糖）和Gal（半乳糖）；（f）MC-Pa的凝胶渗透色谱（GPC）图谱；（g）PEG（聚乙二醇）标准曲线。

MC-Pa改善MCD诱导的肝脏损伤、脂质沉积及氧化应激

研究采用雄性C57BL/6J小鼠建立MCD饮食诱导的NAFLD模型，并设置正常饮食组（MCS）、MCD模型组、MC-Pa低剂量组（80 mg/kg/天）和MC-Pa高剂量组（160 mg/kg/天），连续灌胃4周。

与MCS组相比，MCD小鼠体重明显下降，同时肝脏指数升高。MC-Pa并未明显逆转MCD导致的体重下降，但可显著降低肝脏指数，提示其肝脏保护效应并非来源于体重恢复。

MCD组血清ALT和AST显著升高，肝脏总胆固醇（TC）和甘油三酯（TG）含量增加。与此同时，超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSH）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）水平下降，而丙二醛（MDA）升高，肝脏IL-6和TNF-α也明显增加。

MC-Pa干预后，上述生化和氧化应激指标均得到不同程度改善，其中高剂量组整体作用更加明显。

图2：MC-Pa对MCD诱导NAFLD小鼠肝脏和全身生化指标的影响。（a）肝脏指数；（b）最终体重；（c）动态体重变化；（d–m）血清及肝脏生化指标；（n）油红O阳性面积。数据以均值±SD表示，a–m中n=10，n图中n=8。与MCD组相比，*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001，****p<0.0001；ns表示差异无统计学意义。

肝脏大体观察显示，MCD组肝脏体积增大、颜色变浅，表面可见颗粒状沉积。MC-Pa处理后，肝脏颜色和质地明显改善。

H&E染色显示，MCD组肝小叶结构受到破坏，并伴有大泡性脂肪变、细胞水肿和炎症细胞浸润。低剂量MC-Pa可部分改善上述改变，但仍存在轻度水肿及散在炎症灶；高剂量MC-Pa组肝小叶结构明显恢复，脂肪变和炎症显著减轻。

油红O染色进一步显示，MCD组肝细胞内存在大量脂滴，而MC-Pa能够明显减少脂滴沉积，高剂量组改善更加显著。

此外，CD36免疫组化显示MCD组肝细胞CD36表达明显增加，低剂量MC-Pa对其影响不明显，而高剂量MC-Pa可显著降低CD36表达。

图3：MC-Pa对MCD诱导NAFLD小鼠肝组织病理学和脂质沉积的影响。（a）肝脏大体形态；（b）H&E（苏木精-伊红）染色；（c）油红O染色；（d）CD36免疫组化染色。H&E和油红O染色n=8，CD36检测n=4。比例尺：50 μm。

MC-Pa协调调节肝脏脂质代谢和炎症相关基因

研究进一步通过qPCR和Western blot分析肝脏脂质代谢及炎症相关分子的变化。

与MCS组相比，MCD饮食显著降低脂质转运相关基因Mttp、Acaca和Fasn表达，同时显著升高脂肪酸摄取相关基因Cd36、脂肪酸结合蛋白基因Fabp1、脂肪酸氧化相关基因Cpt1a以及炎症因子Il6、Tnf和Il1b表达。CD36蛋白水平也显著升高。

给予MC-Pa后，这些异常改变总体呈剂量依赖性逆转：Mttp和Acaca表达恢复，Fasn表达升高，而Cd36、Fabp1、Cpt1a以及Il6、Tnf和Il1b表达下降；CD36蛋白表达也明显减少。

这些结果提示，MC-Pa并非单纯作用于某一个脂质代谢靶点，而是能够协调影响脂肪酸摄取、胞内转运、脂质合成、氧化和输出等多个过程，同时抑制炎症反应。

图4：MC-Pa对MCD诱导NAFLD小鼠肝脏基因及蛋白表达的影响。（a–f）关键脂质代谢相关基因的mRNA水平；（g–i）促炎细胞因子的mRNA水平；（j–k）肝脏CD36蛋白的代表性Western blot及定量分析。数据以均值±SD表示，a–i中n=10，j–k中n=3。与MCD组相比，*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001，****p<0.0001；ns表示差异无统计学意义。

MC-Pa重塑NAFLD小鼠肠道菌群多样性

为了分析MC-Pa是否影响肠道菌群，研究采用16S rRNA测序进行分析。

α多样性结果显示，与MCS组相比，MCD组ACE、Chao1和Shannon指数整体降低，表明菌群丰富度和多样性受损。MC-Pa处理后，Chao1和Shannon指数明显升高。

PCoA和NMDS分析显示，MCS组和MCD组的菌群结构明显分离，而MC-Pa低剂量和高剂量组部分样本逐渐向正常组靠近，提示MC-Pa能够使肠道微生态结构朝正常方向恢复。

LEfSe分析进一步显示，不同组具有不同优势菌群。MCS组以Muribaculaceae及其下属菌群为特征；MCD组主要富集Lachnospiraceae NK4A136 group；MC-Pa低剂量组以Prevotellaceae UCG-001为特征，而高剂量组则主要富集Erysipelotrichales及其相关菌群。

图5：MC-Pa对MCD诱导NAFLD小鼠肠道菌群多样性的影响。（a–c）α多样性指数，包括ACE（abundance-based coverage estimator）、Chao1丰富度指数和Shannon指数；（d）基于LEfSe（linear discriminant analysis effect size）分析的LDA（linear discriminant analysis）评分柱状图；（e–f）β多样性分析，包括（e）PCoA（主坐标分析）评分图和（f）NMDS（非度量多维尺度分析）图。数据以均值±SD表示，n=6。与MCD组相比，*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001，****p<0.0001。

MC-Pa降低Firmicutes/Bacteroidetes比值并恢复Muribaculaceae和Akkermansia

在菌门水平，各组肠道菌群均主要由Bacteroidetes和Firmicutes组成，但不同组间相对丰度明显不同。

与MCS组相比，MCD组Bacteroidetes丰度显著降低、Firmicutes丰度升高，Firmicutes/Bacteroidetes（F/B）比值显著增加。

MC-Pa处理后，Bacteroidetes丰度升高，Firmicutes丰度下降，F/B比值明显降低。

在属及相关分类水平，MCD组Muribaculaceae和Akkermansia丰度下降，而Lactobacillus丰度升高。高剂量MC-Pa能够明显逆转上述改变。

作者特别指出，虽然Lactobacillus通常被视为有益菌，但其在MCD模型中的异常增多可能更多反映严重菌群失衡和分解代谢状态下的适应性变化，因此MC-Pa降低其丰度应结合整体肠道微生态恢复进行理解，而不能简单解释为减少“有益菌”。

图6：MC-Pa对MCD诱导NAFLD小鼠肠道菌群在菌门和属水平组成的影响。（a）菌门水平组成；（b）属水平组成；（c–h）选定菌群的相对丰度，包括Bacteroidetes、Firmicutes、Firmicutes/Bacteroidetes比值、Muribaculaceae、Akkermansia和Lactobacillus。数据以均值±SD表示，n=3。与MCD组相比，*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001，****p<0.0001；ns表示差异无统计学意义。

MC-Pa重塑肝脏胆汁酸代谢谱

由于肠道菌群能够参与胆汁酸的去结合、脱羟基等生物转化过程，研究进一步通过靶向代谢组学分析肝脏胆汁酸谱。

PCA和OPLS-DA均显示MCS组和MCD组的胆汁酸代谢谱明显分离，而给予MC-Pa后，代谢谱逐渐向MCS组靠近。

Venn分析显示，MCD组与MCS组之间存在18种差异胆汁酸；与MCD组相比，MC-Pa低剂量和高剂量组分别检测到4种和7种差异代谢物。聚类热图显示，胆酸（cholic acid，CA）在MCD组中的水平高于MCS组，而高剂量MC-Pa组整体胆汁酸谱更接近正常组。

进一步的火山图分析显示，MCD与MCS相比共有21种差异胆汁酸，其中7种升高、14种降低；MC-Pa低剂量组相较MCD组有1种胆汁酸升高、13种降低，而高剂量组表现出更多胆汁酸升高。综合结果提示，MC-Pa能够以剂量相关方式调节肝脏胆汁酸代谢。

图7：MC-Pa对MCD诱导NAFLD小鼠肝脏胆汁酸谱的影响。（a）PCA（主成分分析）评分图；（b）OPLS-DA（正交偏最小二乘判别分析）评分图；（c）差异胆汁酸代谢物Venn图；（d）显著变化胆汁酸的层次聚类热图。n=8。

图8：MCD诱导NAFLD小鼠中差异变化的胆汁酸代谢物。n=8。

MC-Pa调节FXR/CYP7A1相关胆汁酸信号通路

KEGG富集分析显示，MCD组差异代谢物主要富集于初级胆汁酸生物合成和胆汁分泌通路。

Western blot结果显示，与MCS组相比，MCD组肝脏FXR和CYP7A1蛋白表达显著下降，而TGR5表达显著升高。MC-Pa处理可剂量依赖性逆转这些异常变化。

与此同时，MCD组肝脏胆酸（CA）明显升高，MC-Pa干预后CA水平剂量依赖性下降。该结果提示，MC-Pa可能有助于恢复胆汁酸稳态。

Spearman相关分析进一步显示，[Eubacterium] oxidoreducens group、Parasutterella、Dubosiella、NK4A214 group以及Coriobacteriaceae UCG-002与部分胆汁酸呈正相关，而Staphylococcus和Anaerotruncus则与部分胆汁酸呈负相关。

综合上述结果，作者认为MC-Pa可能通过调节肠道菌群组成及胆汁酸代谢，并促进FXR/CYP7A1负反馈环路恢复，从而改善MCD诱导的NAFLD。

图9：MC-Pa对MCD诱导NAFLD小鼠肝脏胆汁酸代谢及相关信号通路的影响。（a）KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，京都基因与基因组百科全书）富集气泡图；（b）FXR（法尼醇X受体）、CYP7A1（胆固醇7α-羟化酶）和TGR5（Takeda G蛋白偶联胆汁酸受体1）的代表性Western blot；（c–e）蛋白表达定量分析；（f）肝脏CA（胆酸）水平；（g）肠道菌群与胆汁酸之间的相关性热图。数据以均值±SD表示，b–f中n=3，g中n=6。与MCD组相比，*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001，****p<0.0001；ns表示差异无统计学意义。

机制示意图总结

综合肝脏表型、肠道菌群和胆汁酸代谢结果，研究提出：MC-Pa干预后，一方面可降低异常升高的Firmicutes/Bacteroidetes比值，并增加Muribaculaceae和Akkermansia等菌群；另一方面可调节胆汁酸代谢及FXR/CYP7A1相关信号。上述改变与肝脏脂质沉积、炎症及氧化应激的减轻相伴发生。

需要注意的是，本研究主要显示这些变化之间的关联。作者也指出，后续仍需通过粪菌移植（FMT）、FXR敲除以及其他模型进一步验证MC-Pa、肠道菌群和肝脏代谢稳态之间的因果关系。

图10：MC-Pa改善MCD诱导NAFLD潜在作用机制示意图。

【贡献】★★★★★

综上，MC-Pa能够有效减轻MCD饮食诱导NAFLD小鼠的肝脏脂质沉积、炎症反应和氧化应激，其保护作用与肠道菌群重塑以及胆汁酸代谢调节密切相关。

机制上，MC-Pa可改变肠道微生物组成，包括增加Muribaculaceae和Akkermansia等菌群的丰度，同时通过调节FXR/CYP7A1相关通路促进胆汁酸稳态恢复。

这些结果提示，牡丹皮多糖富集制剂可能通过调控肠-肝轴缓解NAFLD，并为进一步研究牡丹皮多糖类成分在脂肪性肝病中的作用提供实验依据。

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