多组学揭示参苓白术散通过肠道菌群与谷氨酰胺-GLS1通路改善小鼠哮喘的机制

古方遇上现代哮喘研究

哮喘影响全球数千万人的健康，常用吸入剂和类固醇治疗，但这些药物可能带来令人担忧的副作用。本研究考察了参苓白术散——一种使用近千年的传统中药复方，用于肺系疾病——并提出一个现代问题：是否可以通过同时追踪肠道细菌、血液小分子和免疫系统的变化来解释其对哮喘的益处？研究者在小鼠哮喘模型中使用先进的“多组学”工具，探寻该方剂如何从内而外地缓解气道炎症。

该药粉的成分与重要性

参苓白术散由十种植物成分配伍而成，包括人参、甘草和淮山（山药）等。中国医师长期将其用于慢性肺病如哮喘和慢性阻塞性肺疾病，尤其在患者气虚乏力、气短时更常见。早期研究显示该方可减少肺内某些炎性分子，但整体机制尚不清楚。本研究旨在连接三块关键环节：方剂如何影响肠道定植菌群、这些微生物如何改变循环中的小分子，以及这些小分子最终如何影响驱动哮喘的免疫细胞。

在哮喘样小鼠模型中测试方剂

为模拟人类过敏性哮喘，团队用卵清蛋白刺激小鼠以诱发强烈的气道反应。被诱导的“模型”小鼠表现出气道肿胀、黏液分泌增多、呼吸僵硬以及肺部液体中IL-4、IL-5、IL-13和IL-17A等炎性信使蛋白水平升高。接受参苓白术散处理的小鼠在显微镜下的气道损伤明显减少，瘢痕组织较少，对刺激的气道高反应性降低。肺泡灌洗液中这些关键炎性因子的水平也显著下降，且在较高剂量下效果更明显，提示对哮喘样发作具有实质性保护，且未见明显的肝肾毒性。

肠道微生物：肺部健康的隐形伙伴

由于肠-肺通过免疫系统相互关联，研究者随后通过宏基因组测序检查了肠道菌群。未经处理的哮喘小鼠显示微生物群落紊乱，包括有益群体如乳酸杆菌属（Lactobacillus）、拟乳酸杆菌属（Ligilactobacillus）、真杆菌属（Eubacterium）和肠球菌属（Enterococcus）减少，而梭状芽孢杆菌属（Clostridium）、硫酸还原菌属（Desulfovibrio）和阿利斯泰氏菌属（Alistipes）等潜在有害群体增加。参苓白术散将这一格局向更健康的平衡方向调回：有益细菌恢复，相关炎性或产毒菌种下降。对微生物功能的分析显示，与运输、糖类利用和复杂碳水化合物处理相关的通路得到增强，这些变化已知会影响肠道屏障健康和免疫反应。

关键血液小分子与抑制炎症的代谢机制

除微生物以外，团队还分析了血液中数百种小分子代谢物。研究发现草药处理改变了多种代谢物，但有一条途径尤为突出：涉及谷氨酰胺与谷氨酸的代谢通路，这些氨基酸是免疫细胞能量利用的核心。在未治疗的哮喘小鼠中，谷氨酰胺被消耗而其下游产物α-酮戊二酸升高。参苓白术散逆转了这一模式，提升了谷氨酰胺水平并降低了α-酮戊二酸。在肺组织中，将谷氨酰胺转化为α-酮戊二酸的两种酶——GLS1和GOT1在哮喘模型中过度活跃，但被该方明显抑制。

对哮喘患者意味着什么

简而言之，该研究表明参苓白术散通过肠-血-免疫轴在小鼠中缓解哮喘。它帮助恢复有益的肠道菌群，推动关键血液营养物质（如谷氨酰胺）回到平衡状态，抑制过度推动攻击性免疫细胞的酶活性，并将免疫反应从促过敏方向转向更受保护的状态。尽管动物研究的结果尚不能直接证明对人类的疗效或安全性，但它为这一长期使用的传统疗法提供了科学框架，表明其可能作为现代哮喘治疗的补充，并指向可在不依赖长期类固醇的副作用下模拟其效应的新药靶点。

引用: Zeng, Y., Qi, H., Guo, W. et al. Multi-omics insights into Shenling Baizhu Powder’s amelioration of murine asthma through gut microbiota and Glutamine-GLS1 pathway. Sci Rep 16, 7291 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38440-8

关键词: 哮喘, 肠道菌群, 中药, 谷氨酰胺代谢, 免疫平衡