根据2015年全球疾病负担研究显示[1]，在非传染性疾病中，心脑血管疾病是主要的致死原因，且死亡率呈现逐年升高的趋势。在心脑血管疾病中，脑卒中是第二大死因。缺血性脑卒中占脑卒中发病率的接近80%。缺血性脑卒中的发病机制复杂，病因尚不完全明确，涉及到体内多个因素及多个环节。现有的临床治疗药物如静脉溶栓药物rt-PA和尿激酶，抗血小板药物氯吡格雷等，虽然可起到缓解症状的作用，但其由于治疗窗窄，并发症多的问题，无法达到良好的综合治疗效果，需要进一步探寻更完善的预防和治疗方案。[2]
中药三七是传统的用于治疗心脑血管疾病的药物，其主要成分三七皂苷类具有在中枢神经系统中的抗炎作用，可有效缓解脑缺血后继发炎症反应。在缺血性脑卒中的预防和治疗方面有着很大的应用前景。[3]近年来，对三七皂苷的脑保护作用机制研究较多，主要集中在单一成分对神经递质、神经元细胞的影响上，如三七皂苷R1对小鼠神经元细胞的保护作用与选择性作用于天冬氨酸（NMDA）受体的 NR1/NR2B 亚型从而竞争性抑制谷氨酸所导致神经元细胞内钙超载有关[4];三七皂苷Rb1 可有效降低脑损伤大鼠脑内的炎症因子 IL-1、TNF-alpha;的水平，提高 脑源性神经营养因子（BDNF）水平来起到脑保护作用[5]。然而，药动学研究发现，三七皂苷的原型成分极性较大，脂溶性差，对细胞膜的通透性较差，口服给药之后在体循环中浓度低，脑内暴露量更低，吸收较差，生物利用度不高[6]-[7]。药效学和药动学行为互相矛盾的现象表明三七皂苷无法通过原型成分透过血脑屏障达到相应的浓度水平起到脑保护作用。
近年来研究报导，肠道菌群在调节人体机能上有着至关重要的地位，尤其表现在在肠道菌群和中枢神经系统的联系上。有文献表明，定植生酮的肠道菌群可系统性减少谷氨酰胺化氨基酸以及升高小鼠海马体内GABA/谷氨酸水平来降低小鼠癫痫的发作率[8];无菌成年小鼠暴露于无致病性肠道微生物群中，其为调节屏障功能的紧密连接蛋白occludin和claudin-5表达上调，使得血脑屏障通透性降低[9]。肠道菌群可以通过介导调节体内多种物质及受体来影响神经系统的功能。
肠道菌群处于人体的肠道内，肠道与神经系统的联系已经在19世纪得到关注。很多研究都可证实脑与肠之间存在一个复杂的神经-内分泌网络，通过该网络，肠道与脑之间的联系被建立起来，该网络被称为“肠-脑轴”[10]。“肠-脑轴”是大脑和胃肠道功能相互调节的重要桥梁，而稳定的肠道菌群是脑与肠正常互动的必要条件。肠道菌群可能通过“肠-脑轴”改变中枢神经系统功能，影响神经性疾病的发展，形成“菌群-肠-脑”的整体体系[11]-[13]。更为重要的是，这一体系具有双向交流的特性，肠道菌群可以介导多巴胺、儿茶酚胺、5-羟色胺、乙酰胆碱等神经递质的代谢从而影响神经系统，神经系统也可以调节这些神经递质的代谢来改变肠道菌群的构成[14]-[15]。
对中药药效物质基础的研究表明，中药成分群容易通过肠道菌群以及各种代谢酶的代谢作用下，生成活性代谢物。这些活性代谢物往往可以调节机体功能，成为中药发挥整体药效的物质基础。
基于中药与肠道菌群之间的联系，前期研究发现，三七皂苷上调肠道菌群中Bif.L和Lac.H的相对含量进而发挥其脑保护作用[16]。基于此研究结果，本项目重点研究三七皂苷通过调节相关菌群进而对靶标性神经递质/代谢物进行调控，进一步阐明其通过肠道菌群介导的脑保护作用机理。本项目关键在于如何筛选并确定大鼠体内的靶标性神经递质/代谢物。为此，提出以不同条件下的动物模型为基础的多种技术手段确定靶标性神经递质/代谢物方案。方案如下：
前期主要建立中脑动脉闭塞（MCAO）大鼠模型，对正常组、MCAO模型组以及MCAO复合定植Bif.L及Lac.H组别大鼠的肠内和脑内的神经递质/代谢物（氨基酸类、胺类、神经肽类）进行定性定量检测。通过比较神经递质代谢谱的差异，筛选出“菌群-肠-脑轴”中可能的靶向神经递质/代谢物。主要采用如下技术手段：
1.GC-MS的氨基酸类神经递质分析
2.MicroLC-Q-TOF、LC-MS/MS分析胺类神经递质代谢谱
3.UPLC-MS/MS分析神经肽类代谢谱
