枸杞多糖(Lycium barbarum polysaccharides)和/或长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)具有抗炎作用,并能调节硫酸葡聚糖钠(dextran sulfate sodium)诱发溃疡性结肠炎大鼠的肠道微生物群

时间:2026年3月31日
来源:International Journal of Biological Macromolecules

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溃疡性结肠炎(UC)大鼠模型中,Lycium barbarum多糖(LBP)和/或Bifidobacterium longum OLP-01(OLP-01)联合治疗可降低疾病活动指数(DAI),改善组织学损伤,调节肠道菌群及炎症因子(IL-17A、IL-6、COX-2),其中LBP促进Ruminococcaceae等菌属增殖,OLP-01富集Ruminococcus_torques_group,联合使用效果更优。

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李佩清|连玉芝|野智纪夫|张春超|林秋凤|黄志昌|赵简C.-J.
台北医学大学营养与健康科学学院,台北,110,台湾

摘要

溃疡性结肠炎(UC)是一种伴有肠道炎症的肠道疾病。本研究探讨了Lycium barbarum多糖(LBP)和/或Bifidobacterium longum OLP-01(OLP-01)对硫酸葡聚糖(DSS)诱导的溃疡性结肠炎大鼠的影响。实验将大鼠分为5组:正常组、DSS诱导的UC组、用LBP(100 mg/kg体重)治疗的UC组、用OLP-01(2 × 109 CFU/kg体重)治疗的UC组以及同时使用LBP(50 mg/kg体重)和OLP-01(1 × 109 CFU/kg体重)治疗的UC组。所有组别均通过灌胃方式接受治疗,持续39天。LBP治疗可降低疾病活动指数(DAI)评分,改善组织学变化,并恢复结肠长度。LBP还能增加RuminococcaceaeLachnospiraceaeSaccharimonadaceae菌属在肠道中的丰度。OLP-01治疗可降低DAI评分,减轻组织学改变,并降低IL-6和COX-2水平,但会增加Ruminococcus_torques_group的丰度。LBP和OLP-01联合使用可进一步降低DAI评分,改善组织学改变,同时降低IL-17 A、IL-6和COX-2水平,并增加AkkermansiaBlautiaRuminococcus_torques_group的丰度。因此,LBP和/或OLP-01能够缓解DSS诱导的UC大鼠的结肠损伤。OLP-01单独使用或与LBP联合使用均表现出抗炎作用,并能调节肠道微生物群。

引言

溃疡性结肠炎(UC)是一种炎症性肠病(IBD),属于特发性疾病,其特征是炎症从直肠开始,逐渐蔓延至整个结肠,且远端结肠的炎症通常更为严重[1]。全球范围内UC的发病率正在上升,欧洲和北美的发病率最高[2]。根据台湾国家健康保险研究数据库2001年至2015年的数据,台湾的IBD发病率和患病率也呈逐渐上升趋势[3]。UC的病因尚不明确,但与遗传因素、微生物失衡、免疫失调及环境影响有关[4],[5]。
肠道免疫反应的异常是UC进展的关键因素[6]。肠道屏障的破坏使得病原体能够侵入肠道,激活抗原呈递细胞,从而触发T辅助(Th)细胞(包括T辅助17(Th17)细胞)的分化[7],[8]。这种免疫激活会释放促炎细胞因子(如白细胞介素-17(IL-17)、IL-21和IL-22),进一步加剧炎症[9]。此外,肠道微生物群的失调改变了与健康个体相比的常驻共生菌的组成,可能促进UC的发展[10]。具体而言,UC患者体内ActinobacteriaProteobacteria门细菌的丰度增加,而Verrucomicrobia门细菌在疾病期间明显减少[11]。
UC的治疗根据病情严重程度进行选择,传统治疗方法包括使用抗炎药物或免疫调节剂[12],这些方法主要针对缓解UC相关症状[1],但存在不良反应[12]。因此,更安全、更有效的天然治疗方法备受关注。益生菌是指活的微生物,适量使用时对宿主有益[13]。益生元是不可消化的碳水化合物[14],在结肠中被细菌发酵产生短链脂肪酸(SCFAs)[15]。益生菌和益生元均被认为可以通过抑制病原体生长、调节炎症细胞因子和恢复肠道微生物群平衡来治疗UC[16]。合生元是益生元和益生菌的组合,可协同作用为宿主带来健康益处,益生元可作为益生菌的能量来源,促进其在结肠中的生长[17]。
Lycium barbarum(俗称枸杞或狼berry)在中国传统医学中已有应用,并被认定为功能性食品[18]。Lycium barbarum多糖(LBP)是枸杞的主要活性成分,包含9种单糖,占干果重量的5%–8%,占商业提取产品的40%以上[19]。研究表明,LBP具有抗氧化、免疫调节、抗衰老、抗疲劳和保肝作用[18],[20]。属于Actinobacteria门的Bifidobacterium属细菌主要存在于人体肠道中[21]。2008年,从一位奥运会举重冠军的肠道微生物群中分离出了Bifidobacterium longum OLP-01(OLP-01)[22]。先前的研究显示OLP-01具有抗疲劳、改善身体适应性和运动表现以及调节肠道微生物群的作用[22],[23],[24]。然而,OLP-01对结肠炎的潜在作用尚未得到充分研究。此外,目前尚无研究探讨将LBP与OLP-01联合使用作为合生元对DSS诱导的UC大鼠的疗效。本研究旨在探讨Lycium barbarum多糖和/或Bifidobacterium longum OLP-01对DSS诱导的UC大鼠的炎症、免疫调节、肠道通透性和肠道微生物群的影响。

材料

硫酸葡聚糖(DSS;批次号DB001-47,TdB Labs,Ever Shixiang Technology Co., Ltd.,台北,台湾)是一种带负电荷的葡聚糖衍生物,其葡萄糖单元被硫酸酯基团(-OSO3Na)取代。DSS主要由α-(1,6)连接和α-(1,3)分支连接组成,平均分子量约为40,000 Da[25]。其硫含量为19%,游离硫酸盐含量低于2%。产品的pH值为5.9。

DAI评分

在DSS诱导期间(第29–36天),所有DSS诱导的UC组别中的DAI评分均有所上升(图2)。值得注意的是,从第30天到第38天,U组的DAI评分显著增加,尤其是在第34天到第36天之间。相比之下,LBP和/或OLP-01治疗后的DSS诱导UC大鼠的DAI评分从第34天起显著下降。此外,LBP和/或OLP-01治疗还改善了粪便性状(图S2A)和出血情况(图S2B)。

讨论

先前的研究表明,通常通过连续4–7天在饮用水中添加2%–5%的DSS来诱导大鼠的结肠炎[34]。DSS诱导的结肠炎相关的组织学变化包括上皮细胞丢失、隐窝异常、杯状细胞减少、细胞浸润和溃疡形成,同时结肠组织出现炎症[35],这些症状在DSS诱导的急性期较为常见[36]。

结论

口服LBP、OLP-01及其组合显著降低了DAI评分,减轻了组织学损伤,并增加了肠道微生物群中Ruminococcus_torques_group的丰度。100 mg/kg体重的LBP治疗还恢复了结肠长度,并显著增加了Ruminococcus_1Ruminococcus_2Ruminiclostridium_5Ruminiclostridium_9AcetitomaculumBlautiaCandidatus_Saccharimonas属的相对丰度。2 × 109 CFU/kg体重的OLP-01治疗也显示出类似效果。

作者贡献声明

李佩清:撰写初稿、方法论设计、数据分析、概念构思。连玉芝:撰写初稿、方法论设计、数据分析。野智纪夫:监督工作、数据管理。张春超:数据管理。林秋凤:数据管理。黄志昌:数据管理。赵简C.-J:撰写、审稿与编辑、监督工作、资金筹集、概念构思。

资助

本研究得到了台湾国家科学技术委员会(资助编号:NSTC 111-2320-B-038-031-MY3)的支持。

利益冲突声明

所有作者均声明无利益冲突。

致谢

作者感谢Glac Biotech Co., Ltd.(台湾台南)提供Bifidobacterium longum OLP-01;感谢台湾国家实验动物中心的NARLabs在结肠组织病理学检测方面的协助;同时感谢台北医学大学的免疫监测核心团队在流式细胞术分析方面的支持。

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