杏仁多糖通过恢复肠道屏障功能、调节肠道微生物群以及短链脂肪酸（SCFAs）的代谢，改善小鼠因DSS诱导的溃疡性结肠炎

《Food Frontiers》：Almond Polysaccharide Ameliorates DSS-Induced Ulcerative Colitis in Mice by Restoring Intestinal Barrier Function and Modulating Gut Microbiota and SCFAs Metabolism

溃疡性结肠炎（UC）的病理机制涉及黏膜屏障破坏、炎症反应失调和肠道菌群失衡。本研究通过动物实验证实，杏仁多糖（AP1）可通过多靶点机制缓解DSS诱导的UC症状：AP1显著恢复结肠杯状细胞数量，抑制上皮细胞凋亡，降低促炎因子（IL-1β、TNF-α、IL-18）和氧化应激标志物（MDA）水平，同时剂量依赖性地调节肠道菌群结构，增加有益菌（如Lachnospiraceae、Akkermansia）丰度，减少致病菌（如Bacteroides、Parasutterella）。代谢分析显示AP1有效恢复短链脂肪酸（SCFA）谱，尤其是丁酸类代谢产物，并通过负向调控Bacteroides与正向调控Alistipes与SCFAs的关联网络改善肠道微环境。这些发现为AP1作为天然多糖治疗UC提供了理论依据。

　　该研究聚焦于一种名为杏仁多糖（AP1）的天然成分，探讨其对实验性溃疡性结肠炎（UC）的治疗潜力。溃疡性结肠炎是一种慢性、反复发作的肠道炎症性疾病，其特征是黏膜免疫失调和宿主与共生微生物之间的失衡。随着疾病发病率的上升，其与结直肠癌的风险增加，已成为全球重要的健康问题。现有的治疗手段多为经验性治疗，存在药物耐受性和全身毒性等局限性，因此，寻找新的、更安全的治疗策略至关重要。

肠道稳态的维持依赖于肠道上皮细胞、肠道内容物、免疫细胞以及肠道微生物之间的复杂相互作用。当肠道屏障功能受损时，细菌抗原更容易进入体内，从而引发持续性炎症。在UC的发展过程中，黏膜屏障功能障碍和微生物群失调被视为免疫激活的核心因素。因此，调节微生物群落的平衡对于恢复肠道免疫稳态具有重要意义。此外，代谢物的失衡也可能影响肠道免疫反应，并进一步损害肠道屏障。

研究发现，氧化应激在UC的发病机制中扮演关键角色，它不仅会导致结肠黏膜损伤，还会触发促炎介质的释放，如细胞因子、白细胞介素和趋化因子。在氧化应激的刺激下，核因子κB（NF-κB）的激活会导致促炎介质如TNF-α和COX-2的过度表达，从而加剧肠道炎症。在之前的实验中，AP1已被证明在体外和体内模型中均能有效抑制NF-κB的激活，减少NO和ROS的产生，并下调TNF-α、IL-6和COX-2的表达。这些结果表明AP1具有抗炎特性，且能够减轻结肠组织的损伤。

本研究采用DSS诱导的小鼠模型，以评估AP1对UC的保护作用。实验设计包括六个处理组：对照组、DSS诱导模型组、以及不同剂量的AP1处理组（低剂量、中剂量、高剂量），同时设有5-氨基水杨酸（5-ASA）作为阳性对照组。结果显示，AP1显著恢复了DSS诱导的结肠黏膜屏障功能，抑制了上皮细胞的凋亡，并减轻了炎症反应和氧化应激水平。此外，AP1还能够调节肠道微生物群落的组成，提升有益菌的相对丰度，同时降低致病菌的比例，从而恢复肠道微生物平衡。

在肠道微生物群落分析方面，研究采用16S rRNA测序技术，结合生物信息学分析，评估了不同处理组之间的微生物组成差异。结果显示，DSS诱导的UC小鼠肠道微生物群落表现出明显的紊乱，其中拟杆菌门（Bacteroidetes）和变形菌门（Proteobacteria）的丰度显著增加，而厚壁菌门（Firmicutes）的丰度则下降。这种微生物群落的失衡与肠道炎症的加重密切相关。相比之下，AP1处理组显示出更接近对照组的微生物组成，尤其是在高剂量处理组中，其肠道微生物多样性得到了显著恢复。这些发现表明，AP1不仅能够恢复微生物群落的结构，还能够提升其多样性，从而改善肠道微环境。

在短链脂肪酸（SCFAs）的分析中，研究发现DSS诱导的UC显著降低了主要SCFAs的浓度，包括乙酸、丙酸和丁酸。同时，支链脂肪酸（BCFAs）如异丁酸和异戊酸的代谢也受到干扰。AP1干预显著恢复了这些SCFAs的水平，尤其是在高剂量处理组中，其异丁酸和异戊酸的浓度接近于对照组。此外，AP1还显著降低了DSS诱导的UC小鼠中丙酸和丁酸的异常降低，表明其在恢复微生物代谢功能方面具有积极作用。值得注意的是，AP1在低剂量组中仅对乙酸和丙酸的恢复表现出有限效果，而高剂量组则展现出更显著的恢复作用。这提示AP1的剂量依赖性在恢复肠道微生物代谢功能方面可能至关重要。

进一步的代谢组学分析揭示了AP1对肠道微生物代谢途径的影响。研究发现，DSS诱导的UC小鼠中，SCFAs的代谢受到显著抑制，而AP1的干预能够逆转这一变化，恢复SCFAs的生成。同时，研究还发现，某些特定的肠道微生物如拟杆菌属（Bacteroides）与SCFAs的浓度呈显著负相关，而阿利斯蒂普斯属（Alistipes）则与丙酸的浓度呈正相关。这表明肠道微生物的种类和丰度变化可能直接影响SCFAs的生成，并进一步影响肠道免疫反应和屏障功能。因此，AP1可能通过调节这些微生物群落的组成，间接促进SCFAs的生成，从而发挥抗炎和修复肠道屏障的作用。

研究还采用了多种统计分析方法，如主成分分析（PCA）和非度量多维尺度分析（NMDS），以评估不同处理组之间的肠道微生物组成差异。结果表明，AP1处理组的微生物组成与对照组更为相似，而与DSS模型组的差异较大。这种微生物组成的变化可能与AP1对肠道环境的调节作用密切相关。此外，研究还发现，AP1的高剂量组在调节微生物群落方面表现出更强的效应，其微生物组成恢复效果接近于对照组，而低剂量组的效果则较为有限。这表明AP1的治疗效果可能与剂量相关。

在SCFAs的代谢方面，研究发现AP1能够显著恢复DSS诱导的UC小鼠中SCFAs的生成，尤其是在高剂量组中，其对异丁酸和异戊酸的恢复效果尤为显著。这表明AP1可能通过促进某些SCFA生成菌的生长，从而提升SCFAs的浓度。此外，AP1的干预还降低了DSS诱导的UC小鼠中丙酸和丁酸的异常下降，进一步支持其在调节肠道微生物代谢功能方面的潜力。同时，研究还发现，DSS模型组中某些特定的SCFAs如己酸的浓度异常升高，这可能与炎症反应有关，而AP1的干预能够有效降低其浓度。

综上所述，AP1通过多种机制对DSS诱导的UC表现出显著的保护作用。它不仅能够恢复肠道黏膜屏障功能，减少上皮细胞凋亡，还能有效抑制促炎因子的释放，减轻氧化应激反应。此外，AP1还能调节肠道微生物群落的组成，提升有益菌的相对丰度，降低致病菌的比例，从而恢复肠道微生物的平衡。这些发现表明，AP1作为一种天然的多糖类物质，可能在未来的UC治疗中发挥重要作用。然而，尽管AP1在动物模型中表现出良好的治疗效果，但其在人类中的应用仍需进一步评估其安全性，包括可能的胃肠道不适或代谢异常等副作用。此外，还需要通过更多的临床研究来验证其在不同患者群体中的疗效和安全性。