综述：硫酸化多糖在炎症性肠病中的结构-活性关系：来源、机制与治疗潜力

《Carbohydrate Polymers》：Structure-activity relationships of sulfated polysaccharides in inflammatory bowel disease: Sources, mechanisms, and therapeutic potential

本综述系统阐述了硫酸化多糖（SPs）作为一类具有显著抗炎性肠病（IBD）潜力的生物活性大分子，重点探讨了其多种天然来源（动物、植物、微生物）及其通过修复肠道屏障、调节免疫、改善肠道菌群失调等多途径作用机制。文章特别强调了硫酸基团的取代度与位置对其抗IBD活性的关键影响（即结构-活性关系），为开发新型SPs基功能食品或药物提供了重要理论依据。

　　

引言

炎症性肠病（IBD），包括克罗恩病（CD）和溃疡性结肠炎（UC），是一种慢性复发性肠道炎症性疾病，自2000年以来其全球发病率持续上升，已成为严峻的全球健康挑战。目前药物治疗（如氨基水杨酸盐、糖皮质激素、免疫抑制剂）虽能缓解症状，但长期使用可能导致免疫抑制和多种并发症。因此，寻找低毒、高效的替代疗法迫在眉睫。硫酸化多糖（SPs）作为一类天然或半合成的生物活性多糖，因其具有抗炎、免疫调节、肠道屏障保护等多重生物活性而备受关注。本综述旨在总结SPs的抗IBD活性、作用机制及其关键的结构-活性关系。

动物来源的SPs

SPs广泛存在于动物组织器官中，特别是结缔组织的细胞外基质（ECM）和细胞表面，如硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、肝素、透明质酸和硫酸角质素等。临床数据表明，肝素能够延缓UC患者的疾病进展。动物来源的SPs在IBD治疗中展现出广泛的生物活性潜力。

植物与微生物来源的SPs

SPs亦可从多种植物和微生物中提取。例如，从海洋微藻中分离纯化的多糖已被研究。不同来源的SPs因其结构差异而表现出不同的生物活性。

体外研究模型

IBD患者常表现为腹痛、腹泻和便血，这通常反映了肠道屏障功能受损和肠道菌群失调。体外研究表明，SPs能够通过恢复肠道屏障正常功能和粘膜免疫力来改善IBD。例如，SPs对巨噬细胞显示出强大的免疫调节活性。

作用机制

SPs通过多途径、多靶点发挥抗IBD作用。其主要机制包括：

1. 1.
   修复肠道屏障：SPs有助于增强肠道上皮细胞的连接，减少肠道通透性。
2. 2.
   免疫调节：SPs能够调节免疫细胞功能，减轻过度炎症反应。
3. 3.
   调节肠道菌群及其代谢物：SPs可作为益生元，促进有益菌群（如乳杆菌和双歧杆菌）的增殖，并调节其代谢产物，如短链脂肪酸（SCFAs）。
   这些作用通常涉及调控多个信号通路，如核因子κB（NF-κB）通路、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路等。

SPs与IBD的潜在结构-活性关系

硫酸基团是SPs的关键功能基团。研究表明，硫酸基团的取代度（即硫酸化程度）和取代位置对其抗IBD活性有决定性影响。通常，较高的硫酸化程度与更强的生物活性相关。此外，硫酸基团在糖残基上的位置（如O-2、O-3、O-4位）也会影响SPs的空间构象及其与生物分子（如细胞因子、受体）的相互作用，从而影响其免疫调节和抗炎效果。静电相互作用是硫酸基团发挥功能的重要方式。理解这些结构-活性关系对于设计和优化具有高效抗IBD活性的SPs至关重要。

未来研究方向

未来研究可重点关注以下几个方面：探索特定结构SPs与特定益生菌株（如乳酸杆菌和双歧杆菌）的联合使用；利用现代技术（如基因组学、代谢组学）深入阐明SPs的作用机制；加强SPs的临床转化研究，推动其作为功能食品成分或药物在IBD管理中的应用。

结论与展望

IBD作为一种全球性疾病，其治疗需求日益增长。SPs因其来源广泛、生物活性多样、安全性较高等优点，在IBD治疗中展现出巨大的应用潜力。深入揭示SPs的结构-活性关系，将有助于开发出更具靶向性和高效性的新型SPs基治疗策略，为IBD患者提供新的希望。