研究鼠李糖柠檬苷（Rhamnocitrin）激活PXR的作用机制，以探讨其如何在DSS诱导的结肠炎中维持肠道屏障功能并调节色氨酸代谢

《Journal of Agriculture and Food Research》：Investigating PXR Activation by Rhamnocitrin as a Mechanism for Maintaining Intestinal Barrier Function and Regulating Tryptophan Metabolism in DSS-Induced Colitis

Rhamnocitrin ameliorates DSS-induced colitis by activating PXR to enhance intestinal barrier function, suppress NLRP3 inflammasome, and modulate tryptophan metabolism.摘要

　　本研究围绕一种名为Rhamnocitrin（Rha）的天然黄酮类化合物，探讨其对实验性结肠炎的治疗潜力。Rha来源于植物*Nervilia fordii*（Hance）Schltr.，已知具有抗炎、抗菌和抗氧化等多种生物活性。本研究通过动物实验与细胞实验相结合的方式，系统评估了Rha在缓解结肠炎症状中的作用，并揭示了其可能的作用机制。研究发现，Rha能够有效改善由葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导的结肠炎模型中出现的体重下降、结肠缩短等病理特征，同时显著降低促炎性细胞因子的血清水平，并抑制Nod-like receptor protein 3（NLRP3）炎症小体的激活。此外，Rha通过激活PXR（ pregnane X receptor，孕烷X受体）及其相关的药物代谢酶（如*Cyp3a4*、*Ugt1a1*和*Mdr1*），促进了黏蛋白（如Mucin 2和Mucin5AC）的合成，提高了紧密连接蛋白（如ZO-1、Claudin-1、Claudin-7和Occludin）的表达水平，从而有助于维持肠道黏液屏障功能和增强紧密连接蛋白的稳定性。这些发现表明，Rha可能通过PXR介导的机制，通过肠道屏障保护、代谢调节和抗炎作用，发挥其在炎症性肠病（IBD）治疗中的多靶点效应。

研究还指出，溃疡性结肠炎（UC）是IBD的两个主要亚型之一，其特征是结肠黏膜的慢性、复发性炎症，且常伴随体重减轻、腹泻、腹痛和便血等症状。近年来，UC的全球发病率持续上升，尤其是在亚洲地区，中国预计未来15年内UC的发病率将超过全球平均水平。因此，探索具有抗炎作用的天然植物提取物作为替代疗法具有重要意义。Rha作为天然黄酮类化合物，因其抗炎、抗氧化、抗动脉粥样硬化和抗肿瘤等特性，被认为可能对UC具有治疗潜力。然而，目前尚无关于Rha对IBD，特别是UC的系统研究。本研究填补了这一空白，明确了Rha在UC治疗中的作用机制。

在实验方法上，研究采用了多种技术手段，包括分子对接、免疫组化（IHC）、细胞免疫荧光（IF）、实时定量PCR（qRT-PCR）和Western blot等，以评估Rha对肠道屏障功能和炎症反应的影响。实验使用了C57BL/6J小鼠作为模型，通过DSS诱导结肠炎，随后给予不同剂量的Rha进行干预。结果显示，Rha显著改善了结肠炎小鼠的体重、结肠长度和疾病活动指数（DAI）评分，同时降低了促炎性细胞因子（如TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-17A和IL-18）的血清水平，并通过促进黏蛋白分泌和增强紧密连接蛋白的表达，改善了肠道屏障功能。这些发现进一步支持了Rha在调节肠道屏障功能和抑制炎症反应中的作用。

此外，研究通过非靶向代谢组学分析，揭示了Rha对小鼠结肠组织代谢的影响。结果表明，Rha能够调节色氨酸合成和吲哚代谢途径，同时影响核黄素代谢。这些代谢变化可能与肠道屏障功能的恢复和炎症的缓解有关。例如，Rha促进了关键代谢酶（如IDO1、Mph、Fmol、Ahr和Ido2）的表达，这些酶在色氨酸代谢和吲哚生成中起重要作用。同时，研究还发现Rha显著增强了与PXR相关的吲哚衍生物的生成，这些物质可能通过抑制NLRP3炎症小体的激活，发挥抗炎作用。此外，通过分子动力学模拟，研究证实了Rha与PXR和NLRP3之间的结合能力，进一步支持其在调控炎症反应和代谢过程中的作用。

研究还讨论了Rha与其他治疗UC药物（如5-氨基水杨酸，5-ASA）之间的区别。5-ASA作为UC的一线治疗药物，主要通过抑制环氧化酶/脂氧化酶和清除活性氧，发挥局部抗炎作用。然而，其作用范围主要局限于结肠腔和上皮表面，对固有免疫信号和代谢重编程影响有限。相比之下，Rha的作用机制更为复杂，它不仅能够抑制NLRP3炎症小体的激活，还能促进黏蛋白分泌，提高紧密连接蛋白的表达，并通过激活PXR调节色氨酸代谢和吲哚生成。这种多靶点协同作用可能使Rha在治疗UC方面具有更全面的效果。

研究还强调了PXR在肠道屏障功能和炎症调节中的重要性。PXR作为核受体，不仅调控药物代谢酶和转运蛋白的表达，还在维持肠道完整性方面发挥关键作用。当PXR功能受损时，肠道屏障功能会受到影响，导致肠道微生物易位和炎症反应加剧。因此，激活PXR可能成为一种有效的策略，以恢复肠道屏障功能并减少炎症。Rha通过激活PXR，不仅增强了肠道屏障功能，还通过调节色氨酸代谢和吲哚生成，对炎症反应产生抑制作用。

从临床应用的角度来看，尽管Rha显示出良好的治疗潜力，但其在人体中的天然含量、稳定性和口服生物利用度仍需进一步研究。目前，本研究未涉及Rha的完整药代动力学分析，但其在动物实验中表现出显著的治疗效果，说明其具有生物活性。未来的研究应聚焦于Rha的吸收、分布、代谢和排泄（ADME）特性，评估其在食品中的稳定性，并探索更高效的给药方式，如结肠靶向输送系统，以提高其作为口服补充剂或功能性食品的实用价值。

综上所述，本研究为Rha在治疗UC中的应用提供了坚实的科学依据。Rha通过多条途径，包括激活PXR、调节色氨酸代谢和吲哚生成，以及增强肠道屏障功能，展现出多靶点的治疗潜力。这一发现不仅为UC的治疗提供了新的思路，也为探索天然化合物在肠道健康维护中的作用提供了重要的参考。未来的研究需要进一步验证Rha在人体中的疗效和安全性，以及其在不同饮食条件和肠道菌群背景下的作用机制，以推动其在临床中的应用。