三萜类化合物Wilfordii多糖苷通过调节肠道微生物群和重塑代谢物来缓解强直性脊柱炎

《Journal of Advanced Research》：Tripterygium wilfordii multi-glycoside alleviates ankylosing spondylitis via gut microbiota modulation and metabolite reprogramming

该研究通过构建强直性脊柱炎（AS）小鼠模型，评估雷公藤多苷（GTW）的治疗效果及机制。结果显示，GTW显著缓解关节炎症、改善肠道屏障功能，并通过调节肠道菌群（如增加双歧杆菌和拟杆菌）及代谢物（如3-甲基黄嘌呤、5'-甲基硫腺苷）抑制炎症因子IL-6、IL-17和IL-23的表达，促进骨代谢平衡。结论指出GTW可能通过“肠-骨轴”发挥作用，但需进一步验证因果关系。

　　该研究探讨了中药Tripterygium wilfordii多糖（GTW）在治疗强直性脊柱炎（AS）中的作用及其潜在机制，特别关注其对肠道菌群及其代谢产物的影响。AS是一种慢性自身免疫性炎症疾病，主要影响脊柱轴向骨骼，常伴随严重的关节炎症、疼痛、僵硬以及功能障碍。由于现有的治疗方法如非甾体抗炎药（NSAIDs）、生物制剂等存在较高的成本、潜在副作用以及疗效不一致等问题，因此探索新的治疗策略具有重要意义。GTW作为传统中药制剂，广泛用于治疗AS及相关免疫性疾病，但其具体作用机制尚未完全明确。

研究通过建立AS小鼠模型，采用多种实验手段评估GTW的治疗效果。小鼠通过腹腔注射蛋白聚糖和弗氏完全佐剂诱导AS，以模拟人类疾病。实验分为正常组、模型组以及不同剂量GTW处理组（低、中、高剂量），旨在分析GTW对AS的剂量依赖性影响。实验结果显示，GTW显著降低了AS小鼠的关节炎指数、行走评分、足部厚度以及促炎性细胞因子的水平，表明其具有良好的抗炎和改善关节损伤的潜力。同时，GTW还影响了与破骨细胞和成骨细胞分化相关的mRNA和蛋白表达，有助于恢复肠道屏障功能。

在肠道菌群分析方面，研究采用16S rRNA测序技术，发现AS小鼠的肠道菌群多样性显著下降，而GTW处理能够逆转这种变化，增加了有益菌群如双歧杆菌（Bifidobacterium）和拟杆菌（Akkermansia）的丰度。这些菌群与多种有益代谢产物如3-甲基黄嘌呤、5′-甲基硫腺苷、肉桂酸、槲皮素和棕榈酰基葡糖苷存在正相关，同时与AS相关的炎症标志物如IL-6、IL-17、IL-23、Th17细胞比例、关节炎指数和Rankl表达呈负相关。这表明GTW可能通过调节肠道菌群及其代谢产物，对AS的发病机制产生积极影响。

在代谢组学分析中，研究使用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱联用技术（UPLC/Q-TOF-MS/MS）对小鼠粪便样本进行检测，共识别出6904种代谢产物。其中，部分代谢产物如5′-甲基硫腺苷、胱氨酸-S-磺酸、胞嘧啶、17-羟基孕酮、2-羟基丁酸、3-甲基黄嘌呤、7-甲基鸟嘌呤、肉桂酸、硫辛酸、槲皮素、L-精氨酸、L-天冬酰胺、棕榈酰基葡糖苷和牛磺胆酸等表现出与AS相关表型的负相关性，而与肠道屏障功能和成骨细胞分化相关的指标呈正相关。这进一步支持了GTW通过改善肠道菌群及其代谢产物来减轻AS症状的假设。

此外，研究还通过流式细胞术分析了肠道Th17细胞的比例，发现GTW能够显著降低AS小鼠肠道中的Th17细胞比例，这可能与减少促炎性细胞因子的释放有关。同时，通过细胞实验，研究验证了GTW对Caco-2细胞的保护作用，发现其能够增强肠道紧密连接蛋白如ZO-1、Occludin和Claudin-1的表达，从而改善肠道屏障功能。这表明GTW可能通过调节肠道屏障功能，间接影响AS的免疫反应和炎症过程。

研究还探讨了GTW在AS治疗中的潜在机制，发现其通过调节肠道菌群及其代谢产物，可能对Th17细胞的分化和功能产生抑制作用，从而减少炎症反应。此外，GTW还能够通过影响TGF-β1/Smad信号通路、STAT3/Th17通路等，发挥其免疫调节作用。然而，尽管研究显示了GTW在改善AS症状中的积极作用，但其作用的具体因果关系仍需进一步验证。例如，是否是GTW直接作用于肠道菌群，还是通过调节代谢产物间接影响免疫系统，这些机制仍需深入研究。

在讨论部分，研究指出尽管GTW在治疗AS方面表现出良好的潜力，但其具体作用机制仍需更多的实验验证。例如，可以通过体外实验、分子对接和分子动力学模拟等方法，进一步探索GTW如何影响肠道菌群及其代谢产物。此外，由于本研究仅在雄性小鼠中进行，未来研究应包括雌性小鼠，以评估GTW在不同性别中的疗效差异。同时，由于肠道菌群与代谢产物之间的相关性并不等于因果关系，未来研究可以采用抗生素处理、粪菌移植（FMT）或补充特定菌群和代谢产物的方法，进一步验证这些成分对AS的具体影响。

综上所述，本研究揭示了GTW在治疗AS中的潜在作用，特别是在调节肠道菌群和代谢产物方面。这些发现为理解AS的发病机制以及开发新的治疗策略提供了重要的科学依据。然而，要全面验证GTW的疗效及其作用机制，还需要更多深入的实验和临床研究。