《Foods》：Eurotium cristatum-Fermented White Tea Ameliorates DSS-Induced Colitis by Multi-Scale
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本研究首次系统揭示冠突散囊菌发酵白茶（FWT）通过多尺度机制缓解DSS诱导的小鼠结肠炎。FWT通过抑制TLR4/Myd88/NF-κB信号通路、上调紧密连接蛋白（ZO-1/occludin/claudin-1）、重塑肠道菌群（增加Akkermansia/Lactobacillus/Bifidobacterium）、提升短链脂肪酸（SCFAs），并基于单细胞/空间转录组学发现其可促进肠上皮细胞/杯状细胞/干细胞增殖，诱导抗菌肽REG3B和运动抑制因子LYPD8表达，展现多层次治疗潜力。
冠突散囊菌发酵白茶（FWT）的化学成分变化
研究首先对白茶（WT）及其经冠突散囊菌（EC-520菌株）发酵后的产品（FWT）进行了化学成分分析。通过液相色谱-质谱联用（LC-MS）非靶向代谢组学技术共鉴定出1445种化合物，并重点分析了43种关键的茶叶相关成分，包括儿茶素、黄酮苷、茶黄素、原花青素、酚酸和氨基酸等。分析结果显示，发酵过程显著改变了白茶的化学成分谱：FWT中的水浸出物、茶多酚、游离氨基酸、原花青素和茶黄素含量显著降低，而咖啡因含量则显著升高。具体而言，没食子儿茶素没食子酸酯（GCG）、儿茶素没食子酸酯（CG）和表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）水平下调，而儿茶素（C）、没食子儿茶素（GC）、表没食子儿茶素（EGC）、表儿茶素（EC）以及大多数黄酮苷含量增加。这些变化归因于冠突散囊菌在发酵过程中的代谢活动。
FWT缓解DSS诱导的UC症状
动物实验采用雌性C57BL/6小鼠，通过饮用含3%葡聚糖硫酸钠（DSS）的水诱导溃疡性结肠炎（UC）模型。小鼠被随机分为六组：正常对照组（CK）、DSS模型组（DSS）、DSS+高剂量FWT组（HFWT）、DSS+低剂量FWT组（LFWT）、DSS+高剂量WT组（HWT）和DSS+低剂量WT组（LWT）。结果显示，DSS诱导导致小鼠体重减轻、疾病活动指数（DAI）评分升高、结肠长度缩短和脾脏指数增加。与DSS组相比，FWT和WT干预均能显著缓解这些症状，其中高剂量FWT（HFWT）的效果最为显著，表现出剂量依赖性改善趋势。
FWT改善肠道屏障功能
肠道黏膜屏障的完整性对于维持肠道稳态至关重要。组织病理学分析（H&E和AB-PAS染色）显示，DSS处理导致结肠黏膜结构严重破坏，包括上皮溃疡、杯状细胞减少和黏液层降解，并伴有大量炎症细胞浸润。FWT和WT干预后，这些病理变化得到明显改善，杯状细胞数量恢复，炎症浸润减轻。免疫荧光分析进一步证实，DSS显著下调了紧密连接蛋白（claudin-1, occludin, ZO-1）、黏蛋白2（MUC2）和E-钙黏蛋白（E-cadherin）的表达，而FWT和WT处理则能显著上调这些蛋白的表达。定量PCR（qRT-PCR）结果与蛋白水平变化一致，表明FWT通过增强肠道上皮屏障功能来缓解UC。
FWT调节血清炎症细胞因子及相关信号通路
UC的发病与异常免疫激活和炎症反应密切相关。酶联免疫吸附测定（ELISA）结果显示，DSS诱导后，小鼠血清中促炎细胞因子肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白介素-1β（IL-1β）、白介素-6（IL-6）以及抗炎细胞因子白介素-10（IL-10）水平均显著升高。FWT和WT干预能有效降低TNF-α、IL-1β和IL-6的水平，同时使升高的IL-10水平趋于正常，提示其可能通过减轻过度炎症反应，使代偿性的抗炎反应需求降低。在分子机制上，qRT-PCR分析表明，DSS诱导上调了Toll样受体4（TLR4）、髓样分化因子88（MyD88）、核因子κB（NF-κB）以及诱导型一氧化氮合酶2（iNOS2）的mRNA表达。FWT处理则显著抑制了这些关键炎症信号通路相关基因的表达，其中HFWT的抑制作用最强。这表明FWT可能通过抑制TLR4/MyD88/NF-κB信号通路来发挥抗炎作用。
FWT调节肠道菌群结构并提升短链脂肪酸（SCFAs）水平
肠道菌群失调是UC的重要特征。通过16S rRNA基因测序分析发现，DSS处理改变了肠道菌群的α多样性（Chao1和Shannon指数）和β多样性（主坐标分析PCoA）。在门水平上，DSS增加了厚壁菌门（Firmicutes）的相对丰度，降低了疣微菌门（Verrucomicrobiota）和放线菌门（Actinobacteria）的丰度。在属水平上，DSS导致有益菌如阿克曼菌（Akkermansia）、乳酸杆菌（Lactobacillus）、利莫索乳酸杆菌（Limosilactobacillus）和双歧杆菌（Bifidobacterium）减少，而潜在有害菌如毛螺菌科NK4A136群（Lachnospiraceae NK4A136_group）和脱硫弧菌（Desulfovibrio）增加。FWT干预，特别是HFWT，能够有效逆转这些变化，显著增加Akkermansia、Lactobacillus和Bifidobacterium等有益菌的丰度。LEfSe分析进一步确认了HFWT特异性地富集了Akkermansia和Bifidobacterium等有益菌类群。
短链脂肪酸（SCFAs）是肠道菌群发酵膳食纤维产生的重要代谢产物，对维持肠道健康具有重要作用。本研究检测了结肠粪便中SCFAs的含量，包括乙酸、丙酸、丁酸等。结果显示，DSS处理显著降低了总SCFAs及各主要SCFAs的含量。FWT和WT干预后，SCFAs水平得到显著恢复，其中HFWT组的效果最为突出，丁酸、己酸等含量显著高于其他处理组。相关性分析（Pearson）表明，Akkermansia、Lactobacillus、Bifidobacterium和Limosilactobacillus等有益菌与SCFAs水平、咖啡因代谢通路活性以及肠道屏障功能指标呈正相关，而与结肠损伤评分、炎症通路活化和炎症因子水平呈负相关。相反，Lachnospiraceae NK4A136_group和Colidextribacter等菌属则表现出相反的相关性。
FWT调节结肠代谢物谱
对结肠粪便进行超高效液相色谱-质谱（UHPLC-MS）非靶向代谢组学分析，共鉴定出1604种代谢物，主要类别包括脂质、有机酸、有机杂环化合物和苯环型化合物等。正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）显示DSS组与其他组明显分离。差异代谢物筛选发现，与DSS组相比，各治疗组（HFWT、LFWT、HWT、LWT）存在12种共同的差异代谢物。其中，8-异前列腺素F2α乙醇酰胺（8-iso Prostaglandin F2α Ethanolamide）和2-甲氧基雌酮（2-Methoxyestrone）在DSS组含量最高，提示存在氧化损伤。值得注意的是，咖啡因及其代谢产物如可可碱（theobromine）、副黄嘌呤（paraxanthine）和1,3,7-三甲基尿酸（1,3,7-trimethyluric acid）在HFWT组中含量最高，而茶碱（theophylline）和几种二甲基尿酸在HWT组中含量较高。京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析表明，这些差异代谢物显著富集于咖啡因代谢和类固醇激素生物合成通路。发酵导致FWT中咖啡因含量升高，可能影响了其在体内的代谢命运，并与特定益生菌的富集相关。
单细胞和空间转录组学揭示FWT重塑结肠细胞景观
通过单细胞RNA测序（snRNA-seq）和空间转录组学技术，深入解析了FWT在细胞和空间分辨率上对DSS诱导结肠炎的修复机制。
单细胞测序鉴定了15个不同的细胞亚群。分析发现，DSS诱导引起细胞类型特异性的转录失调。例如，吸收细胞中锌-α2-糖蛋白基因ZG16和钙激活氯通道调节因子CLCA1表达上调，而白介素-31受体α亚基IL31RA和长链非编码RNA GM42418表达下调。肠上皮细胞中GSDMC4（与细胞焦亡相关）表达受抑制，S100G（钙结合蛋白）表达上调。成纤维细胞中平滑肌肌动蛋白亚型ACTG2和ACTA2表达下调，提示纤维化过程受抑制。杯状细胞中免疫球蛋白相关基因（IGHA, IGKC）和ZG16表达上调，而分泌性糖蛋白AGR2表达下调。
FWT干预后，细胞转录谱发生显著改变。HFWT处理在多种细胞类型（吸收细胞、成纤维细胞、干细胞）中广泛上调了再生蛋白家族成员3β（REG3B）的表达，该蛋白具有抗菌活性。同时，在肠上皮细胞、杯状细胞和干细胞中，LY6/PLAUR域包含蛋白8（LYPD8，可抑制细菌运动）的表达同步升高。长链非编码RNA GM42418在吸收细胞、肠上皮细胞、成纤维细胞和干细胞中表现出一致性上调，提示其可能作为一种新型的免疫-间质调节因子。在肠神经系统（ENS）中，生长抑素（SST）、肌球蛋白重链11（MYH11）、P物质前体（TAC1）和甘丙肽（GAL）等神经肽的表达出现协调性上调，暗示FWT可能通过调节神经-免疫-间质相互作用来缓解结肠炎。
空间转录组学结果直观展示了细胞在结肠组织中的原位分布。在HFWT组中，吸收细胞在绒毛顶端形成高密度功能区域，杯状细胞在隐窝区形成连续的分泌带，隐窝底部的干细胞数量也显著增加。重要的是，HFWT处理不仅增加了杯状细胞的数量，还显著提高了MUC2黏蛋白的分泌，并且恢复了正常的绒毛-隐窝轴结构，而DSS组则出现结构紊乱，例如杯状细胞前体异常迁移至表层绒毛上皮。细胞群体动态分析显示，与DSS组相比，HFWT显著增加了肠上皮细胞、杯状细胞和干细胞的数量，而LFWT组则表现出成纤维细胞数量的显著增加，提示不同剂量的FWT可能通过侧重不同的细胞修复机制（上皮再生 vs. 间质重塑）来发挥作用。
讨论与结论
本研究系统阐述了冠突散囊菌发酵白茶（FWT）通过多尺度、多层次机制缓解DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎。FWT独特的化学成分（高咖啡因、调整后的多酚谱）是其发挥功效的物质基础。在整体动物水平，FWT有效改善了UC的临床症状和结肠组织病理损伤。在分子和细胞水平，FWT通过抑制TLR4/MyD88/NF-κB炎症信号通路，上调紧密连接蛋白（ZO-1, occludin, claudin-1）、MUC2和E-cadherin的表达，从而增强肠道黏膜屏障功能。在微生物生态水平，FWT重塑了紊乱的肠道菌群，显著富集了Akkermansia、Lactobacillus和Bifidobacterium等有益菌，并提升了其代谢产物SCFAs的水平。单细胞和空间转录组学分析从更高分辨率揭示了FWT的深层作用机制：HFWT通过促进肠上皮细胞、杯状细胞和干细胞的增殖与功能优化，并诱导REG3B、LYPD8等抗菌/屏障相关因子的表达，构建了一个“抗菌-屏障-免疫”协同网络；同时，FWT干预调节了肠神经系统基因表达（如SST, TAC1），并影响成纤维细胞等间质细胞，体现了其对神经-免疫-间质交互作用的调控潜力。长链非编码RNA GM42418作为一个在多细胞类型中受FWT调控的分子，其功能值得深入探究。相关性分析进一步支持了菌群-代谢物-宿主免疫/屏障之间的密切联系。
综上所述，冠突散囊菌发酵白茶（FWT）展现出通过整合调节黏膜屏障、免疫反应、肠道菌群及其代谢物、以及细胞转录编程来缓解溃疡性结肠炎的多重功效，尤其高剂量FWT效果更为显著，为其作为一种潜在的UC辅助管理策略提供了坚实的科学依据。未来的研究可聚焦于明确其关键活性成分，并利用因果模型验证菌群-代谢物轴在其中的作用，推动其向临床应用转化。
