羟丙基倍他环糊精与磺丁基倍他环糊精钠:溃疡性结肠炎治疗的新希望

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Carbohydrate Polymer Technologies and Applications 6.2

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  溃疡性结肠炎(UC)治疗存在困境,研究人员探究羟丙基倍他环糊精(HPB)和磺丁基倍他环糊精钠(SEB)对 UC 的治疗作用。结果显示二者可抑制炎症、调节菌群等。该研究为 UC 治疗提供新思路。

  溃疡性结肠炎(UC)是炎症性肠病(IBD)的主要亚型之一,以黏膜炎症的复发和缓解为特征,患者会出现血便、直肠紧迫感、里急后重和腹痛等症状。目前,UC 的发病率在发达国家较高,且在发展中国家呈上升趋势。长期患病不仅严重影响患者生活质量,还会增加患结直肠癌(CRC)的风险。
当前,5 - 氨基水杨酸(5 - ASA)、皮质类固醇和硫嘌呤是 UC 临床治疗的主要药物。然而,5 - ASA 虽为一线治疗药物,但存在无法缓解病情的可能;皮质类固醇和硫嘌呤联合治疗又会带来如类固醇依赖、急性胰腺炎和骨髓抑制等副作用。因此,开发更有效、副作用小且性价比高的 UC 治疗药物迫在眉睫。

在这样的背景下,中国药科大学的研究人员开展了一项关于羟丙基倍他环糊精(HPB)和磺丁基倍他环糊精钠(SEB)治疗急性溃疡性结肠炎的研究。HPB 和 SEB 是 β - 环糊精的衍生物,具有良好的水溶性和安全性,在制药和食品行业广泛应用,但它们在治疗 UC 方面的潜力此前尚未被深入研究。

研究人员运用多种实验方法进行研究。在体外实验中,使用脂多糖(LPS)刺激 RAW264.7 小鼠巨噬细胞,检测 HPB 和 SEB 的抗炎特性;在体内实验中,利用葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的溃疡性结肠炎小鼠模型,评估二者的治疗效果。此外,还通过网络药理学分析潜在分子机制,运用分子对接研究对肠道屏障功能的保护作用,并借助 16S rRNA 测序评估对健康和结肠炎小鼠肠道菌群组成的调节作用。

研究结果如下:

  1. HPB 和 SEB 抑制 RAW264.7 细胞炎症:MTT 法确定了 HPB 和 SEB 在 400μg/mL 浓度范围内对细胞无急性毒性。在 LPS 诱导的 RAW264.7 细胞炎症模型中,HPB 和 SEB 能显著降低炎症介质 NO、IL - 6 和 TNF - α 的水平,分别将其降至 LPS 诱导值的 77.8% - 96.3%,表明二者具有体外抗炎作用。
  2. HPB 和 SEB 改善 DSS 诱导的小鼠急性结肠炎
    • 改善 DAI、体重和脾脏指数:DSS 处理导致小鼠体重下降、DAI 升高和脾脏肿大,而口服 LHPB、HHPB、LSEB、HSEB 和 5 - ASA 可降低 DAI、防止体重下降并减轻脾脏水肿,静脉注射组效果不明显。
    • 改善结肠组织病理学:DSS 诱导的模型组结肠长度显著缩短,口服治疗组能明显改善这一情况,同时降低肠道髓过氧化物酶(MPO)含量,增加分泌型免疫球蛋白 A(sIgA)水平,改善结肠组织病理学评分,静脉注射组效果不佳。
    • 调节细胞因子分泌水平:模型组血清中 IL - 6、TNF - α 和 IL - 1β 等炎症细胞因子水平显著升高,口服 HPB、SEB 和 5 - ASA 可显著降低这些因子水平,静脉注射组无明显作用。

  3. HPB 和 SEB 作用于炎症反应相关靶点:网络药理学预测 HPB 和 SEB 作用于炎症反应相关靶点,二者有三个共同的枢纽基因 AKT1、MMP9 和 EGFR,均与炎症相关。
  4. HPB 和 SEB 保护肠道上皮层紧密连接
    • 形成复合物:分子对接实验表明 HPB 和 SEB 能与上皮破坏物形成包合物,SEB 亲和力更强。以 AMP 和 N - AT 为例,它们能被 HPB 和 SEB 包裹形成多个分子间氢键,提示对肠道上皮损伤有保护作用。
    • 保护紧密连接:TEER 实验中,与单独使用 N - AT 或 AMP 相比,联合使用 HPB 或 SEB 能减轻二者对肠道上皮紧密连接的破坏,缓解 TEER 下降。

  5. HPB 和 SEB 影响结肠炎小鼠肠道菌群
    • 影响微生物复杂性:16S rRNA 基因测序分析显示,DSS 处理降低了肠道菌群的 α 多样性,5 - ASA、LHPB、HHPB、LSEB 和 HSEB 组未出现明显降低。β 多样性分析表明,DSS 处理组肠道菌群结构独特,各给药组与之差异较大。
    • 改变微生物分布:在门水平上,DSS 处理降低了 Firmicutes/Bacteroidota 的比例,HPB、SEB 和 5 - ASA 能升高该比例,还能逆转 DSS 处理导致的 Campilobacterota 和 Patescibacterota 的增加。在属水平上,各治疗药物对特定细菌类群有不同调节作用,且治疗引起的肠道菌群组成变化可能与全身炎症标志物和 MPO 活性相互影响。


研究结论和讨论部分指出,HPB 和 SEB 在治疗 UC 方面展现出了多方面的潜力。它们通过抑制炎症通路,减少促炎细胞因子的释放;与上皮破坏物形成包合物,保护肠道屏障完整性;调节肠道菌群,改善肠道微生态环境。尽管静脉注射的效果不如口服明显,但仍显示出一定的治疗作用。该研究为 UC 的治疗提供了新的方向,为开发新型治疗策略奠定了基础,有助于推动 UC 治疗领域的发展,为患者带来新的希望。同时,研究也存在一些局限性,如未深入探究 HPB 和 SEB 的具体作用机制,未来还需进一步研究。

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