高分支度枸杞RG-I型果胶多糖通过机械屏障互作机制调控肠道免疫活性的研究

本研究针对枸杞来源的高/低分支度鼠李糖半乳糖醛酸-I型果胶多糖（H-LBP/L-LBP）的肠道免疫活性机制不明确问题，通过建立正常/损伤机械屏障模型，揭示H-LBP通过clathrin/caveolin途径穿透屏障直接激活巨噬细胞，并通过PI3K-AKT通路修复损伤屏障间接增强免疫。该研究为口服制剂开发提供理论依据，发表于《Carbohydrate Polymers》。

　　

论文解读

肠道作为人体最大的免疫器官，其机械屏障的完整性直接影响免疫功能。然而，多糖类物质如何通过肠道机械屏障发挥免疫调节作用，尤其是结构特征（如分支度）与活性的关系，始终是学界未解的难题。枸杞多糖（LBP）虽已知具有免疫活性，但其高分支度鼠李糖半乳糖醛酸-I型果胶多糖（H-LBP）能否穿越肠道屏障直接作用免疫细胞，或通过修复损伤屏障间接增强免疫，尚无系统研究。

针对这一空白，华南理工大学研究人员在《Carbohydrate Polymers》发表论文，首次揭示H-LBP通过双重机制调控肠道免疫：在正常屏障状态下穿透上皮进入固有层直接激活巨噬细胞；在炎症损伤状态下通过PI3K-AKT通路修复屏障完整性。研究采用体外消化模型、Caco-2细胞转运实验、LPS诱导屏障损伤模型，结合转录组测序、Western blot和分子对接技术，系统解析了多糖分支度与免疫活性的构效关系。

主要技术方法
研究通过模拟消化实验验证H-LBP的肠道稳定性；利用Caco-2单层模型分析转运效率及clathrin/caveolin途径的抑制作用；建立LPS损伤的Caco-2模型评估屏障修复效果；采用RNA-seq筛选关键通路，并通过Western blot验证p-PI3K/p-AKT/cleaved Caspase3蛋白表达；分子 docking模拟H-LBP与靶蛋白结合模式。

研究结果

1. 体外消化特性
H-LBP在模拟胃肠液中分子量（Mw）和还原糖含量（C_R）无显著变化，证实其能完整抵达肠道发挥作用。

2. 正常机械屏障模型的直接免疫激活
• 转运特性：H-LBP和低分支L-LBP（L-LBP）的转运率分别为23.2%和25%，表明分支度不影响穿透效率。
• 免疫增强：转运后的基底侧培养基显著提升RAW264.7巨噬细胞活力和吞噬能力。
• 机制解析：抑制剂实验证实H-LBP依赖clathrin和caveolin内吞途径穿越屏障。

3. 损伤屏障模型的间接免疫调节
• 屏障修复：H-LBP显著提升跨上皮电阻（TEER），降低炎症因子TNF-α和NO。
• 通路调控：转录组分析显示PI3K-AKT通路被激活，Western blot证实H-LBP下调p-PI3K、p-AKT和凋亡蛋白cleaved Caspase3。
• 结构优势：分子 docking显示H-LBP分支结构更易与AKT结合，解释其强于L-LBP的活性。

结论与意义
该研究首次阐明高分支度RG-I型果胶多糖通过“直接穿透-免疫激活”和“屏障修复-炎症抑制”双途径增强肠道免疫的机制，突破传统研究将屏障保护与免疫调节割裂的局限。发现PI3K-AKT通路是H-LBP作用的核心靶点，为开发基于多糖结构精准设计的口服免疫制剂提供理论支撑。研究不仅填补了枸杞多糖构效关系的知识空白，更为功能性食品和药物研发开辟新思路。