从冬瓜皮中提取的果胶多糖通过PI3K/AKT信号通路改善乙醇诱导的小鼠胃溃疡损伤

推荐 为解决酒精性胃溃疡（AGU）治疗中现有药物不良反应多且疗效有限的问题，研究人员以冬瓜皮为原料提取果胶多糖WGPP-1a。研究发现其通过激活PI3K/AKT信号通路，上调Bcl-2/Bax比值并抑制Bax和Caspase3表达，显著减少胃黏膜损伤并促进细胞存活。该研究为AGU治疗提供了低毒副作用的天然药物选择，并推动冬瓜皮资源再利用。

　　

论文解读
酒精性胃溃疡（Alcoholic Gastric Ulcer, AGU）作为消化系统常见疾病，全球发病率约10%，每年在美国导致约3000人死亡^[2]。其病理机制与酒精对胃黏膜的直接损伤密切相关，破坏胃上皮屏障后引发炎症、溃疡甚至出血等并发症^[5]。传统治疗依赖质子泵抑制剂（如奥美拉唑）抑制胃酸分泌，但长期使用易引发骨质疏松和低镁血症等副作用^[8,9]。因此，开发高效低毒的新型治疗药物成为迫切需求。

中国科研团队针对这一问题，从冬瓜皮（Wax Gourd Peel, WGP）中提取出一种果胶多糖WGPP-1a（分子量46.8 kDa），并通过体内外实验证实其具有显著的胃黏膜保护作用。研究团队采用水提醇沉法结合柱层析技术获得高纯度WGPP-1a，并运用单糖组成分析、甲基化分析和核磁共振（NMR）等技术解析其结构特征。结果表明，WGPP-1a由鼠李半乳糖醛酸聚糖I（Rhamnogalacturonan I, RG-I）和同聚半乳糖醛酸（Homogalacturonan, HG）组成，其中RG-I占比达80%，具有高度分支结构并连接β-D-1,4-半乳聚糖等侧链^[13]。

在乙醇诱导的小鼠胃溃疡模型中，WGPP-1a显著降低溃疡面积达62%，并恢复受损黏膜糖蛋白水平。体外实验进一步证实，该多糖能提升GES-1细胞存活率至对照组的1.8倍，同时降低凋亡率37%。代谢组学分析显示，WGPP-1a干预逆转了乙醇导致的322种差异代谢物（包括163种上调和159种下调代谢物），其中120种代谢物（53↑/67↓）被完全恢复至正常水平。主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）证实其具有显著的代谢调控能力。

机制研究发现，WGPP-1a通过激活PI3K/AKT信号通路发挥保护作用。具体表现为显著提升抗凋亡蛋白Bcl-2/Bax比值（p<0.01），同时抑制促凋亡因子Bax和Caspase3的表达。KEGG通路富集分析进一步确认PI3K/AKT信号通路为核心调控途径，同时涉及亚油酸代谢和mTOR/FoxO通路。研究团队指出，WGPP-1a的低分子量特性（<50 kDa）和高生物利用度使其在胃黏膜修复中具有独特优势。

该研究不仅揭示了冬瓜皮果胶多糖的抗溃疡机制，还为农产品废弃物资源化利用提供了新思路。研究成果发表于《International Journal of Biological Macromolecules》，其创新性体现在三个方面：首次系统解析WGP的活性多糖结构；证实PI3K/AKT通路在果胶多糖抗溃疡中的核心作用；建立基于代谢组学的多糖疗效评价体系。研究结果为开发天然抗溃疡药物奠定基础，并推动传统中药资源的现代化应用。

研究方法简述
本研究采用水提醇沉法提取冬瓜皮粗多糖，通过DEAE-纤维素柱和Sephadex G-100柱层析纯化获得WGPP-1a。利用高效液相色谱（HPLC）测定单糖组成，甲基化分析和二维核磁共振（¹H-¹³C HSQC）解析结构。动物实验采用乙醇灌胃建立胃溃疡模型，通过HE染色评估溃疡面积，ELISA检测胃黏膜糖蛋白水平。细胞实验以GES-1细胞系验证多糖的保护作用，流式细胞术分析凋亡率。代谢组学采用超高效液相色谱-质谱联用（UPLC-MS）技术，结合PCA和OPLS-DA进行数据分析。

研究结果
结构解析：WGPP-1a分子量为46.8 kDa，由RG-I（占比80%）和HG组成，RG-I区域含β-D-1,4-半乳聚糖、α-L-1,5-阿拉伯聚糖及β-D-1,4-葡聚糖分支。
体内实验：乙醇诱导的小鼠胃溃疡模型中，WGPP-1a使溃疡面积缩小62%，胃黏膜糖蛋白水平恢复至正常组的89%。
细胞保护：WGPP-1a将GES-1细胞存活率提升至对照组的1.8倍，凋亡率降低37%。
代谢调控：代谢组学显示WGPP-1a逆转322种差异代谢物，其中120种（53↑/67↓）完全恢复，PI3K/AKT通路相关代谢物显著上调。
机制验证：WGPP-1a使Bcl-2/Bax比值提升至对照组的2.3倍，Bax和Caspase3蛋白表达分别下降41%和52%。

研究结论
本研究首次系统阐明冬瓜皮果胶多糖WGPP-1a的结构特征与抗溃疡机制，证实其通过激活PI3K/AKT信号通路抑制细胞凋亡并促进胃黏膜修复。研究结果不仅为AGU治疗提供新型天然药物候选，更推动冬瓜皮资源的高值化利用。研究成果对开发低毒高效的胃肠道保护剂具有重要指导意义，同时为中药废弃物再利用开辟新途径。研究建立的代谢组学评价体系为多糖类药物研发提供重要技术参考。