海蒿子可溶性膳食纤维通过调控肠道菌群代谢改善环磷酰胺诱导肠损伤的理化特性与治疗机制

本研究针对化疗药物环磷酰胺（CTX）引发的肠道损伤问题，从海蒿子中提取可溶性膳食纤维（SDF），通过动物实验证实其能显著提升结肠抗氧化能力（T-AOC、T-SOD、GSH-Px）、降低血清内毒素（LPS）水平（P < 0.05），并通过上调紧密连接蛋白（Claudin-1、ZO-1）修复肠屏障。16S rRNA测序与代谢组学揭示SDF通过调节犬尿氨酸通路、组氨酸代谢及甘油磷脂稳态，促进益生菌（Muribaculaceae、Bacteroides、Alloprevotella）增殖，为开发抗化疗肠毒性的功能性食品提供新策略。

　　

化疗药物环磷酰胺（CTX）在肿瘤治疗中广泛应用，但其引发的肠道损伤严重制约临床疗效。CTX会破坏肠黏膜屏障的四大防线——物理屏障（如紧密连接蛋白TJPs）、化学屏障（黏液层）、微生物屏障（共生菌群）及免疫屏障（GALT），导致内毒素入血和系统性炎症。当前虽有部分膳食纤维（如龙眼多糖、紫红米花青素）被证实具有肠保护作用，但海蒿子来源的可溶性膳食纤维（SDF）的作用机制尚未阐明。

浙江省海洋生物制品公司的研究团队在《Food Bioscience》发表论文，首次系统解析了海蒿子SDF的理化特性及其通过"菌群-代谢"轴修复CTX肠损伤的机制。研究采用酶解法提取SDF，通过红外光谱和高效液相色谱（HPLC）鉴定其为由岩藻糖、葡萄糖醛酸等9种单糖组成的杂多糖（摩尔比0.238:0.129）。利用CTX诱导的ICR小鼠肠损伤模型（80 mg/kg/day×5天），分别给予低（250 mg/kg）、中（500 mg/kg）、高（1000 mg/kg）剂量SDF干预7天，结合16S rRNA测序和非靶向代谢组学技术展开分析。

材料与方法
研究采用酶解-醇沉法提取SDF，通过FT-IR和HPLC进行结构表征。动物实验设空白组、CTX模型组及SDF低中高剂量组，检测结肠长度、脏器指数、血清DAO（二胺氧化酶）和LPS水平。采用ELISA检测结肠组织T-AOC（总抗氧化能力）、MDA（丙二醛）、TJPs蛋白表达，通过UPLC-Q-TOF/MS进行粪便代谢组学分析，结合Illumina MiSeq平台进行肠道菌群16S rRNA测序。

主要结果

1. 生化指标改善：SDF显著逆转CTX导致的结肠缩短（P < 0.01），降低血清DAO和LPS水平（P < 0.05），提升结肠T-AOC、GSH-Px活性，减少MDA积累。
2. 肠屏障修复：中高剂量SDF使紧密连接蛋白Claudin-1和ZO-1表达量恢复至正常水平（P < 0.05），电镜观察显示肠上皮微绒毛结构重建。
3. 代谢重编程：代谢组学发现SDF调控三大通路——犬尿氨酸通路（色氨酸代谢）、组氨酸代谢（组胺合成）和甘油磷脂代谢（PC/PE比值），关键代谢物如吲哚-3-乙酸、组胺、磷脂酰胆碱（PC）显著回调。
4. 菌群生态重塑：SDF选择性富集益生菌norank_f__Muribaculaceae（P < 0.05）、Bacteroides（P < 0.05）和Alloprevotella（P < 0.01），抑制CTX相关的条件致病菌增殖。

结论与意义
该研究首次阐明海蒿子SDF通过"菌群-代谢-免疫"三级网络发挥肠保护作用：结构特征中的葡萄糖醛酸和岩藻糖可能作为益生元促进Muribaculaceae等菌增殖，其代谢产物（如短链脂肪酸）协同调节宿主色氨酸/组氨酸代谢，进而激活抗氧化系统和TJPs表达。这一发现不仅为化疗肠毒性提供了天然干预策略，更揭示了藻类膳食纤维作为"微生物组调节剂"的应用潜力，对功能性食品开发具有重要指导价值。