红枣多糖通过修复肠道屏障与调节菌群改善结肠炎的作用机制研究

【字体: 时间:2025年07月05日 来源:Carbohydrate Polymer Technologies and Applications 6.2

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  本研究针对结肠炎这一慢性肠道炎症疾病,探索了红枣(Ziziphus jujuba dates)多糖ZJP-I的治疗潜力。研究人员通过DSS诱导的小鼠结肠炎模型,发现ZJP-I能显著降低疾病活动指数(DAI),修复结肠损伤,上调紧密连接蛋白(Claudin-1/ZO-1/Occludin)表达,并调节炎症因子(TNF-α/IL-6/IL-1β↓,IL-10↑)和氧化应激指标(SOD/GSH-Px↑,MDA↓)。通过宏基因组学和代谢组学分析,证实ZJP-I能重塑肠道菌群结构,促进短链脂肪酸(SCFAs)生成,并显著改善色氨酸代谢通路(p=0.023)。该研究为天然多糖治疗结肠炎提供了新策略,发表于《Carbohydrate Polymer Technologies and Applications》。

  

结肠炎作为一种慢性肠道炎症疾病,严重影响着全球数百万人的生活质量。目前临床治疗主要依赖氨基水杨酸类和免疫抑制剂,但存在疗效有限、副作用明显等问题。更令人担忧的是,肠道菌群紊乱与结肠炎的恶性循环机制尚未完全阐明,而天然活性成分的干预潜力亟待挖掘。在这一背景下,研究人员将目光投向了中国传统药食两用资源——红枣。

红枣(Ziziphus jujuba dates)作为"中国枣乡"河南内黄的特产,其富含的多糖成分已被证实具有抗氧化、抗炎等生物活性。但关于其对结肠炎的具体保护机制,特别是对"肠-菌-代谢"轴的调控作用,仍缺乏系统研究。为此,研究人员开展了一项创新性研究,旨在揭示红枣多糖ZJP-I通过多靶点干预结肠炎的作用机制。

研究团队采用DSS(葡聚糖硫酸钠)诱导的小鼠结肠炎模型,通过疾病活动指数评估、组织病理学分析、免疫荧光等技术,系统评价了ZJP-I的治疗效果。结合16S rRNA测序和超高效液相色谱-质谱联用技术(UHPLC-MS/MS),深入解析了其对肠道微生态和血清代谢物的调控作用。

研究结果显示,ZJP-I能显著改善结肠炎症状。在疾病表型方面,ZJP-I治疗组小鼠的体重下降趋势得到缓解(图1B),疾病活动指数(DAI)降低(图1C),结肠长度明显恢复(图1E)。组织学分析显示,ZJP-I可减少炎性细胞浸润,促进杯状细胞和肠腺再生(图1F),这些发现直观证实了其肠道保护作用。

在分子机制层面,研究揭示了ZJP-I的多重作用靶点。通过免疫荧光检测发现,ZJP-I能显著上调紧密连接蛋白Claudin-1、ZO-1和Occludin的表达(图2),修复被破坏的肠道机械屏障。同时,ZJP-I表现出显著的抗炎和抗氧化效应:使促炎因子TNF-α、IL-6和IL-1β分别降低90.05%、53.46%和174.41%,同时提升抗炎因子IL-10水平72.53%(图3B-E);还能提高超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性,降低丙二醛(MDA)含量(图3F-H)。

更引人注目的是,ZJP-I展现出独特的"肠-菌共调"作用。通过16S rRNA测序发现,ZJP-I能逆转DSS导致的菌群α多样性下降(图5D),降低致病菌Escherichia-Shigella和Deferribacterota的丰度(图6D-E)。代谢组学分析进一步揭示,ZJP-I显著改善了色氨酸代谢通路(p=0.023)(图8),促进3-Indoleglycol-aldehyde等有益代谢物的生成。这些代谢物作为芳香烃受体(AhR)配体,在调节肠道免疫平衡中发挥关键作用。

该研究的创新性在于首次系统阐明了红枣多糖ZJP-I通过"三重机制"对抗结肠炎:直接修复肠道物理屏障、调节局部炎症/氧化微环境、重塑肠道菌群及其代谢网络。特别是发现其对色氨酸代谢通路的调控作用,为理解多糖类物质的"肠-脑轴"调控提供了新视角。研究团队指出,ZJP-I中特有的α-1,4-糖苷键结构和半乳糖残基可能是其生物活性的物质基础,这为开发靶向肠道菌群的功能性食品提供了理论依据。

这项发表在《Carbohydrate Polymer Technologies and Applications》的研究,不仅为结肠炎治疗提供了新的候选物质,更开创性地将传统药食两用资源与现代"微生物组-代谢组"研究范式相结合。未来研究可进一步优化ZJP-I的给药方案,探索其与其他益生元的协同效应,推动天然多糖在功能性食品和药物开发中的应用。

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