桑叶多糖（MLP）通过MAPK/NF-κB通路及调节肠道微生物群，增强环磷酰胺诱导的小鼠免疫反应

《Journal of Future Foods》：Mulberry leaf polysaccharide (MLP) enhances cyclophosphamide-induced immune response in mice via MAPK/NF-κB pathway and gut microbiota regulation

MLP通过激活MAPK/NF-κB通路直接增强免疫细胞活性，同时调节肠道菌群（如增加乳酸菌丰度），协同缓解CTX对免疫器官和细胞功能的抑制，为功能性食品开发提供新方向。

　　本研究探讨了桑叶多糖（MLP）在环磷酰胺（CTX）诱导免疫抑制模型中的作用机制，揭示了MLP对免疫系统及肠道菌群平衡的复杂影响。通过一系列实验，研究发现MLP能够有效缓解CTX对肠道和免疫器官（如脾脏）造成的损害，并通过多种途径增强免疫反应。此外，MLP还能够改善肠道菌群的多样性和丰度，尤其是促进有益菌如乳酸杆菌的生长，这些发现为MLP作为免疫调节剂或功能性食品成分在减轻CTX诱导免疫抑制方面的应用提供了理论依据。

免疫系统是人体抵御疾病的重要屏障，它包括器官、细胞和介导其反应的物质，负责保护机体免受外来病原体和微生物的侵害。当免疫系统出现功能障碍或受损时，可能导致多种疾病的发生，这突显了维持免疫系统完整性和功能的重要性。CTX作为一种强效的免疫抑制剂，被广泛用于治疗各种免疫相关疾病和肿瘤。然而，尽管其具有治疗效果，但多项研究也表明，CTX治疗可能带来一些潜在的副作用。研究发现，CTX会导致DNA结构和免疫细胞的损伤，从而引发免疫系统结构和功能的退化。这种损伤可能表现为免疫器官的体积减小和功能减弱，以及免疫细胞数量减少和细胞因子分泌减少，进而削弱细胞和体液免疫反应。因此，在利用CTX的治疗优势的同时，也需要关注其对免疫系统的不良影响。

近年来，许多天然多糖因其多种生物活性和几乎无副作用的特点受到研究人员的广泛关注，尤其是在通过多种途径调节免疫功能方面。这些多糖被开发为新型免疫调节剂，它们可以通过直接增强宿主的免疫功能或间接调节肠道菌群来影响免疫活动。例如，一些研究表明，壁虎多糖可以增强小鼠的免疫反应，通过提高胸腺-脾指数、血清溶血素水平、脾淋巴细胞增殖率和CD4+细胞计数和CD4+/CD8+比例来实现。而另一种多糖，即四叶草多糖，通过提高巨噬细胞增殖活性、巨噬细胞M1型极化比例、树突状细胞（DC）抗原呈递能力和CD4+、CD4+/CD8+水平，增强小鼠的小免疫反应。甘蔗渣多糖则通过增加免疫器官重量、巨噬细胞吞噬作用、迟发型超敏反应和血清抗鸡红细胞IgM水平来调节免疫功能。MLP作为一种从桑叶中提取的天然活性产物，具有广泛的药用特性和生物功能。已有报道显示，MLP具有降血糖、抗炎、抗氧化、免疫调节、调节肠道菌群和抗菌等生物活性，并且对身体几乎没有毒性。

研究指出，MLP能够显著促进胰岛β细胞再生和胰岛素分泌，同时减少糖尿病大鼠的肝脏脂肪积累。此外，MLP还能有效抑制肾纤维化，可能用于治疗糖原贮积症肾病。其他研究表明，桑树多糖具有显著的抗氧化活性，且这种活性与剂量呈正相关。MLP还被发现能够显著增强巨噬细胞增殖，刺激巨噬细胞吞噬作用，并诱导一氧化氮（NO）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的产生。然而，目前关于MLP免疫调节活性的机制及其与肠道菌群之间的关系尚未得到充分研究和讨论。

本研究通过CTX诱导免疫抑制模型，深入探讨了MLP的免疫调节功能，并揭示了其可能的免疫调节机制。此外，还评估了MLP调节免疫活动与肠道菌群之间的关系。该研究有助于更深入地理解免疫调节功能与肠道菌群之间的联系，并进一步探索MLP的适用性。研究首次证明，MLP不仅可以直接增强免疫功能，还可以通过调节肠道菌群间接影响免疫活动，这为MLP作为功能性食品或免疫调节剂的开发提供了新的思路。

在实验设计方面，本研究使用了BALB/c小鼠，分为正常组、免疫抑制模型组、阳性对照组（使用香菇多糖，LNT）以及不同剂量的MLP处理组（低剂量、中剂量、高剂量）。除了正常组外，其他各组均接受CTX注射（50 mg/kg BW）以建立免疫抑制小鼠模型。MLP处理组的小鼠则在14天内接受不同剂量的MLP处理。研究遵循动物实验伦理委员会的指导方针，并获得了伦理批准。

在免疫器官指数的测定中，研究发现CTX处理显著降低了小鼠的体重、胸腺和脾脏指数，分别减少了60%、44%和12%。然而，MLP处理后，这些指数显著恢复，其中高剂量MLP的效果最为明显，恢复至模型组的1.8倍和1.7倍。这表明MLP在一定程度上能够缓解CTX对免疫器官的损伤，从而增强免疫功能。

为了评估MLP对小鼠免疫细胞功能的影响，研究还测量了巨噬细胞、脾淋巴细胞和NK细胞的增殖率和活性。结果显示，CTX处理显著降低了巨噬细胞的增殖率和吞噬活性，而MLP处理显著提升了这些指标，尤其是高剂量MLP的效果最为显著。此外，MLP还显著增强了脾淋巴细胞的增殖活性，并提高了NK细胞的杀伤活性。这些结果表明，MLP在增强免疫功能方面具有显著效果。

在组织病理学分析中，研究发现CTX处理导致小鼠的肠道、脾脏、胸腺和肝脏组织出现结构损伤。例如，胸腺组织在模型组中表现出结构紊乱，而高剂量MLP处理显著恢复了胸腺组织的完整性。肠道绒毛长度在模型组中明显缩短，结构紊乱，但MLP处理能够根据剂量梯度显著恢复肠道结构。此外，脾脏组织在模型组中表现出细胞分布稀疏、排列不规则和结构紊乱，而MLP处理后，尤其是高剂量组，脾脏组织的结构和功能得到明显改善。这些结果进一步支持了MLP在恢复免疫器官结构和功能方面的潜力。

研究还通过检测脾脏和肠道中TNF-α和IL-2的水平，评估了MLP对细胞因子分泌的影响。结果表明，CTX处理显著降低了这些细胞因子的水平，而MLP处理能够有效恢复其水平，其中高剂量MLP对IL-2的促进作用最为显著，恢复至模型组的4.7倍。这表明MLP能够通过促进细胞因子的分泌，增强免疫反应。

为了进一步了解MLP对T细胞亚群的影响，研究通过免疫组化方法检测了肠道和脾脏中T细胞亚群的分布情况。结果显示，CTX处理显著减少了CD4+和CD8+ T细胞的数量，而MLP处理能够根据剂量梯度显著恢复这些细胞的数量。其中，高剂量MLP对CD4+和CD8+ T细胞的恢复效果最为显著，分别恢复至模型组的2.9倍和5.4倍。这些结果表明，MLP能够通过调节T细胞亚群的数量和比例，增强免疫功能。

此外，研究还通过Western blot方法分析了MLP对MAPK和NF-κB信号通路的影响。结果表明，MLP能够显著增强这些通路相关蛋白的表达水平，尤其是高剂量MLP的效果最为明显。这说明MLP能够通过激活这些关键的免疫信号通路，促进细胞因子如IL-2和TNF-α的分泌，从而增强免疫功能。

通过16S rRNA高通量测序技术，研究进一步分析了MLP对肠道菌群的影响。结果表明，CTX处理显著降低了肠道菌群的α多样性，并改变了菌群的组成。而MLP处理能够有效恢复这些菌群的多样性，其中乳酸杆菌的恢复效果最为显著，恢复至与对照组相似的水平。此外，研究还发现，不同剂量的MLP对肠道菌群的调节效果存在差异，其中高剂量MLP能够显著促进有益菌的增殖，同时减少潜在致病菌的数量。

通过冗余分析（RDA）和相关性热图分析，研究还发现了一些关键菌群与免疫指标之间的强相关性。例如，乳酸杆菌、阿克曼氏菌、阿洛巴库姆菌、棒状杆菌、瘤胃球菌和振颤螺旋菌等菌群与免疫指标呈正相关，而普雷沃氏菌和孢子球菌则与免疫指标呈负相关。这些结果表明，肠道菌群对免疫反应具有选择性影响，而MLP能够通过调节菌群组成，间接影响免疫功能。

研究还探讨了MLP在调节肠道菌群和免疫活动之间的相互作用。结果显示，MLP不仅能够促进有益菌的增殖，还能通过非直接消化的多糖成分和发酵产生的短链脂肪酸（SCFA）进一步调节肠道菌群的组成，改善肠道功能，从而发挥其免疫调节作用。此外，MLP的干预还导致了某些独特的菌群出现，如乳酸杆菌、乳酸杆菌科、放线菌门等，这些菌群的增加有助于维持肠道生态系统的平衡。

综上所述，本研究揭示了MLP在增强免疫反应和减轻CTX对免疫器官如小肠和脾脏的损害方面的双重作用机制。同时，MLP通过激活MAPK和NF-κB信号通路，促进关键细胞因子的分泌，从而增强免疫系统的功能。此外，MLP还通过调节肠道菌群间接影响免疫活动，这对于免疫健康和肠道生态系统平衡具有重要意义。这些发现表明，MLP在免疫调节领域具有广阔的应用前景，未来可以进一步探索其作为免疫调节剂或功能性食品成分的潜力。