天然化合物bergenin通过调节肠道菌群和TLR4通路缓解DSS诱导的小鼠结肠炎

本研究针对炎症性肠病(IBD)中肠道菌群失调和TLR4介导的炎症反应，通过DSS诱导的KM小鼠结肠炎模型，首次系统揭示了天然化合物bergenin(BE)通过富集抗炎菌Barnesiella、抑制TLR4信号通路并促进肠上皮增殖的多重机制缓解结肠炎，为IBD的菌群-免疫轴靶向治疗提供了新策略。

　　

炎症性肠病(IBD)包括克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)，是困扰现代社会的重大慢性炎症性疾病，其发病率在全球范围内持续攀升。这类疾病不仅导致患者长期承受腹痛、腹泻和直肠出血的痛苦，更与结直肠癌风险显著相关。尽管现有治疗以免疫抑制剂为主，但存在疗效有限、副作用大等缺陷。近年来，肠道菌群失调被证实是IBD发生发展的关键因素——当肠道内数以万亿计的微生物生态系统失衡时，原本保护肠道的"好细菌"减少，促炎的"坏细菌"增多，进而触发异常的免疫反应，破坏肠黏膜屏障。因此，寻找能同时调节菌群和免疫系统的天然化合物成为研究热点。

中国科学院的研究团队将目光投向了传统药用植物紫金牛(Bergenia purpurascens)中的活性成分bergenin(BE)。这种三羟基苯甲酸苷类化合物虽已被报道具有抗炎、抗癌活性，但其对肠道菌群-免疫互作的调控机制尚属空白。研究人员在《Journal of Functional Foods》发表的研究中，首次系统揭示了BE通过"菌群-免疫-上皮修复"三重作用缓解结肠炎的全新机制。

研究采用2.5% DSS诱导的KM小鼠结肠炎模型，通过疾病活动指数(DAI)评分、组织病理学分析和16S rRNA测序等技术，结合TLR4、BrdU等分子标记检测。实验设计包含对照组、DSS模型组和DSS+BE治疗组(50 mg/kg/天)，重点监测了肠道菌群结构变化与病理指标的关联性。

3.1 生理病理指标
BE显著改善DSS引起的体重下降(较DSS组减少18.4%损失)、直肠出血和腹泻症状，结肠长度从5.2cm恢复至7.1cm(P<0.01)，脾脏指数降低42%。组织学评分显示，BE使炎症程度从4.8分降至2.1分(P<0.01)，有效保护了隐窝结构。

3.4-3.5 菌群分析
α多样性指标显示，BE使Shannon指数从2.1±0.6回升至3.2±0.4(P<0.01)，β多样性分析中DSS+BE组与对照组的菌群结构差异仅16%(DSS组达88%)。关键发现是BE特异性将抗炎菌Barnesiella的相对丰度从4.2%提升至11.7%(P<0.01)，同时抑制致病性Clostridium XlVa的增殖。

3.7 分子机制
免疫荧光证实BE显著抑制TLR4过表达，使结肠上皮细胞增殖标记BrdU荧光强度恢复至正常水平82%。这提示BE通过阻断TLR4/NF-κB炎症信号，同时激活上皮修复程序实现双重保护。

讨论部分深入阐释了BE的多靶点作用机制：富集的Barnesiella可能通过分泌短链脂肪酸(SCFAs)增强肠屏障功能，其竞争性抑制病原菌的特性还减少了LPS-TLR4通路的激活。值得注意的是，BE虽未显著改变菌群在门水平的组成(Firmicutes/Bacteroidetes比例)，但在属水平精准调控关键功能菌群，这种"精准微调"模式避免了广谱抗生素的生态破坏风险。

该研究突破性地将BE的抗结肠炎机制从单纯的抗炎作用拓展至菌群调控新维度，为开发"菌群-宿主"共靶向的IBD治疗策略提供了理论依据。特别是Barnesiella作为潜在益生菌靶点的发现，以及BE这种膳食来源小分子对其的选择性富集作用，为临床转化提供了双重启示。未来研究可进一步解析BE代谢产物与特定菌群的互作网络，推动天然产物在微生态制药领域的应用。