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菊花多糖CVP_C的结构表征及其通过调节肠道菌群缓解小鼠急性肺损伤的作用机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月04日 来源:Chemical and Biological Technologies in Agriculture 5.2
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本研究针对急性肺损伤(ALI)临床治疗中抗炎药物副作用大、疗效有限的问题,从传统药用植物毛华菊(Chrysanthemum vestitum)中分离纯化新型多糖CVP_C。通过FT-IR、NMR等技术解析其结构为酸性木聚糖(分子量25.049 kDa),动物实验证实其能显著降低LPS诱导的ALI小鼠肺组织TNF-α和IL-6水平,并通过增加厚壁菌门(Firmicutes)丰度改善肠道菌群失调。该研究为开发天然抗ALI药物提供了新思路,发表于《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》。
急性肺损伤(ALI)作为临床常见的危重症,其死亡率高达30%-40%,目前主要依赖糖皮质激素等药物治疗,但存在显著副作用。传统中药菊花因其清热解毒功效被用于肺部疾病治疗,而与其近缘的野生种毛华菊(Chrysanthemum vestitum)虽在民间长期用作茶饮和药材,其活性成分研究却鲜有报道。河南中医药大学的研究团队注意到,多糖作为菊花的主要活性成分,具有抗炎和免疫调节潜力,但毛华菊多糖的结构特征与药理作用仍属未知领域。
研究人员采用热水提取结合DEAE-52纤维素色谱法从毛华菊中获得均一多糖CVP_C,通过分子量测定、甲基化分析和多维核磁共振(包括1H NMR、13C NMR、HSQC、HMBC等技术)解析其结构为以→4)-β-D-木糖吡喃糖(→4)-β-D-Xylp-(1→)为主链的酸性木聚糖,侧链含α-D-葡萄糖醛酸(α-D-GlcAp-(1→)等组分。扫描电镜显示其呈片状多孔结构,热重分析表明在230-375°C发生主链降解。
在LPS诱导的ALI小鼠模型中,60 mg/kg剂量的CVP_C使支气管肺泡灌洗液(BALF)总蛋白降低42%,肺组织IL-6和TNF-α水平分别下降51%和38%,病理切片显示肺泡壁增厚和炎性浸润显著改善。16S rRNA测序揭示CVP_C能逆转LPS导致的菌群失调,使厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度提升2.3倍,同时抑制促炎相关的Alistipes等菌属。
该研究首次阐明毛华菊多糖的精细结构与其抗ALI作用的关联,证实其通过"肠-肺轴"调节发挥疗效,为开发基于天然多糖的ALI治疗策略提供了实验依据。特别值得注意的是,CVP_C结构中高比例的葡萄糖醛酸(19.29%)和特殊分支模式可能与其独特生物活性相关,这为后续结构修饰和靶向递送系统设计指明了方向。
主要技术方法包括:1)采用DEAE-52离子交换色谱和凝胶过滤系统纯化多糖;2)通过FT-IR、GC-MS和600 MHz NMR进行结构解析;3)建立LPS气管滴注ALI小鼠模型;4)ELISA检测炎症因子;5)16S rRNA测序分析肠道菌群。
研究结果:
结构表征:CVP_C是由木糖(67.39%)和葡萄糖醛酸(19.29%)构成的酸性杂多糖,主链为→4)-β-D-Xylp-(1→),在C-2和C-3位存在分支。

抗ALI作用:CVP_C显著降低BALF中总蛋白(p<0.05)和IL-6水平(p<0.01),肺组织病理评分改善46%。

菌群调节:CVP_C使Firmicutes/Bacteroidota比值恢复正常,促炎菌Alistipes降低1.8倍(p<0.05)。

结论表明,毛华菊多糖CVP_C通过双重机制发挥抗ALI作用:直接抑制肺组织NF-κB通路减少TNF-α分泌,间接通过调节Firmicutes等有益菌维持肠道微生态平衡。该研究不仅填补了毛华菊活性成分研究的空白,更为开发兼具抗炎和微生态调节功能的天然药物提供了先导化合物。由于多糖的口服生物利用度限制,未来研究可聚焦于纳米递送系统优化或结构简化改造,以进一步提升其临床应用潜力。
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