百里酚醌通过抑制Notch信号通路来保护肠道黏膜屏障，从而缓解小鼠因DSS（低剂量硫酸盐）引起的结肠炎

《European Journal of Pharmacology》：Thymoquinone alleviates DSS-induced colitis in mice by protecting the intestinal mucosal barrier through inhibition of the Notch signalling pathway

　　

摘要

目的

本研究旨在探讨天然植物单体百里酚醌（TQ）对小鼠结肠炎的治疗效果及其潜在的分子机制，特别关注其对肠道屏障完整性、细胞凋亡和炎症反应的保护作用。

方法

采用3%硫酸葡聚糖（DSS）诱导小鼠结肠炎。从第1天到第7天，通过腹腔注射TQ（20 mg/kg和80 mg/kg）进行治疗。通过监测体重、疾病活动指数（DAI）评分、结肠长度变化、病理变化、炎症细胞因子及相关蛋白的表达来评估结肠炎的发展和肠道屏障完整性。此外，用100 ng/ml的TNF-α在体外刺激Caco-2细胞，以验证TQ对Notch信号通路和紧密连接蛋白的调节作用。

结果

TQ显著减轻了DSS诱导的小鼠结肠组织中的组织病理损伤，降低了DAI评分。它降低了外周血清中的促炎细胞因子（TNF-α、IL-1β）水平，增强了抗炎因子IL-10的水平，并上调了肠道屏障蛋白（ZO-1、Occludin、MUC2）的表达。此外，TQ上调了Bcl-2的表达，下调了Bax的表达，抑制了Caspase-3的激活，减少了小鼠结肠上皮细胞的凋亡。机制上，TQ抑制了Notch信号通路的过度激活，这与体外实验结果一致。

结论

TQ显著缓解了DSS诱导的小鼠结肠炎的临床症状和病理损伤，保护了肠道上皮细胞的完整性，并减少了细胞凋亡，显示出其作为炎症性肠病（IBD）新型治疗剂的潜力。

引言

溃疡性结肠炎（UC）是一种慢性、复发的自身免疫性肠道疾病，与克罗恩病一起构成了炎症性肠病（IBD）的主要类型（Ashley等，2023年）。UC的病因尚未完全明了，目前认为其是由遗传易感性、肠道屏障功能障碍、肠道微生物群和环境因素之间的复杂相互作用引起的（Sheng等，2018年；Sheng等，2020年）。全球IBD的负担每年都在增加（G. G. K.等，2015年）。目前的UC治疗方法成本高昂，且可能存在显著的副作用，这突显了开发新型治疗药物的必要性。

百里酚醌（TQ）是从黑孜然种子中提取的主要生物活性化合物。黑孜然种子常用作调味品，传统上用于治疗脱发、哮喘和普通感冒（H. W. T.等，2022年）。在古埃及和中东，黑孜然也被用于治疗哮喘、痢疾、湿疹、高血压和肥胖。TQ具有抗炎、抗菌、抗氧化、免疫调节和抗肿瘤作用（Yousuf等，2021年）。因此，TQ可能是一种具有低毒性的有前景的UC治疗候选药物。

Notch信号通路主要由Notch配体、受体和核转录因子组成（Xiaoxiang等，2022年）。激活后，Notch配体与相邻细胞上的Notch受体（Notch1–4）结合。受体随后被γ-分泌酶切割，释放出活性Notch细胞内域（NICD）。NICD随后转移到细胞核中，与转录因子相互作用，调节下游目标基因的表达，包括Hes和Hey家族成员，从而介导多种生物功能（Wang等，2025年）。Notch信号通路在炎症反应的启动和进展中起着关键作用（Tindemans等，2017年；Daiju等，2012年；Ling等，2021年）。此外，Notch信号通路对肠道上皮细胞的增殖、分化和修复也至关重要。Notch信号通路对于维持正常的肠道上皮功能也是必不可少的（Jinjia等，2022年）。因此，我们假设UC的发病和进展可能与Notch信号通路的异常激活有关。

肠道屏障功能障碍与UC的发病和进展密切相关（Ma等，2025年）。肠道屏障由肠道上皮细胞和覆盖上皮表面的黏液层之间的紧密连接构成（Chen等，2025年）。其主要功能是促进选择性营养吸收，同时防止有害物质、病原体和致病微生物进入肠道组织。IBD患者的紧密连接蛋白表达减少，导致肠道通透性增加和炎症反应的启动（Zhejie等，2022年）。因此，我们旨在探讨天然植物单体TQ对小鼠结肠炎的治疗效果及其潜在的分子机制。我们假设保护肠道黏膜屏障可能是治疗IBD的一种潜在方法。

章节摘录

动物

从河南Skebes生物技术有限公司购买了24只SPF级别的BALB/c雄性小鼠，每只小鼠体重约为22克，年龄在6-8周之间（动物许可证编号：SCXK(Yu)2020-0005）。小鼠在适当的环境条件下饲养（温度约为25°C，12小时光照/黑暗周期）。所有与动物相关的实验均获得了蚌埠医学院实验动物管理和伦理委员会的批准（批准编号：2021336），并按照“动物研究”指南进行。

毒性作用和组织病理损伤

给药后，从小鼠的心脏、肝脏、肾脏和结肠采集组织样本，并用H&E染色，在光学显微镜下进行组织病理学检查（图1A）。与正常对照组相比，在百里酚组（TQ-80）中，小鼠的心肌纤维排列整齐，心肌细胞形态正常，未观察到坏死或炎症细胞浸润；肝小叶结构完整，

讨论

TQ缓解了DSS处理小鼠的临床症状，如粪便带血和体重减轻。组织病理学分析显示隐窝、肠绒毛和杯状细胞的恢复，从而减轻了病理损伤。我们发现炎症介质（如TNF-α和IL-1β）的释放减少，同时抗炎因子（如IL-10）的水平升高，从而降低了全身炎症反应。此外，通过抑制Notch信号通路，

结论

TQ通过抑制Notch信号通路的过度激活，具有缓解DSS诱导的小鼠结肠炎的潜力。这种机制保护了肠道上皮屏障的功能完整性，减少了肠道上皮细胞的过度凋亡，并减轻了由肠道炎症引发的全身免疫反应。因此，TQ有可能被开发为UC的治疗药物。

作者贡献声明

王强武：可视化、验证。 李大鹏：验证、监督。 唐强：方法学、数据管理。 柯希全：资金筹集、概念设计。 孙同：撰写初稿、方法学、正式分析、数据管理。 任志：方法学、研究。 张晓玲：项目管理、方法学。 郑海伦：监督。 马振增：监督、研究。 徐林霞：方法学、正式分析、数据管理。 陈飞：软件、方法学。

未引用参考文献

N.A.A等，2018；G.G.K，2015；H等，2022；M.E.L等，2013；N.A.Y等，2012；K等，2015；Keiichi，2023。

伦理声明

本研究遵循ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南进行。该研究已获得蚌埠医学院的批准。

利益冲突声明

所有作者均无利益冲突。

资金来源

本研究得到了蚌埠医学院龙湖人才项目（LH250102004）和蚌埠医学院科技项目（2024byzd055）的资助。

利益冲突声明

所有作者均无利益冲突。

致谢

本研究中的所有数据均可通过联系相应作者获得。

Tong Sun | Tang Qiang | Xu Linxia | Liu Wei | Chen Fei | Zhang Xiaoling | Ren Zhi | Ma Zhenzeng | Zheng Hailun | Li Dapeng | Wang Qiangwu | Ke Xiquan