从藻蓝蛋白中提取的多肽PCP3通过下调Akt和AMPK信号通路，改善了脂多糖（LPS）诱导的小肠炎症类器官（inflammatory organoids）的生理状态

《Algal Research》：Phycocyanin-derived peptide PCP3 improves LPS-induced small bowel inflammatory organoids via down-regulating both Akt and AMPK signalings

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  PCP3减轻了LPS诱导的小肠类器官损伤。
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  PCP3恢复了类器官的生长、分化和增殖能力。
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  PCP3减少了ROS的积累和促炎细胞因子的表达。
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  PCP3恢复了上皮紧密连接相关分子的表达。
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  PCP3的保护作用与Akt/NF-κB和AMPK信号通路的抑制有关。

引言

炎症性肠病（IBD）是一种慢性、自身免疫性的疾病，会对消化道造成严重影响，主要包括溃疡性结肠炎（UC）和克罗恩病（CD）[1], [2], [3]。目前，由克罗恩病引起的小肠炎症发病率正在迅速增加[4], [5]。据估计，儿童中的患病率为每10万人中有58例，成人中为每10万人中有119至241例，并且这两组的发病率都在上升[6]，这严重影响了人们的生活质量和健康。多年来，小肠炎症的治疗方法经历了显著的发展，从使用美沙拉嗪、皮质类固醇和免疫抑制剂等有条件治疗，发展到如今生物制剂的出现，提供了更加针对性和有效的选择[7], [8]。然而，IBD仍然存在重大的治疗挑战，患者经常面临治疗效果不佳和疾病缓解不充分的问题[9]。

天然功能活性物质对生理活动有多种调节作用，目前作为抗炎物质受到了越来越多的关注。例如，多酚白藜芦醇（RSV，trans-3,5,4′-三羟基苯乙烯）存在于葡萄、大豆、浆果和石榴中，已被证明是一种抗氧化剂和有效的生物活性分子，能够改善小肠炎症[10], [11]。其他酚类和多酚化合物，如姜黄素[12]、槲皮素[13]、木犀草素[14]、黄樟素[15]和水飞蓟素[16]也显示出抗炎能力。由于副作用低且安全性高，天然活性物质成为改善克罗恩病引起的小肠炎症的极具潜力的功能因素。

藻蓝蛋白（PC）是一种从Spirulina platensis中分离纯化的天然海洋来源的色素蛋白，具有多种治疗潜力，包括抗炎、抗氧化、抗肿瘤和免疫调节作用[17], [18]。特别是，越来越多的证据表明其在多种类型的炎症中具有应用前景，如动脉粥样硬化[19]、肝炎[20]、急性肺损伤[21]和肺纤维化[22]。本研究中使用的肽称为MFDAFTK（藻蓝蛋白衍生物肽3，PCP3），是通过质谱法和制备液相色谱法从PC中酶解得到的新型生物活性分子[23]。与母体PC分子相比，肽类由于分子量较小而具有更高的生物利用度[24]。先前的研究表明，PCP3能够显著减轻小鼠和小肠类器官中的LPS诱导的炎症反应。然而，其具体的调节机制仍有待进一步证实。初步研究结果表明，PCP3的干预减少了Akt和AMPK通路的表达水平[25]。在本研究中，我们基于小肠类器官模型进行了进一步的验证和探索。这些结果可能为深入研究PCP3改善小肠炎症的机制提供科学理论基础。

章节摘录

小肠类器官的隐窝分离和培养

实验前，将Matrigel基底膜基质（Corning, New York, NY, USA）在冰上解冻，并在放置在CO2培养箱（5% CO2，37°C）中的24孔板中预加热。所有动物处理均严格遵守国际伦理准则和美国国立卫生研究院关于实验动物护理和使用的指南。小鼠通过颈椎脱位的方式实施安乐死，然后通过V形切口获取小肠。

PCP3逆转了LPS诱导的肠道炎症类器官生长抑制

先前的研究发现，PCP3能够减轻LPS诱导的小肠类器官的炎症[25]。结果表明，LPS处理会导致小肠类器官出现明显的收缩、生长抑制以及隐窝芽数量减少，表明炎症刺激扰乱了它们的正常发育状态。经过PCP3干预后，类器官的形态得到了显著恢复。

讨论

本研究使用小肠类器官模型进一步评估了PCP3对LPS诱导的肠道上皮急性炎症的保护作用。与先前的研究结果一致[25]，PCP3减轻了类器官的生长和增殖抑制，减少了炎症细胞因子的表达和ROS的积累，并促进了紧密连接相关分子的恢复。在本研究中，我们还研究了Akt和AMPK通路的激动剂和抑制剂的作用。

谭丽娟：撰写——原始草稿、方法学、研究设计。 林晓杰：验证、研究。 李亚丽：验证、研究。 吴博雄：验证。 吴华：监督。 肖俊松：监督。 郝帅：撰写——审阅与编辑、原始草稿、资源准备、方法学、资金申请、研究设计。

伦理声明

所有动物处理均严格遵守国际伦理准则和美国国立卫生研究院关于实验动物护理和使用的指南。

伦理声明

本研究遵循ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南进行。本研究已获得国际伦理准则和美国国立卫生研究院关于实验动物护理和使用的批准。

作者声明没有利益冲突。

本工作得到了国家自然科学基金的支持[32272321]。

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