《Journal of Functional Foods》：From natural milk sources to intestinal protection: The role and mechanism of donkey whey protein in alleviating DSS induced colitis in mice
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结肠受一种慢性、非特异性炎症性疾病累及，即溃疡性结肠炎（UC）。其被归类为非特异性疾病，反映了该病缺乏明确的致病因子。腹泻、黏液脓血便和腹痛是该病的主要临床特征（Ford et al., 2013）。溃疡性结肠炎（UC）的发病机制受多种因素调控（Neurath
结肠受一种慢性、非特异性炎症性疾病累及，即溃疡性结肠炎（UC）。其被归类为非特异性疾病，反映了该病缺乏明确的致病因子。腹泻、黏液脓血便和腹痛是该病的主要临床特征（Ford et al., 2013）。溃疡性结肠炎（UC）的发病机制受多种因素调控（Neurath, 2014）。溃疡性结肠炎（UC）的发病率逐年上升（Molodecky et al., 2012）。UC的常规治疗选择，即糖皮质激素、氨基水杨酸类、抗生素和免疫调节药物，可提供症状缓解；然而，这些药物常伴随显著缺陷，如明显的不良反应和较高的复发倾向（Meier & Sturm, 2011）。鉴于对长期治疗选择的需求，从天然来源开发安全、温和的生物活性物质以及结肠炎的替代干预策略具有重要的实际意义。作为药物治疗的替代或补充，功能性食品的功效已被广泛研究，功能性食品的某些成分已表现出肠道抗炎活性（Araújo et al., 2017）。其中，植物来源多糖已被证明通过调控NF-κB和MAPK信号通路发挥显著的抗炎作用（Balasubramaniyam et al., 2025）。此外，黄芩（Scutellariae radix，SR）来源的黄酮类化合物已被证明通过协同调控TLR4/NF-κB轴、抑制铁死亡和调节肠道菌群来缓解DSS诱导的结肠炎（Chen et al., 2026）。然而，尽管这些植物来源功能成分的抗炎机制已较为明确，对动物来源生物活性蛋白的研究仍相对有限。驴乳是一种营养成分与人乳高度相似的天然饮品，富含多种生物活性物质，其中乳清蛋白是其核心功能成分（Reda et al., 2020）。驴乳中乳清蛋白约占总蛋白的43%–50%，浓度范围为4.9至9.6 g/L，如既往研究所报道（Reda et al., 2020）。驴乳清蛋白（DWP）主要由β-乳球蛋白（6.06 g/L）、α-乳白蛋白（2.00 g/L）、免疫球蛋白（1.30 g/L）、溶菌酶（1.07 g/L）、血清白蛋白（0.40 g/L）和乳铁蛋白（0.05 g/L）组成（Brumini et al., 2016）。驴乳具有较高的乳清蛋白与酪蛋白比例、低致敏性，并富含溶菌酶和乳铁蛋白等生物活性物质，在免疫调节、抗氧化和维持肠道健康方面具有独特优势（Khan et al., 2024; Xu et al., 2025）。DWP在实验性结肠炎中的保护潜力正受到越来越多的关注，然而其缓解溃疡性结肠炎的机制仍不完全清楚。因此，本研究旨在评估DWP对葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导小鼠结肠炎的保护作用，并从炎症信号通路、肠道免疫和肠道微生态等多个维度探讨其分子机制。本研究结果有望为DWP的应用提供新视角，并丰富来源于天然生物活性物质的结肠炎辅助治疗选择。
溃疡性结肠炎（UC）是一种慢性、非特异性炎症性肠病，其发病率逐年上升，发病机制受多种因素调控。糖皮质激素、氨基水杨酸类、抗生素和免疫调节药物等常规治疗可缓解症状，但存在明显不良反应和较高复发倾向，因此从天然来源开发安全温和的生物活性物质具有重要实际意义。功能性食品中植物来源多糖和黄酮类成分的抗炎机制已有较多报道，而动物来源生物活性蛋白的研究相对有限。驴乳营养成分与人乳高度相似，驴乳清蛋白（DWP）是其核心功能成分，约占总蛋白的43%–50%，主要由β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、免疫球蛋白、溶菌酶、血清白蛋白和乳铁蛋白组成，具有低致敏性和免疫调节、抗氧化、维持肠道健康等独特优势。DWP在实验性结肠炎中的保护潜力日益受到关注，但其缓解UC的机制尚不完全清楚。为此，研究人员旨在评估DWP对葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导小鼠结肠炎的保护作用，并从炎症信号通路、肠道免疫和肠道微生态等多维度探讨其分子机制，以期为DWP的应用提供新视角，并丰富天然生物活性物质来源的结肠炎辅助治疗选择。
研究人员采用的主要关键技术方法包括：以3% DSS饮水7天建立BALB/c小鼠结肠炎模型，随后以0.5、1.0、2.0 g/kg DWP灌胃21天；通过H&E染色评估结肠组织病理学损伤；采用ELISA检测血清和结肠组织中IL-6、IL-10、TNF-α水平，并以试剂盒测定MPO活性；采用RT-PCR检测TLR4和TLR9基因表达；通过16S rRNA测序（Illumina MiSeq平台，V3-V4区）结合QIIME 2和LEfSe分析肠道菌群；采用SPSS进行单因素方差分析和Duncan多重比较。动物购自济南朋悦实验动物有限公司，研究经聊城大学动物伦理委员会批准（2022111002）。
研究结果如下：
模型建立：初步实验比较不同DSS诱导时间对体重变化和疾病活动指数（DAI）的影响，结果显示3% DSS处理6天即可引起体重明显下降和DAI升高，结肠组织出现隐窝破坏、上皮脱落、固有层大量炎细胞浸润和黏膜水肿。正式实验采用3% DSS饮水7天，以保证显著结肠炎表型并维持良好存活率。
DWP对结肠炎小鼠体重的影响：DSS组终末体重（21.34 ± 0.99 g）显著低于正常对照（NC）组（23.32 ± 0.57 g，P < 0.01）；中剂量W2组（22.47 ± 0.70 g，P < 0.05）和高剂量W3组（22.96 ± 0.53 g，P < 0.01）体重显著恢复，表明DWP能有效减轻DSS诱导的体重丢失。
DWP对结肠组织病理学变化的影响：DSS组结肠黏膜损伤明显，表现为隐窝萎缩紊乱、固有层炎细胞聚集肿胀、局灶性上皮脱落及肠壁结构完整性破坏。DWP干预组呈不同程度恢复，W1组仍有部分隐窝紊乱和轻度炎细胞浸润，W2组损伤明显减轻、隐窝结构基本规则，W3组隐窝紧密规则排列、杯状细胞丰富、组织结构基本恢复至健康水平，最接近NC组。
DWP对炎性细胞因子和MPO活性的影响：与DSS组相比，W3组TNF-α水平显著降低（P < 0.05）；DSS组IL-6较NC组显著升高（P < 0.01），各剂量DWP均使其显著下降（P < 0.01）；DSS组IL-10和MPO较NC组显著升高（均P < 0.01），DWP各剂量均显著降低IL-10水平和MPO活性（均P < 0.01）。
DWP对结肠炎小鼠TLR4和TLR9基因表达的影响：DSS诱导后结肠组织TLR4表达显著上调（P < 0.05），中、高剂量DWP组TLR4表达显著降低（P < 0.01），甚至低于NC组水平；DSS诱导使TLR9表达较NC组显著下调（P < 0.05），低、中剂量DWP组TLR9表达显著恢复（P < 0.05），接近NC组水平。
DWP对肠道氧化还原状态和抗氧化防御的调节：高剂量DWP（W3）显著抑制结肠组织脂质过氧化水平（P < 0.05）；各剂量DWP均显著促进谷胱甘肽（GSH）储备恢复（P < 0.01）；中、高剂量DWP显著提高总超氧化物歧化酶（T-SOD）活性（P < 0.05）；DSS组谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）较NC组显著降低（P < 0.01），各剂量DWP均使其显著升高（P < 0.01）。
DWP对DSS诱导结肠炎肠道菌群的调节：16S rRNA测序显示所有样本Good's coverage均大于0.99，稀释曲线达到平台，测序深度充分。α多样性分析显示DSS组物种丰富度和多样性较NC组降低，DWP干预未能抑制该降低；β多样性分析显示NC组与DSS组菌群结构明显分离，中、高剂量DWP干预后菌群结构向NC组偏移、组间差异减小。门水平上，各组以厚壁菌门和拟杆菌门为主，DSS组厚壁菌门丰度升高、拟杆菌门丰度降低，F/B比值升高，DWP干预后厚壁菌门逐渐下降、拟杆菌门相应上升，向NC组偏移。属水平聚类分析显示，DSS组多种产短链脂肪酸（SCFA）菌属（如Lachnospiraceae_NK4A136_group、Oscillibacter、unidentified_Oscillospiraceae）代偿性富集，有益菌Ligilactobacillus、Odoribacter、Anaerotruncus和Candidatus_Saccharimonas丰度降低；W1组仅下调少数产SCFA菌属，有益菌恢复有限；W2组Ligilactobacillus和Lachnoclostridium丰度升高，Lachnospiraceae_NK4A136_group回升；W3组Odoribacter、Anaerotruncus、Ligilactobacillus丰度升高，部分菌属接近NC组水平。
讨论部分总结：炎症性肠病包括UC和克罗恩病（CD），临床表现为反复腹痛、腹泻和黏液脓血便，长期肠道吸收不良常导致营养不良、贫血和体重下降。现有治疗主要依靠氨基水杨酸类、糖皮质激素、免疫抑制剂和生物制剂抑制炎症、调节免疫，但无法完全纠正潜在免疫失调，仅提供症状缓解，停药后复发率高，需长期甚至终身用药。驴乳已被报道具有抗氧化和抗炎特性，其酪蛋白与乳清蛋白比例接近人乳，致敏性低，富含溶菌酶、乳铁蛋白和α-乳白蛋白等生物活性成分，具有抗炎和免疫调节功能。本研究结果与Yang等（2025）、Zou等（2023）、Li等（2023）和Cai等（2025）的报道一致，表明DWP干预可减轻DSS诱导的结肠黏膜损伤、恢复肠壁结构完整性，并呈剂量依赖性。炎性细胞因子是炎症的核心分子，肠道炎症平衡破坏是UC的核心病理特征，DSS组促炎细胞因子表达最高且结肠炎最严重；IL-6作为关键促炎介质可通过激活STAT3通路促进肠上皮细胞凋亡、破坏紧密连接；IL-10在DSS诱导炎症下代偿性升高，DWP治疗后IL-10显著降低（P < 0.01），归因于DWP减轻急性炎症负担后代偿需求减少，反映稳态再平衡，而非直接抑制抗炎反应。MPO是中性粒细胞活化的特异性标志物，DSS组结肠MPO显著高于NC组（P < 0.05），各剂量DWP均逆转（P < 0.01），W3组效果最佳，与TNF-α、IL-6下调和IL-10恢复一致，表明DWP通过抑制中性粒细胞浸润、抑制过度促炎细胞因子表达、促进促炎与抗炎细胞因子平衡来减轻肠道炎症损伤。TLR家族方面，TLR4表达升高触发NF-κB通路活化，增加TNF-α、IL-6等促炎细胞因子产生；TLR9是识别胞内病原DNA的关键受体，在肠道免疫稳态和炎症调控中起重要作用，其下调会削弱黏膜防御、加重炎症损伤。本研究观察到DWP同时抑制TLR4表达并上调TLR9表达，与乳源生物活性蛋白通过调节TLR通路缓解DSS结肠炎的报道一致。氧化应激失衡与肠道炎症发生发展密切相关，MDA是脂质过氧化终产物和氧化应激与肠道损伤的核心生物标志物，高剂量DWP显著抑制结肠组织脂质过氧化（P < 0.05）；GSH是关键的胞内非酶抗氧化剂，DWP干预显著促进抗氧化物质储备恢复，W2组效果最明显（P < 0.01），DWP富含半胱氨酸、硒等合成GSH和抗氧化酶所需的关键底物；T-SOD和GSH-Px活性在DWP组显著恢复并呈剂量依赖趋势，W3组效果显著（P < 0.05），与乳清蛋白在结肠炎模型中的剂量依赖性抗氧化作用一致。总体而言，DSS处理导致MDA显著升高、GSH明显降低、T-SOD和GSH-Px活性下降，DWP干预剂量依赖性降低MDA含量、恢复GSH水平及T-SOD和GSH-Px活性，通过抑制脂质过氧化、增强非酶抗氧化储备和提高抗氧化酶活性的多途径协同机制缓解肠道氧化应激损伤。UC患者常存在肠道菌群失调，结肠黏液层减少使有害菌直接损伤上皮表面、损害黏膜屏障并引发更强烈炎症反应；α多样性分析显示DSS组物种丰富度和多样性明显降低，但DWP干预未显著抑制该降低，与Zou等（2023）观察一致；β多样性分析显示NC组与C组菌群组成明显分离，DWP干预后W2和W3组菌群结构向NC组偏移、组间差异减小。DSS诱导肠道炎症导致产SCFA有益菌减少和促炎菌群过度生长，门水平上C组拟杆菌门比例较NC组降低，与Zou等（2023）一致，而本研究中厚壁菌门丰度升高，DSS组部分产SCFA菌丰度增加，这与DSS结肠炎通常降低产SCFA菌的普遍认识不同，但炎症微环境塑造肠道细菌复制动态，使具有快速复制潜力的类群在活动性炎症中获得竞争优势并扩增，这一适应机制解释了本研究中特定菌属的短暂增殖，提示产SCFA菌对结肠炎的反应具有属特异性而非普遍降低。结果表明DWP可通过促进产SCFA菌和益生菌富集、抑制促炎相关菌属过度生长等多途径调节肠道菌群失调。将炎症、氧化应激和肠道菌群指标进行组水平Spearman相关分析（n = 5组）显示，TLR4表达水平与MDA呈正相关趋势，与抗氧化酶GSH、T-SOD和GSH-Px呈负相关趋势；MDA水平与这些抗氧化酶也呈负相关趋势；有益菌Odoribacter和Ligilactobacillus丰度与促炎细胞因子TNF-α呈负相关趋势，而Candidatus Saccharimonas等菌属与促炎细胞因子呈正相关趋势。总体而言，DWP通过抗炎、抗氧化应激和肠道菌群调节的多途径协同机制缓解DSS诱导的结肠炎。但本研究因缺乏个体配对数据，相关分析基于组均值（n = 5），属探索性趋势分析，统计效能有限；且因聚焦剂量依赖性效应和“3Rs”原则未设阳性对照（如美沙拉嗪），未来研究将通过增加样本量和纳入阳性对照加以解决。
研究结论翻译：在DSS诱导的急性结肠炎小鼠模型中，研究人员通过评估结肠组织病理学、炎症信号、氧化应激和肠道菌群组成等多个参数，评价了不同剂量DWP对结肠炎的治疗效果及潜在机制。结果表明，DWP干预有效减轻DSS诱导的结肠病理损伤，中、高剂量效果良好，高剂量在抗炎和抗氧化方面综合疗效最佳。DWP缓解结肠炎的机制为多途径协同：（i）减轻结肠黏膜损伤，恢复肠壁结构完整性；（ii）抑制促炎细胞因子、降低炎症标志物MPO并恢复免疫平衡；（iii）抑制TLR4表达并恢复TLR9表达，从而通过多条途径减轻炎症损伤；（iv）以剂量依赖性方式缓解氧化应激并恢复T-SOD和GSH-Px活性；（v）调节肠道菌群，抑制促炎类群扩增，同时促进产SCFA菌和益生菌增殖。总之，DWP通过多种机制缓解DSS诱导的小鼠结肠炎：维持肠黏膜屏障、增强肠道免疫和抗氧化防御、减轻炎症反应。本研究的新实验证据支持DWP在肠道炎症干预中的潜在应用。
