米糠与产阿魏酸酯酶细菌联合给药缓解DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎

《Food Science & Nutrition》:The Combined Administration of Rice Bran and Bacteria Producing Feruloyl Esterase Alleviates DSS-Induced Ulcerative Colitis in Mice

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月23日 来源:Food Science & Nutrition 5.0

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  炎症性肠病(IBD)已成为全球健康问题。本研究旨在评估米糠(RB)与产阿魏酸酯酶细菌约氏乳杆菌(Lactobacillus johnsonii)23联合应用对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的小鼠溃疡性结肠炎(UC)的改善作用。研究人员筛选出高产阿魏酸酯酶细菌(FA

  
炎症性肠病(IBD)已成为全球健康问题。本研究旨在评估米糠(RB)与产阿魏酸酯酶细菌约氏乳杆菌(Lactobacillus johnsonii)23联合应用对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的小鼠溃疡性结肠炎(UC)的改善作用。研究人员筛选出高产阿魏酸酯酶细菌(FAEb),并将其与米糠一同给予DSS诱导的UC小鼠。通过评估疾病症状、组织病理学、氧化应激、炎症因子及盲肠短链脂肪酸(SCFAs)来评价对UC小鼠的缓解效果。联合干预有效改善了UC小鼠的体重变化、疾病活动指数(DAI)评分和结肠长度,逆转了DSS诱导的上皮细胞坏死、隐窝结构丧失、炎性细胞浸润、杯状细胞耗竭以及黏膜糜烂和水肿。该联合还降低了结肠MDA水平,提高了SOD、GSH和GSH-Px水平,从而增强了抗氧化能力。它降低了促炎细胞因子IL-6、IL-1β和TNF-α的表达,同时增加了抗炎因子IL-10的表达,促进了抗炎能力。此外,联合应用抵抗了DSS诱导的SCFAs耗竭。米糠与约氏乳杆菌23的联合给药有望成为一种新型膳食补充剂,用于预防或治疗UC。
溃疡性结肠炎(UC)是一种由遗传、肠道微生物及环境因素复杂相互作用导致的胃肠道疾病,发病率持续上升,对全球医疗系统构成重大负担。现有临床治疗方案(化学药物、生物制剂、小分子靶向药、手术切除及辅助营养干预)存在副作用大、成本高、耐药性及生活质量下降等局限,因而天然膳食与益生菌干预作为安全辅助策略受到广泛关注。米糠(RB)富含膳食纤维、多酚、阿魏酰低聚糖(FOs)等活性成分,具有抗炎及调节肠道菌群潜力,但其中阿魏酸通过酯键结合于细胞壁,难以在人体消化道中被酶解。约氏乳杆菌(Lactobacillus johnsonii)23可分泌阿魏酸酯酶(feruloyl esterase),水解FOs释放游离阿魏酸和低聚糖。本研究旨在通过联合应用RB与产阿魏酸酯酶细菌,探索其对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导小鼠UC的协同缓解作用,并评估其作为新型膳食补充剂的可行性。该研究发表在《Food Science》。

研究人员从鼠粪中筛选高产阿魏酸酯酶菌株(FAEb),经16S rRNA测序鉴定为约氏乳杆菌23,并建立DSS诱导的UC小鼠模型(48只雄性C57BL/6J小鼠,来源:上海斯莱克实验动物有限责任公司)。主要关键技术方法包括:采用MRS-EFA固体培养基筛选FAEb;动物实验设计(7组:CN、MD、PC、RB、L23、RL,每组8只,DSS持续8天);通过ELISA试剂盒检测结肠组织丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)及血清炎症因子(IL-6、IL-1β、IL-10、TNF-α);采用HE染色和AB-PAS染色进行组织病理学分析;利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)测定盲肠内容物中短链脂肪酸(SCFAs)含量。

**3.1 FAEb的筛选与鉴定**:通过MRS-EFA透明圈法筛选并鉴定出产阿魏酸酯酶能力最强的菌株,经16S rRNA基因测序比对确认该菌株属于约氏乳杆菌(Lactobacillus johnsonii),命名为L. johnsonii 23。
**3.2 RB与产FAE细菌对结肠炎小鼠疾病症状的协同作用**:与MD组相比,RB、L23和RL组均显著缓解小鼠体重下降,降低疾病活动指数(DAI)评分,并增加结肠长度(p<0.05),其中RL组效果最显著。
**3.3 RB与产FAE细菌对结肠炎小鼠器官指数的协同作用**:与MD组相比,上述三组均显著降低小鼠脾脏指数(p<0.05),而肝脏和肾脏指数无显著差异。
**3.4 RB与产FAE细菌对结肠炎小鼠组织病理学的协同作用**:HE染色显示,RB、L23和RL组均减轻DSS诱导的上皮细胞坏死、隐窝结构丧失、炎性细胞浸润及黏膜损伤;AB-PAS染色显示,RL组显著恢复杯状细胞数量及黏液层完整性。
**3.5 RB与产FAE细菌对结肠炎小鼠氧化应激的协同作用**:与MD组相比,各干预组均降低结肠MDA水平,升高SOD、GSH、GSH-Px水平(p<0.05),RL组抗氧化能力最强。
**3.6 RB与产阿魏酸酯酶细菌对结肠炎小鼠炎症因子的协同作用**:与MD组相比,各干预组均降低血清促炎因子IL-6、IL-1β、TNF-α,升高抗炎因子IL-10(p<0.05),RL组抗炎效果优于单独干预组。
**3.7 RB与产阿魏酸酯酶细菌对结肠炎小鼠盲肠内容物中SCFAs的协同作用**:与MD组相比,RB组显著增加乙酸、丙酸、丁酸;L23组显著增加乙酸、异戊酸;RL组显著增加乙酸、丙酸、丁酸、戊酸(p<0.05),表明联合干预有效抵抗DSS诱导的SCFAs耗竭。

讨论部分总结:与主流临床UC治疗(化学药物、生物制剂、手术)相比,RB与L. johnsonii 23联合干预具有成本低、生物相容性好、无器官毒性等优势,其核心价值在于作为安全辅助膳食策略,预防UC发病并维持缓解,尤其适用于轻中度患者。该协同作用通过阿魏酸酯酶(feruloyl esterase)介导的RB活性物质释放,实现抗氧化、抗炎及调节肠道菌群的多重效应。研究结论:米糠与L. johnsonii 23的联合给药有望成为一种新型膳食补充剂,用于预防或治疗UC。
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