溃疡性结肠炎(UC)是一种慢性复发性炎症性肠病(Le Berre, Honap, & Peyrin-Biroulet, 2023)。近年来,饮食习惯和生活方式的改变导致其全球发病率持续上升。UC以反复发作的腹痛、腹泻、便血和体重减轻为特征(Gros & Kaplan, 2023),严重降低了患者的生活质量。目前的治疗药物,如氨基水杨酸盐、糖皮质激素和生物制剂,往往存在局限性,包括不良反应、高复发率和巨大的经济负担。因此,从天然膳食来源中识别安全有效的生物活性化合物已成为UC防治和辅助管理的主要研究方向(Ji, Xie, Wu, & Yuan, 2025; Zhang et al., 2025; S. Zhou et al., 2023)。
UC的发病机制非常复杂,涉及肠屏障、炎症细胞因子、活性氧(ROS)、肠道微生物群和代谢谱之间的相互作用(Nakase, Sato, Mizuno, & Ikawa, 2022)。肠上皮屏障是抵御肠腔内微生物和抗原的第一道防线,其破坏被认为是UC发展过程中的关键事件。炎症信号通路的过度激活促进了促炎细胞因子的产生,包括TNF-α、IL-1β和IL-6,这些因子进一步损害上皮完整性并加剧黏膜损伤。同时,持续性炎症导致ROS过度积累,引发氧化应激并进一步加重肠道损伤(Di Vincenzo, Del Gaudio, Petito, Lopetuso, & Scaldaferri, 2024)。除了宿主来源的炎症过程外,越来越多的证据强调了肠道微生物群和微生物代谢产物在维持肠道稳态中的重要作用(Mills et al., 2022)。在生理条件下,肠道微生物群通过产生生物活性代谢产物来促进上皮屏障维持、免疫调节和代谢平衡。然而,UC进展过程中的微生物失调常伴随微生物组成和代谢活性的改变,导致有益代谢产物生成受损和肠道代谢平衡紊乱(Lu et al., 2022)。这些代谢紊乱可进一步影响炎症反应、氧化应激和上皮屏障功能,从而推动疾病进展。因此,能够同时调节肠道微生物组成和恢复代谢稳态的策略作为UC干预的有前景的方法而受到越来越多的关注。
花椒(Zanthoxylum bungeanum Maxim),通常被称为四川花椒,是一种全球消费的香料和传统食品原料,以其独特的麻味和防腐特性而闻名(Liang et al., 2024)。羟基-α-花椒碱(HAS)是从该植物中分离出的主要特征性烷基酰胺,负责其独特的麻刺感(Luo et al., 2022)。既往药理学研究表明,HAS具有显著的生物活性,包括抗炎、抗氧化和代谢调节作用(Chen, Wang, Tan, & Liu, 2024; Wang et al., 2019)。HAS是瞬时受体电位香草素受体1(TRPV1)(X. Y. Zhou et al., 2023)和anchoring kinase 1(TRPA1)通道(Xiang et al., 2024; Zhang et al., 2023)的已知激动剂,这些通道广泛参与调节肠道感觉信号、炎症反应和上皮稳态。由于其适度的脂溶性,HAS可与肠道黏膜相互作用并潜在穿透(Meng, Qian, Li, Peng, & Ai, 2024)。现有研究主要集中在花椒全提取物、精油(Sun et al., 2026; Zhang et al., 2022)或纳米制剂(Gong, Sun, Jiang, & Guo, 2025)的总体胃肠道效应上。虽然已知HAS通过激活这些黏膜感觉通道介导局部免疫调节,但纯化的HAS对严重结肠炎的特定保护效力在很大程度上仍未被表征。特别是,HAS是否通过协调肠道生态系统(如重塑肠道微生物群和恢复代谢稳态)而发挥更广泛保护作用的机制尚未阐明。
据此,本研究旨在利用DSS诱导的结肠炎小鼠模型调查HAS的潜在保护作用。为进一步探索其潜在机制,在HAS干预后全面评估了组织病理学变化、炎症反应、氧化应激状态和肠道屏障完整性。此外,采用16S rDNA扩增子测序和非靶向代谢组学来表征肠道微生物群落和粪便代谢谱的变化。本研究为HAS在缓解肠道炎症方面的潜在作用提供了新的见解,并为开发食品来源的功能性原料用于肠道健康管理提供了科学依据。