《Frontiers in Cell and Developmental Biology》：Therapeutic potential of maggot-derived bioactive peptides in modulating inflammatory responses in mice model of inflammatory bowel disease
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摘要翻译：
**引言：** 炎症性肠病（Inflammatory bowel disease, IBD）以慢性炎症和肠道完整性破坏为特征。本研究探讨蛆虫源性生物活性肽（Maggot-Derived Bioactive Peptides, BPM）在缓解IBD
摘要翻译：
**引言：** 炎症性肠病（Inflammatory bowel disease, IBD）以慢性炎症和肠道完整性破坏为特征。本研究探讨蛆虫源性生物活性肽（Maggot-Derived Bioactive Peptides, BPM）在缓解IBD症状和恢复肠道功能方面的治疗作用。
**方法：** 研究人员利用IBD模型，评估了BPM对炎症反应、肠道形态、杯状细胞密度及紧密连接蛋白表达的影响，并检测了血清中炎症和氧化应激标志物水平以评价其全身效应。
**结果：** BPM显著缓解了IBD中的炎症反应，表现为促炎细胞因子（包括TNF-α）水平下降。BPM治疗改善了肠道形态，并增加了杯状细胞密度，从而促进黏膜屏障功能。此外，BPM调控p-p65和TNF-α通路，有效减轻炎症。血清分析显示，BPM调节了炎症和氧化应激标志物的表达。重要的是，BPM通过上调紧密连接蛋白ZO-1、occludin和claudin-1来维持肠壁完整性。
**讨论：** 研究结果表明，BPM是治疗IBD的一种有前景的治疗剂，通过多种机制发挥抗炎作用、改善肠道形态并维持上皮完整性。未来需进一步研究以探索BPM作为IBD标准治疗方案的潜力。
论文解读文章：
**一、研究背景与现存问题**
炎症性肠病（Inflammatory bowel disease, IBD）是一种慢性、复发性胃肠道炎症性疾病，主要包括克罗恩病（Crohn's disease）和溃疡性结肠炎（ulcerative colitis, UC），其全球发病率在近几十年来持续上升。尽管治疗手段不断进步，但IBD的病因仍不明确，现有疗法的局限性日益凸显，包括不良反应及随着时间推移疗效逐渐降低。IBD的炎症特征表现为过度免疫应答，这一过程涉及促炎细胞因子、氧化应激及黏膜免疫失调的复杂相互作用，最终导致组织损伤和肠道屏障功能受损。活性氧（reactive oxygen species, ROS）和氧化应激是IBD发病机制中的核心介质，可促进上皮细胞凋亡和持续性炎症，而超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）和过氧化氢酶（catalase, CAT）作为肠道内重要的抗氧化防御酶，其活性在IBD中通常下降，反映出氧化失衡状态。蛆虫源性生物活性肽（maggot-derived bioactive peptides, BPM）是一类具有良好治疗特性的天然活性化合物。养殖蛆虫作为天然可食用资源，在中国已被制成调味酱供人类食用。蛆虫疗法因其抗菌和抗炎作用已被用于伤口愈合的有效干预手段，尤其在治疗皮肤感染和坏死组织方面。丝光绿蝇（Lucilia sericata）幼虫富含蛋白质、氨基酸和必需脂肪酸，这些成分赋予其强效生物活性。已有研究表明，多种昆虫来源的生物活性肽具有抗氧化、抗炎和免疫调节作用，与IBD病理密切相关。鉴于蛆虫衍生肽的良好生物学特性，本研究旨在IBD小鼠模型中探究BPM的潜在治疗作用，重点考察其对氧化应激和炎症信号的调控能力。
**二、研究内容、结论与意义**
研究人员建立DSS诱导的IBD小鼠模型，综合运用多种实验方法系统评估了BPM对IBD的治疗效果及作用机制。研究结果显示，BPM能够显著减轻IBD小鼠的炎症反应、改善肠道形态、增加杯状细胞密度并维持肠壁完整性。进一步机制研究表明，BPM通过调控p-p65和TNF-α通路发挥抗炎效应，同时上调紧密连接蛋白ZO-1、occludin和claudin-1的表达以增强肠道屏障功能。这些发现表明BPM是一种有前景的IBD治疗候选药物。本研究为IBD的替代疗法开发提供了新的方向，拓展了昆虫源生物活性肽在炎症性疾病治疗中的应用前景，具有重要的科学转化价值。
**三、主要关键技术方法**
研究人员首先合成BPM多肽（氨基酸序列Gly-Tyr-Gly-Gly-Tyr-Gly-Gly-Phe-Gly-Arg），经高效液相色谱（high-performance liquid chromatography, HPLC）验证纯度超过99%。动物实验选用40只8–10周龄雄性C57BL/6小鼠（购自GemPharmatech Co., Ltd, 中国），饲养于SPF环境下。除正常组外，其余小鼠通过饮用含3%（w/v）葡聚糖硫酸钠（dextran sodium sulfate, DSS, 36–50kDa, MP Biomedicals, USA）的饮用水7天诱导IBD模型，随后随机分为四组：正常组、IBD组、IBD+BPM组及IBD+美沙拉嗪（Mesalazine）阳性对照组。BPM以20 mg/kg/day剂量经口服灌胃给药。实验采用苏木精-伊红（H&E）染色和过碘酸-雪夫（PAS）染色进行组织学评估，免疫荧光染色检测occludin、ZO-1、p-p65和TNF-α的表达，酶联免疫吸附测定（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）检测血清及组织中炎症因子与氧化应激标志物（SOD、GSH-Px、MPO、IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ、IL-10），Western blot检测紧密连接蛋白ZO-1、occludin和claudin-1的表达水平。组织学评分由两位对分组设盲的观察者独立完成，统计分析采用GraphPad Prism 9.0软件进行。
**四、研究结果**
**1. BPM减轻炎症性肠病（IBD）中的炎症反应**
通过监测四组小鼠（正常对照组、IBD模型组、BPM治疗组和美沙拉嗪治疗组）的体重变化轨迹发现，IBD模型组小鼠体重明显下降，而BPM和美沙拉嗪治疗组均显著减轻了体重下降幅度（p < 0.05）。疾病活动指数（Disease Activity Index, DAI）评分综合评估了体重下降、粪便性状和直肠出血情况。IBD模型组DAI评分显著高于正常组（p < 0.01），而BPM和美沙拉嗪治疗组的DAI评分均显著低于未治疗IBD组（p < 0.05）。此外，BPM治疗显著改善了DSS诱导的结肠缩短现象，表明其对DSS诱导的结肠损伤具有保护作用。
**2. BPM显著增强肠道形态并增加杯状细胞密度**
H&E染色显示，未治疗的IBD模型小鼠出现广泛黏膜损伤，表现为上皮破坏、隐窝丢失和炎症细胞浸润。BPM治疗组小鼠结肠形态明显改善，包括上皮结构保留、炎症浸润减少和隐窝结构完整。组织学评分定量分析显示，BPM治疗组的病理学评分显著低于未治疗IBD组。PAS染色及杯状细胞密度定量分析表明，BPM治疗显著增加了杯状细胞数量，而杯状细胞对黏液产生和肠道屏障功能至关重要。这一结果提示BPM可促进黏膜修复并增强屏障完整性。
**3. BPM通过调控p-p65和TNF-α通路改善肠壁完整性**
免疫荧光染色结果表明，与未治疗IBD组相比，BPM治疗组小鼠肠壁的occludin和ZO-1荧光强度显著增加，表明紧密连接得以重建并改善了黏膜屏障功能。同时，未治疗IBD组p-p65荧光强度显著升高，提示NF-κB通路过度激活；BPM治疗后p-p65水平显著降低。此外，BPM治疗显著降低了TNF-α的表达。定量分析进一步证实了这些观察结果。上述证据表明，BPM通过上调紧密连接蛋白occludin和ZO-1改善肠壁完整性，同时通过下调p-p65和TNF-α通路减轻炎症信号。
**4. BPM调节炎症和氧化应激标志物的表达**
ELISA检测结果显示，与正常组相比，DSS处理显著升高了促炎细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α和IFN-γ的水平，同时降低了抗炎细胞因子IL-10的水平。BPM给药显著降低了IL-1β、IL-6、TNF-α和IFN-γ的水平，并恢复了IL-10的表达，美沙拉嗪组亦观察到相似的保护效应。此外，未治疗IBD组小鼠的抗氧化酶SOD和谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase, GSH-Px）水平因氧化负荷增加而降低，BPM治疗显著恢复这些酶的血清水平，表明其可增强内源性抗氧化防御系统。
**5. BPM通过调节ZO-1、occludin和claudin-1在体内保护肠壁完整性**
Western blot分析结果显示，未治疗IBD模型中ZO-1、occludin和claudin-1蛋白表达显著下调，提示紧密连接破坏和屏障功能受损。BPM治疗后，上述三种紧密连接蛋白的表达均显著上调（p < 0.05）。这一结果支持BPM通过促进关键紧密连接组分的表达增强肠道屏障功能，从而发挥对肠壁完整性的保护作用。
**五、讨论与结论**
讨论部分指出，BPM通过多种机制发挥对IBD的治疗作用。其抗炎效应可能涉及对p-p65和TNF-α关键信号通路的调控，从而减轻肠道炎症负担。杯状细胞密度的恢复与黏膜屏障功能改善相关，可降低进一步炎症损伤的风险。BPM对血清炎症和氧化应激标志物的调节显示了其全身性作用，不仅有助于局部肠道修复，还能带来整体获益。紧密连接蛋白ZO-1、occludin和claudin-1的上调则通过增强上皮屏障完整性，减少肠道通透性和后续炎症反应。研究亦诚实地指出了局限性：口服BPM的胃肠道稳定性、生物利用度及肠道腔内相互作用未被直接评估，是否完整肽段到达结肠或消化产生的肽段片段是否发挥作用尚未明确；此外，肠道菌群相关机制（如粪便微生物组测序和代谢组学分析）未被探究。未来研究应评估BPM在模拟胃肠液中的稳定性、定量检测完整BPM及主要降解产物、表征其药代动力学和组织分布，并通过16S rRNA基因测序等方法研究菌群相关机制，同时探索肠溶包衣或封装等递送策略以提高胃肠道稳定性。
结论部分可翻译为：总之，研究结果共同表明，BPM是治疗IBD的一种有前景的治疗剂，其作用机制涵盖抗炎效应、肠道形态增强及上皮完整性维持等方面。未来研究应进一步阐明所涉及的特定分子通路，并探索BPM在临床环境中作为标准治疗选择的可能性。
