来自枣(Ziziphus jujuba cv. Changzao)的多糖通过调节炎症-肠道微生物群-代谢物轴,有效预防了小鼠的结肠炎

《Journal of Functional Foods》:Polysaccharide from Ziziphus jujuba cv. Changzao prevented colitis in mice by regulating the inflammation-gut microbiota-metabolite axis

【字体: 时间:2025年11月16日 来源:Journal of Functional Foods 4

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  酸枣多糖FP-25和LP-25通过调节肠道菌群组成(增加拟杆菌门和乳酸杆菌,减少拟杆菌门)和代谢通路(初级胆汁酸生物合成)减轻DSS诱导的结肠炎,显著降低血清IL-6、TNF-α和结肠IL-1β mRNA水平,修复紧密连接蛋白ZO-1和黏液分泌蛋白MUC2表达,改善肠道屏障功能。

  本研究聚焦于一种广泛种植的植物——枣树(*Ziziphus jujuba*)中不同品种的多糖对溃疡性结肠炎(UC)的潜在治疗作用。随着对肠道微生态与人类健康之间关系的深入理解,研究者发现,肠道微生物群的失衡是UC发生和发展的重要因素之一。因此,寻找能够有效调节肠道微生物群及其代谢功能的天然成分,成为当前UC研究的热点。本研究选择的“长枣”(*Ziziphus jujuba* cv. Changzao)是一种在中国具有重要地位的果品,其多糖成分在传统医学中被认为具有抗氧化、抗炎和抗癌等多种生物活性。然而,关于其在不同来源的长枣中对UC的具体作用机制,尤其是对肠道微生物群代谢的影响,尚缺乏系统性的研究。

为了填补这一研究空白,本研究采用多种方法对长枣多糖进行了系统性分析,并通过建立DSS诱导的UC小鼠模型,评估了其对肠道炎症、肠道屏障功能以及肠道微生物群组成的调节作用。研究结果表明,两种多糖——FP-25和LP-25,在不同剂量下均表现出显著的治疗效果,尤其在25 mg/kg剂量时,其抗炎效果和对肠道屏障修复的促进作用更为明显。这为长枣多糖在UC干预中的应用提供了重要的科学依据。

在研究过程中,研究人员首先对长枣多糖进行了提取和初步的结构分析。通过使用经典的提取方法,获得了来自不同产地的FP和LP多糖,并利用FT-IR光谱和单糖组成分析等技术对其化学特性进行了详细研究。结果显示,FP和LP的主要成分均为葡萄糖(Glc),但两者的单糖组成存在差异,其中FP含有更多的半乳糖醛酸(Gal-UA),而LP则含有更多的半乳糖(Gal)。这种结构上的差异可能影响了其在体内的生物活性,进一步揭示了多糖来源对治疗效果的潜在影响。

为了评估FP和LP的治疗效果,研究人员建立了DSS诱导的UC小鼠模型,并对不同处理组的小鼠进行了系统的病理学、免疫组织化学和代谢组学分析。实验结果表明,FP-25和LP-25显著改善了小鼠的体重减轻、结肠长度缩短和组织病理学损伤。特别是在免疫组化分析中,两种多糖均表现出对ZO-1蛋白表达的上调作用,而ZO-1是维持肠道屏障完整性的重要紧密连接蛋白。这一发现进一步支持了FP和LP在修复肠道屏障功能方面的潜力。

在肠道微生物群的分析中,研究者利用16S rRNA基因测序技术,揭示了FP和LP对肠道菌群组成的调节作用。结果显示,FP和LP均能显著增加厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度,同时降低拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度。此外,FP-25在促进*Lactobacillus*(乳酸菌)丰度方面表现出更强的效果,而LP-25则对*Akkermansia*(阿克曼氏菌)的丰度具有一定的调控作用。这些发现表明,FP和LP可能通过调节肠道菌群的结构和功能,进而影响UC的病理发展。

代谢组学分析进一步揭示了FP和LP在调控肠道代谢物方面的潜力。通过LC-MS非靶向代谢组学技术,研究人员鉴定了多种代谢物,并发现FP和LP显著影响了与初级胆汁酸(BAs)生物合成相关的代谢通路。具体而言,FP和LP的处理显著增加了去氧胆酸(DCA)和原卟啉原IX的相对水平,同时降低了粪卟啉III和原卟啉IX的含量。这些代谢物的变化与肠道炎症的减轻存在显著的正相关关系,进一步支持了FP和LP通过调控初级胆汁酸代谢途径来发挥抗炎作用的假设。

此外,研究还发现,某些肠道微生物,如*Lactobacillus*和*Desulfovibrio*,与炎症因子(如IL-1β、IL-6和TNF-α)以及特定代谢物之间存在显著的负相关关系。而*Allobaculum*和*Akkermansia muciniphila*等菌群则与这些炎症因子和代谢物表现出正相关。这一结果表明,FP和LP可能通过调节这些关键菌群的丰度,进而影响炎症反应和代谢状态,从而达到治疗UC的目的。

综上所述,本研究通过系统的实验设计和多种分析方法,揭示了长枣多糖在UC治疗中的潜在机制。FP-25和LP-25不仅能够有效减轻肠道炎症,还能通过调节肠道屏障功能和微生物群组成,改善UC的病理状态。此外,研究还发现,这些多糖可能通过调控初级胆汁酸的代谢通路,发挥其保护作用。这些发现为开发基于天然多糖的UC干预策略提供了重要的理论依据和实验支持。未来的研究可以进一步探讨不同来源长枣多糖的分子机制,并评估其在人体中的潜在应用价值。
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