苹果提取物根皮素通过调节肠道菌群和β-catenin通路缓解小鼠结肠炎相关结直肠癌的机制研究

【字体: 时间:2025年06月10日 来源:Computational and Structural Biotechnology Journal 4.5

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  推荐:研究人员针对结肠炎相关结直肠癌(CAC)这一全球高致死率疾病,探究了苹果天然成分根皮素(Phloretin)的干预效果。通过AOM/DSS诱导的小鼠模型,发现根皮素能显著降低TNFα、IL-6等炎症因子,恢复ZO-1/Occludin等紧密连接蛋白表达,并通过调控β-catenin/c-Myc通路抑制肿瘤。其独特价值在于首次揭示根皮素通过富集乳酸杆菌(Lactobacillus)等益生菌重塑肠道微生态,为CAC防治提供了多靶点干预策略。

  

在全球范围内,结肠炎相关结直肠癌(CAC)作为第四大常见恶性肿瘤,其发病机制与慢性肠道炎症和肠道菌群失调密切相关。当前临床使用的5-氨基水杨酸(5-ASA)等药物存在疗效局限性和副作用问题,而天然活性成分因其多靶点特性成为研究热点。苹果中富含的二氢查尔酮类化合物根皮素(Phloretin)已被报道具有抗炎和抗癌活性,但其对CAC的具体干预机制,尤其是对"肠-菌轴"的调控作用尚不明确。

来自中国科学院上海药物研究所的研究团队在《Computational and Structural Biotechnology Journal》发表论文,通过构建AOM/DSS诱导的小鼠CAC模型,系统研究了根皮素对肠道炎症、肿瘤发生和微生物组的调控作用。研究发现根皮素治疗能显著降低疾病活动指数(DAI),减少结肠肿瘤数量和体积,同时改善脾肿大和贫血症状。在分子机制上,根皮素通过下调TNFα、IL-1β等促炎细胞因子,上调ZO-1、Occludin等紧密连接蛋白表达,修复肠道屏障功能。更引人注目的是,研究首次揭示根皮素能特异性富集乳酸杆菌(Lactobacillus reuteri和L. murinus),并通过抑制β-catenin/c-Myc/cyclin D1信号通路发挥抗癌作用。

研究采用多组学技术联用策略:通过qRT-PCR和Western blot检测炎症因子及通路蛋白表达;采用PAS-AB染色评估杯状细胞数量;利用Illumina MiSeq平台进行16S rRNA基因V3-V4区测序分析肠道菌群;结合Kraken2和Pavian软件进行微生物分类学分析。

关键研究发现包括:

  1. 疾病活动指数与结肠参数:根皮素治疗组DAI评分降低61%,结肠长度/重量比恢复至接近正常水平,肿瘤结节数减少53%。
  2. 血液与生化指标:根皮素(100 mg/kg)使红细胞计数从3.86×106
    /μL升至8.47×106
    /μL,显著改善AOM/DSS引起的贫血。
  3. 炎症调控机制:根皮素使TNFα mRNA表达降低2.1倍,Cox2蛋白表达下降46%,同时抑制HSP90-Src炎症信号轴。
  4. 肠道屏障修复:治疗组ZO-1和MUC2基因表达分别提高23倍和4.8倍,Claudin2蛋白水平降低54%。
  5. 菌群调控特征:根皮素显著增加乳酸杆菌相对丰度(提升2.3倍),降低促炎的Blautia菌属水平。
  6. 抗癌机制:通过抑制β-catenin核转位,使下游c-Myc和cyclin D1表达分别降低48%和69%。

这项研究的重要意义在于:首次系统阐明了根皮素通过"抗炎-屏障修复-菌群调节-抗癌"多维度作用网络防治CAC的机制。特别是发现根皮素能特异性富集具有抗癌潜力的乳酸杆菌菌株,为开发基于"肠-菌轴"调控的CAC防治策略提供了新思路。研究结果支持将根皮素开发为功能性食品添加剂或辅助药物,用于炎症性肠病相关肿瘤的预防和治疗。该成果不仅为天然产物在肿瘤防治中的应用提供了科学依据,也为微生物组靶向治疗开辟了新途径。

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