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【文献分享】蝉花虫草多糖通过调节肠道菌群-胆汁酸-FXR/NF-κB轴缓解溃疡性结肠炎
发表日期:2026-08-07 14:24:13   责任编辑:古流骏   新闻来源:成都中医药大学中医脑病研究所

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前言

溃疡性结肠炎(UC)是一种慢性、复发性炎症性肠病,以结肠黏膜弥漫性炎症为特征。该研究旨在探讨蝉花虫草多糖(CCP)对溃疡性结肠炎(UC)的治疗作用及其机制。CCP作为传统中药活性成分,具有抗炎和免疫调节潜力,但其在UC中的作用机制尚不明确。研究拟通过调节肠道菌群及FXR/NF-κB通路,评估CCP对肠道屏障和炎症的改善效果,为其作为安全有效的UC治疗候选药物提供科学依据。

研究内容

1. CCP的化学物质基础

傅里叶变换红外光谱显示,CCP在3423.99 cm⁻¹(O-H伸缩振动)、2926.22 cm⁻¹(C-H伸缩振动)、1641.17 cm⁻¹(COO⁻不对称伸缩)、1154.15 cm⁻¹和1023.25 cm⁻¹(C-O及吡喃环振动)处出现特征吸收峰,并在923.10 cm⁻¹(β-糖苷键)和848.25 cm⁻¹(α-糖苷键)处证实两种糖苷构型共存。综上,CCP富含羟基、羧基及多糖骨架,兼具α和β糖苷键。



2. CCP对DSS诱导的溃疡性结肠炎小鼠症状的缓解作用

在DSS诱导的结肠炎小鼠模型中,CCP(200和400 mg/kg)可显著降低疾病活动指数(DAI),恢复结肠长度,并降低血清TNF-α、IL-1β和IL-6水平,其中400 mg/kg效果更优。组织学染色显示,CCP减轻黏膜结构损伤、抑制炎性浸润并恢复杯状细胞及黏液分泌。安全性方面,CCP对肝肾功能、血液学参数无显著影响。综上,CCP有效缓解DSS诱导的结肠炎,并具有良好的安全性。



3. CCP可减轻DSS引起的肠屏障功能障碍

DSS诱导组中紧密连接蛋白(Claudin-1、occludin、ZO-1)表达显著下降,而CCP可剂量依赖性地恢复其表达,高剂量效果与5-ASA相当。免疫荧光显示,CCP增强ZO-1与E-钙粘蛋白的共定位,形成连续顶端膜网络,提供屏障修复的形态学证据。综上,CCP通过上调紧密连接蛋白保护肠上皮屏障完整性。



4. CCP对DSS诱导小鼠肠道微生物群的影响

16S rDNA测序显示,CCP可提高DSS模型小鼠肠道菌群的α多样性(Chao1和Shannon指数)及β多样性(PCoA分析),使群落结构恢复至接近正常对照组。在属水平上,CCP显著增加梭菌属相对丰度;LEfSe分析进一步鉴定出梭菌kas107–2(属梭菌XIVa类群)为关键差异物种。结果表明,CCP通过调节肠道菌群结构、尤其富集梭菌kas107–2,可能介导其溃疡性结肠炎治疗作用。


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5. CCP介导的溃疡性结肠炎缓解作用可通过肠道微生物群传递

为验证肠道菌群在CCP缓解UC中的作用,进行粪便菌群移植实验。结果显示,接受CCP处理组供体菌群的受体小鼠DAI评分降低、结肠长度恢复,促炎因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)水平下降,组织损伤减轻,杯状细胞和黏液分泌恢复;而直接给予CCP的无菌小鼠未见显著改善。结果表明,CCP的抗UC作用至少部分通过调节肠道菌群介导。



6. FMT-CCP 可缓解 DSS 诱导的肠道屏障功能障碍

免疫荧光和Western blot结果显示,接受CCP干预菌群移植(FMT-CCP)的小鼠结肠中Claudin-1、occludin和ZO-1表达显著上调,且ZO-1与E-钙粘蛋白在肠上皮膜上形成连续共定位网络;而直接给予CCP的无菌小鼠上述蛋白无显著变化。表明FMT-CCP通过增强紧密连接蛋白表达保护肠上皮屏障完整性。



7. 粪便移植对肠道微生物群多样性的影响

FMT-CCP显著提高受体小鼠肠道菌群α多样性(Shannon、Chao1指数)及β多样性,群落结构接近正常对照组。属水平上,FMT-CCP恢复梭菌属丰度;LEfSe分析进一步鉴定梭菌Kas107–2为关键差异物种,其丰度在FMT-CCP组显著升高。提示CCP疗效可能与富集梭菌Kas107–2有关。


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8. 通过CCP和FMT-CCP恢复胆汁酸代谢稳态

血清及结肠代谢谱分析显示,DSS模型组胆汁酸稳态显著紊乱,表现为初级胆汁酸(α-MCA、β-MCA)升高,次级胆汁酸(DCA、LCA、12-酮LCA)降低,且结合/非结合比例失衡。CCP干预或FMT-CCP均可逆转上述变化,使代谢谱向对照组靠拢,提示CCP通过恢复肠道菌群脱羟化功能,增加FXR激动剂(次级胆汁酸)水平,从而增强抗炎信号。



粪便代谢谱显示,CCP及FMT-CCP可显著降低α/β-MCA水平,升高LCA、DCA及12-酮LCA。相关性分析表明,梭菌Kas107–2丰度与DCA正相关、与α/β-MCA负相关。综上,CCP可能通过富集梭菌Kas107–2,调节胆汁酸组成,增加DCA并降低α/β-MCA。



9. CCP 调节 FXR/NF-κB 轴

CCP及FMT-CCP可显著增强结肠FXR表达及其下游FGF15水平。机制上,FXR直接结合NF-κB启动子并抑制其转录活性;CCP干预后,磷酸化NF-κB和IκBα水平降低,促炎因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)下调。综上,CCP通过菌群依赖的胆汁酸重塑激活FXR,进而抑制NF-κB炎症通路,减轻结肠炎症。



10. FXR在CCP治疗作用中的关键作用

为验证CCP疗效是否依赖FXR,使用FXR抑制剂Z-古古尔甾酮与CCP联合给药。结果显示,该抑制剂可显著削弱CCP在降低DAI、恢复结肠长度、减轻组织损伤及下调促炎因子方面的作用,而FXR激动剂DCA则模拟了CCP的保护效应。Western blot证实,CCP和DCA上调FXR及FGF15,抑制p-NF-κB和IκBα;Z-古古尔甾酮逆转这些变化。综上,FXR是CCP发挥抗结肠炎作用的关键介导因子。



总结

本研究阐明,CCP能够对肠道微生物群进行全面调节,促进由梭菌XIVa群驱动的次级胆汁酸合成,诱导FXR通路激活,抑制NF-κB依赖性炎症反应,增强紧密连接蛋白的表达,并恢复黏膜屏障功能。通过阐明微生物群-胆汁酸-免疫信号这一三元体系中的这些相互关联的机制,本研究为进一步开发CCP作为功能性食品或用于治疗溃疡性结肠炎及相关炎症性肠病的辅助疗法提供了坚实的科学基础。


图文编辑 | 李思溶

图文审核 | 武晋雯

图文排版 | 武晋雯