炎症性肠病(IBD)是全球性健康问题,目前缺乏有效治愈方法。常用临床药物虽有较高缓解率,但常出现继发性失效情况。因此,迫切需要寻找更有效、更安全的新治疗方法。
肠道微生物群失调与IBD的发生发展密切相关,部分微生物代谢物对IBD有缓解作用。如吲哚-3-乙酸(IAA)、吲哚-3-甲醇和吲哚-3-丙酮酸等可作为芳香烃受体(AhR)的天然配体,通过增强抗炎白细胞介素水平缓解IBD,表明肠道微生物群及其代谢物可能是开发IBD新治疗方法的潜在资源。
传统中药在治疗疾病方面有一定潜力,桑黄(SH)是一种具有多种药理作用且能调节肠道微生物群的药用真菌,但其对IBD的治疗潜力尚未明确。
李有贵团队在iMeta在线发表题为“The gut microbiota‐aromatic hydrocarbon receptor (AhR) axis mediates the anticolitic effect of polyphenol‐rich extracts from Sanghuangporus”的文章,报道了桑黄多酚提取物(SH)通过调节肠道微生物群,富集特定细菌及其代谢物,激活芳香烃受体(AhR)信号通路来减轻结肠炎。
1.SH缓解DSS诱导的小鼠结肠炎,且肠道微生物群在其中发挥重要作用
SH显著改善了DSS诱导的结肠炎,且SH处理改变了结肠炎小鼠肠道微生物群的组成,增加了肠道菌群的α多样性,使菌群结构向正常对照组偏移。粪便微生物群移植(FMT)实验表明,SH调节的肠道微生物群具有抗结肠炎作用,可改善受体小鼠的体重、DAI、结肠长度、组织学、炎症状态和肠屏障功能。
图1.SH减轻DSS诱导的C57BL/6小鼠实验性结肠炎并改变其肠道菌群
2.SH富集Alistipesonderdonkii缓解结肠炎
作者进一步分析发现DSS组中Alistipes属显著减少,而SH处理后该属丰度明显增加,且通过Spearman相关性分析发现,Alistipes与DAI呈负相关、与结肠长度呈正相关,表明其与结肠炎症状缓解密切相关,提示Alistipes可能是SH发挥抗结肠炎作用的关键细菌属。
为进一步明确Alistipes属中具体发挥作用的物种,作者采用物种特异性定量PCR对粪便中的Alistipes进行定量分析,发现主要是A.onderdonkii富集,从而将关注点聚焦到A.onderdonkii上。作者利用三株A.onderdonkii菌株进行动物实验,结果表明其中的两株对IBD产生了有利影响,而另外一株产生了有害影响。上述结果表明SH富集A.onderdonkii缓解结肠炎,但存在菌株特异性。
3.5-羟基吲哚-3-乙酸(5HIAA)是关键活性微生物代谢物
SH处理改变了粪便代谢组,使5HIAA显著升高,其水平与结肠炎缓解呈正相关。A.onderdonkii菌株基因组分析和高效液相色谱(HPLC)检测表明,有效菌株能产生更多5HIAA。5HIAA和吲哚-3-乙酸(IAA)处理可缓解结肠炎,其中5HIAA效果更好,能调节炎症因子水平、氧化应激相关基因表达和TJ因子表达。
图2.5HIAA治疗可减轻DSS诱导的C57BL/6小鼠结肠炎
图3.5HIAA对DSS诱导的C57BL/6小鼠炎症及肠粘膜屏障损伤的影响
4.结肠AhR激活对SH抗结肠炎作用的重要性
最后,作者对5HIAA和SH处理后的结肠炎小鼠结肠组织进行基因表达分析,检测AhR下游基因(包括Cypa1、Cypa2和Cypb1)的表达变化。结果发现,5HIAA和SH处理均显著上调了这些基因的表达,表明在结肠组织中AhR被激活,提示SH和5HIAA可能通过激活AhR信号通路发挥抗结肠炎作用。
AhR抑制剂可消除5HIAA对结肠炎的改善作用,部分削弱SH的作用,说明SH至少部分通过激活AhR信号通路减轻结肠炎,此外NF-κB和NLRP3/caspase-1信号通路等也可能参与。
总之,SH通过富集A.onderdonkii,促进其产生代谢物5HIAA,激活AhR信号通路,改善DSS诱导的结肠炎,为开发治疗结肠炎的药物提供了新靶点和理论依据。
图4.作用机制图
本文作者:FS
责任编辑:CT
关键词:IBD;桑黄多酚;芳香烃受体;5-羟基吲哚-3-乙酸
全文链接:
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11170970/
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