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导语:一项聚焦于灰树花多糖(GFP)治疗溃疡性结肠炎的研究,不仅显示可以有效改善UC症状,还能调节肠道菌群、增强肠道屏障、降低氧化应激。
在当前社会,随着工业化进程的加速和生活方式的转变,慢性炎症性肠病(IBD)的发病率在全球范围内不断攀升,其中溃疡性结肠炎(UC)作为IBD的主要类型之一,以其病程长、易复发、治疗难度大而著称。UC不仅严重影响患者的生活质量,还给社会医疗体系带来沉重负担。近年来,人们越来越重视通过调节肠道菌群、增强肠道屏障功能和减轻氧化应激来治疗UC。
2024年7月,Carbohydrate Polymers杂志发表了一篇题为“Grifola Frondosa Polysaccharide's Therapeutic Potential in Oxazolone-induced Ulcerative Colitis”的文章,深入探讨了灰树花多糖(GFP)在治疗UC中的价值,为UC的综合治疗提供了科学依据。
研究方法
研究为随机对照试验,研究将设立了对照组和接受OXZ诱导的UC小鼠。其中,对照组保持在正常饲养条件下,作为实验的基准,用以比较其他各组的生理和病理变化。研究者进一步将UC小鼠分为以下几组(图1):
自然恢复组(NR):仅接受OXZ处理,作为疾病状态的对照,用于评估GFP和SASP治疗的效果。
GFP组:分别接受80 mg/kg、160 mg/kg、320 mg/kg剂量的GFP治疗。
磺胺嘧啶组:接受370 mg/kg剂量的SASP治疗,SASP作为阳性对照药物,用于比较GFP治疗效果的一个标准。
图1 试验分组与流程时间
研究的主要评价指标包括疾病活动指数(DAI)、结肠长度、结肠黏膜的抗氧化水平、紧密连接蛋白表达等。次要终点包括结肠组织病理学变化、肠道菌群组成和多样性分析。通过这些指标,研究者全面评估了GFP对UC小鼠模型的治疗效应。
研究结果
GFP对UC小鼠模型的改善作用
与对照组相比,模型组小鼠的DAI显著增加,结肠长度缩短,这些变化在给予GFP干预后得到了显著改善。
GFP治疗组(包括所有剂量组)体重增长趋势均得到了改善(图2 左),此外,DAI得分较自然恢复组降低(图2右),结肠长度有所增加。这进一步证实了GFP对UC小鼠模型的改善效果。
图2 干预期间小鼠体重的变化(左),以及DAI得分的变化(右)
GFP对肠道屏障功能的调节作用
UC的发病机制与肠道屏障功能的破坏密切相关。研究中发现,OXZ处理导致小鼠结肠黏膜中紧密连接蛋白Claudin1和ZO-1的表达降低,而GFP干预后,这些蛋白的表达水平显著回升。
此外,GFP还显著提高了结肠黏膜上皮细胞的增殖活性,如PCNA表达的增加所示。这些结果表明,GFP通过上调紧密连接蛋白的表达和增强上皮细胞增殖,有助于恢复UC小鼠的肠道屏障功能。
GFP对氧化应激状态的调节作用
氧化应激在UC的发病中扮演着重要角色。研究中测量了结肠组织中的抗氧化酶活性和MDA水平,发现模型组小鼠的抗氧化酶活性显著低于对照组,而MDA水平则较高。GFP干预后,抗氧化酶活性显著提高,MDA水平降低,显示出GFP具有调节氧化应激反应的能力。也就表示,GFP可能通过改善氧化平衡,减少氧化损伤,从而对UC小鼠模型产生保护作用。
GFP对肠道菌群组成的调节作用
肠道菌群的失衡与UC的发展密切相关。通过16s rRNA基因测序,研究发现OXZ处理导致UC小鼠模型的肠道菌群多样性降低,特别是Firmicutes和Bacteroidota的相对丰度降低,而Proteobacteria的相对丰度增加。
GFP干预后,这种失衡得到了显著改善,特别是在中高剂量GFP治疗组中,Firmicutes和Bacteroidota的相对丰度增加,而Proteobacteria的相对丰度降低。此外,GFP还显著增加了有益菌如Lachnospiraceae和Lactobacillus的丰度,减少了有害菌如Escherichia-Shigella的丰度。这些结果表明,GFP通过调节肠道菌群的组成,可能有助于恢复UC小鼠模型的肠道微生态平衡(图3)。
图3 分类水平上最丰富的30个微生物群落的丰度
GFP对炎症反应的调节作用
UC的炎症反应与多种炎症介质的产生有关。研究中发现,OXZ处理导致小鼠结肠黏膜中促炎细胞因子IL-1β和TNF-α的分泌增加,而抗炎细胞因子IL-10的分泌减少。GFP干预后,这种失衡得到了显著改善,促炎细胞因子的分泌减少,抗炎细胞因子的分泌增加。这些结果表明,GFP可能通过调节炎症介质的平衡,减轻UC小鼠模型的炎症反应。
总结讨论
本研究的独特价值在于其全面性地评估了GFP在UC治疗中的多方面作用。不仅关注了GFP对肠道屏障和氧化应激的直接影响,还深入探讨了其对肠道菌群的调节作用。研究者指出,GFP作为一种天然多糖,其在UC治疗中的潜力不仅体现在改善症状上,更在于其可能作为一种膳食补充剂,为UC患者提供长期的健康支持。
参考文献
LIU X, ZHANG M, CHEN S, et al. Grifola frondosa polysaccharide's therapeutic potential in oxazolone-induced ulcerative colitis[J]. Carbohydr Polym, 2024, 344: 122517. DOI: 10.1016/j.carbpol.2024.122517. Epub 2024 Jul 22. PMID: 39218542.