对照组(CON):自来水7天,玉米油灌胃14天; 模型对照组(右旋糖酐硫酸钠(DSS)):3.0%DSS溶液灌胃7天,玉米油灌胃14天,第15天至第21天灌胃1.5%DSS溶液; DSS+15mg/kg体重VK2组(LVK2):3.0%DSS 7天,随后灌胃15mg/kg体重VK2溶液(溶剂为玉米油)14天,第15天至第21天使用1.5%DSS溶液; DSS+30mg/kg体重VK2组(MVK2):3.0%DSS 7天,然后灌胃30mg/kg体重VK2溶液(溶剂为玉米油)14天,第15天至第21天使用1.5%DSS溶液; DSS+60mg/kg体重VK2组(HVK2):3.0%DSS 7天,随后灌胃60mg/kg体重VK2溶液(溶剂为玉米油)14天,第15天至第21天使用1.5%DSS溶液; DSS+100mg/kg体重5-氨基水杨酸组(5-ASA):3.0%DSS 7天,随后灌胃100mg/kg体重5-ASA溶液(溶剂为生理盐水)14天,第15天至第21天使用1.5%DSS溶液。 整个研究过程历时21天。
对每日疾病活动指数(DAI)的影响: 第21天的DAI(评估腹泻和便血)显示,与模型对照组(DSS)相比,VK2三组和5-ASA组明显有效地缓解腹泻和便血(p<0.05,图1)。 图1. 服用维生素K2可改善溃疡性结肠炎的每日疾病活动指数(DAI)
对组织学变化的影响: ①系统评估肠粘膜损伤的苏木精和伊红(H&E)染色结果(图2a,b):与模型对照组(DSS)相比,VK2三组和5-ASA组小鼠炎症细胞浸润较少,结肠结构相对完整,粘膜损伤较少,组织学评分较低,DSS组小鼠隐窝丢失,单核细胞浸润,粘膜损伤严重和组织学评分较高。 ②高碘酸希夫(PAS)染色结果(图2a、c):DSS组小鼠结肠杯状细胞数量显著减少(p<0.05)。口服VK2三组和5-ASA可恢复DSS引起的结肠杯状细胞损失(p<0.05)。 图2. 结肠的组织学变化
对炎症细胞因子和肠道紧密连接表达的影响:
①与CON组小鼠相比,DSS组小鼠结肠组织中IL-6和IL-1β分泌水平显著升高(p<0.01,图3a,c)。TNF-α也有所增加,但这没有统计学意义(p>0.05,图3b)。
②与DSS组相比,不同剂量VK2治疗的小鼠结肠TNF-α和IL-1β水平均有不同程度降低,尤其是MVK2组(p<0.01,图3a,b)。补充VK2的小鼠抗炎细胞因子表达(IL-10)增加(p<0.05,图3d)。此外,与DSS组相比,补充5-ASA显著降低了结肠TNF-α水平(p<0.01,图3b)并增加了IL-10水平(p<0.05,图3d)。
③在DSS组中,小鼠结肠组织中ZO-1和occludin蛋白表达水平显著低于CON组(p<0.01,图3g,h)。与DSS组相比,补充VK2三组和5-ASA组的ZO-1和封闭素蛋白表达水平升高,MVK2组和5-ASA组结果有统计学差异(p<0.01,图3g,h)。
④DSS诱导的muc2蛋白表达减少,在MVK2组、HVK2组和5-ASA组中得到逆转(p<0.05,图3f)。
图3. 维生素K2对结肠的炎症细胞因子和肠道紧密连接表达的影响
(a)IL-1水平。(b)TNF-α水平。(c)IL-6水平。(d)IL-10水平。(e)蛋白质印迹法检测的muc2、ZO-1、ZO-1和β-肌动蛋白水平。(f)muc2的相对蛋白表达。(g)ZO-1的相对蛋白表达。(h)ZO-1的相对蛋白表达。
产生与改善UC的短链脂肪酸(SCFA): DSS组的短链脂肪酸(SCFA)水平显著低于CON组(p<0.05,图4)。VK2干预后,三组小鼠的SCFA水平显著升高(p<0.05,图4)。5-ASA组小鼠的SCFA水平也显著高于DSS组(p<0.05)。 图4. 盲肠内容物中SCFA的水平
调节肠道菌群: 调节与溃疡性结肠炎指数相关的肠道菌群组成、相对丰度和特定微生物类群。
维生素K2可能通过调节短链脂肪酸(SCFA)、炎症因子和肠道屏障蛋白的表达,通过增强肠道菌群(例如粪菌属)的优势和减少肠道菌群失调,来减轻右旋糖酐硫酸钠(DSS)诱发的小鼠结肠炎,接近治疗溃疡性结肠炎药物5-氨基水杨酸(5-ASA)的疗效。
目前治疗溃疡性结肠炎的主要药物为糖皮质激素和其他抗炎药物。但其副作用和昂贵的定价,紧迫需要寻找安全有效的新方法。研究显示,炎症性肠病患者常见维生素K缺乏。这项研究显示:维生素K2可减轻结肠炎,接近治疗药物5-氨基水杨酸的疗效。因此,我们推荐,中老年人服用维生素K2,不但可预防血管钙化和骨质疏松,而且还可保护结肠健康。
【文献来源】
作者 | 周建烈
编辑 | 林瑞霞
(注:封面图片来源网络,如有侵权请联系删除)
健康人群维生素K2(MK-7)的生物利用度和体内昼夜节律的研究
点击关注
一起探索革命性多能性的维生素K2