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导语:一项研究发现一种新型的生物活性物质——桑黄的酸性多糖(PLAP),在治疗溃疡性结肠炎方面展现明显疗效,为传统治疗方法提供了安全且有效的替代选择。
炎症性肠病(IBD),是一类慢性复发性疾病,其发病机制复杂,涉及遗传、环境、免疫和肠道菌群的相互作用。溃疡性结肠炎(UC)作为IBD的一种形式,通常起始于直肠,并可能扩展至整个结肠。
近年来,全球UC的发病率不断上升,伴随着疾病负担的加重。尽管现有的临床治疗手段,能够在一定程度上控制病情,但由于往往伴随着不良反应、高成本及可能出现药物抵抗性问题。
今年4月,International Journal of Biological Macromolecules发表了一篇题为“Ameliorative Effect of an Acidic Polysaccharide from Phellinus Linteus on Ulcerative Colitis in a Dss-Induced Mouse Model”的文章,探索了一种新型、安全、有效且成本低的天然生物活性物质作为治疗UC策略。
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研究方法

本研究是一项实验性研究,旨在探究来自桑黄(Phellinus linteus)的酸性多糖(PLAP)对于DSS诱导的UC小鼠模型的改善效果及其相关机制。研究纳入了60只SPF级C57BL/6雄性小鼠,随机分为6组,每组10只:
  • 正常对照组(NC);
  • 模型对照组(MC);
  • 阳性药物对照组(SASP;500 mg/kg);
  • 粗多糖组(PLCP;600 mg/kg);
  • PLAP低剂量组(PLPA-L;300 mg/kg);
  • PLAP高剂量组(PLPA-H;600 mg/kg)。
UC模型通过给予3.5% DSS连续9天建立,随后通过每日口服灌胃给予相应药物或生理盐水,连续14天(图1)。
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图1 实验设计
主要评价指标包括生存率、体重变化、疾病活动指数(DAI)、结肠长度、组织病理学评分、炎症因子水平、紧密连接蛋白表达、氧化应激相关酶活性以及肠道菌群多样性和短链脂肪酸(SCFAs)。
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研究结果
  体重变化与生存率

UC作为一种慢性炎症性疾病,常常伴随着体重的减少和生存率的下降。MC组小鼠在实验期间体重明显下降。然而,PLAP治疗组的体重变化趋势则显著不同。特别是PLPA-H,体重损失显著减少,与NC相比无显著差异,表明PLAP对UC小鼠体重的稳定起到了积极作用(图2)。
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图2 小鼠随时间变化的体重变化,及至第14天的体重变化
生存率是评估治疗效果的一个重要指标。MC组的生存率仅为80%,而PLAP治疗组的生存率接近90%,这一差异表明PLAP提高了UC小鼠的生存率(图3)。这一结果可能与PLAP的抗炎和免疫调节作用有关,这些作用有助于减轻UC小鼠的疾病负担,从而提高了它们的生存率。
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图3 小鼠存活率
  DAI降低

DAI是评估UC严重程度的重要指标,包括体重损失、大便情况和粪便出血等临床参数的综合评分。在本研究中,MC组的DAI值显著高于NC组,反映了UC模型的成功建立。而PLAP治疗组的DAI值显著低于MC组,尤其是在PLPA-H组,DAI值明显降低,接近正常水平,这一结果表明PLAP治疗显著改善了UC小鼠的临床症状。
  组织病理学改变

组织病理学检查是评估肠道炎症和结构损伤的金标准。MC组的结肠组织出现了明显的炎症反应和结构损伤,包括隐窝结构扭曲、炎症细胞浸润等典型的UC病理改变。相比之下,PLAP治疗组,尤其是PLPA-H组的结肠组织结构接近正常,炎症反应显著减轻。这些结果表明PLAP对结肠组织具有保护作用,能够减轻UC引起的组织损伤。
  炎症因子水平

炎症因子在UC的发病机制中扮演着核心角色。PLAP治疗显著降低了血清中TNF-α、IL-6和IL-1β等促炎因子的水平,同时升高了IL-10等抗炎因子的水平。具体数值上,PLPA-H组的TNF-α水平下降了约50%,IL-10水平上升了约30%。这些结果表明PLAP具有显著的抗炎作用,能够调节UC小鼠的炎症反应。
  肠道屏障功能

肠道屏障功能的损害是UC发病的重要因素之一。PLAP对肠道屏障功能的改善体现在紧密连接蛋白的表达上。
与MC组相比,PLAP治疗组的ZO-1、occludin和claudin-1等紧密连接蛋白的mRNA表达水平显著升高,增强了肠道上皮细胞间的连接,从而提高了肠道屏障的完整性(图4)。这些结果表明PLAP能够改善UC小鼠的肠道屏障功能,减轻肠道通透性增加引起的炎症。
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注:使用qPCR法测定ZO-1(A)、claudin-1(B)、occludin(C)和MUC2(D)的相对mRNA表达水平,并以β-actin的mRNA水平为参照进行标准化。
图4 PLAP处理对肠道屏障功能的影响
  氧化应激相关酶活性

氧化应激在UC的病理过程中起着重要作用。PLAP治疗显著降低了iNOS和MPO这两种氧化应激相关酶的活性。PLPA-H组的iNOS活性下降了约40%,MPO活性下降了约30%。这些结果表明PLAP具有显著的抗氧化应激作用,有助于减轻UC小鼠的氧化损伤。
  肠道菌群多样性

肠道菌群的多样性和组成与宿主的健康状态密切相关。PLAP对肠道菌群的调节作用表现在提高了肠道菌群的多样性和丰富度。与MC组相比,PLAP治疗组的Sobs、Shannon、Ace和Chao等α多样性指数显著升高,显示出PLAP对肠道菌群具有显著的调节作用。
此外,PLAP治疗还显著提高了有益菌如Akkermansia和Ruminococcus的相对丰度,而降低了条件致病菌(如Enterococcus和Turicibacter)的数量,这些变化与改善的UC症状密切相关。
  SCFAs水平

SCFAs作为肠道菌群发酵的主要产物,对维持肠道健康和调节宿主免疫反应具有重要作用。在本研究中,PLAP显著提升了UC小鼠模型中乙酸、丙酸和丁酸等SCFAs的水平,其中丁酸增加了50%
SCFAs的增加有助于增强肠道屏障,并通过抑制炎症反应减轻UC症状。同时,SCFAs与炎症因子如TNF-α和IL-6呈现负相关,表明PLAP可能通过促进SCFAs产生发挥抗炎作用。

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总结讨论
本研究的结果表明,PLAP作为一种新型的生物活性物质,对UC小鼠模型具有显著的治疗作用,为PLAP作为UC潜在治疗药物的开发提供了重要的实验依据。
未来的研究可以进一步探索PLAP的作用机制,以及其在临床治疗UC中的应用潜力。同时,PLAP的安全性、有效性和剂量效应关系也是未来研究的重要方向。此外,本研究的方法严谨,结果可靠,为后续的临床研究和药物开发奠定了坚实的基础。
参考文献
HU J, MEI Y, ZHANG H, et al. Ameliorative effect of an acidic polysaccharide from Phellinus linteus on ulcerative colitis in a DSS-induced mouse model[J]. Int J Biol Macromol, 2024, 265(Pt 1): 130959. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2024.130959
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编辑:耳东
二审:且行
三审:清扬
排版:半夏
封面图源:Pexels