主题：【分享】【金秋计划】黄蜀葵多糖调节肠道微生物强化肠道粘液屏障减轻肠道炎症

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发表于：2024/09/12 17:17:19 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

肠道黏液屏障是抵御肠道病原体的重要防线，该屏障受损会使细菌与上皮细胞紧密接触，从而导致肠道炎症。因此，修复该屏障是缓解肠道炎症的一种有前途的策略。黄蜀葵是一种广泛分布于东欧和亚洲的植物，对人体具有很高的营养价值。然而，目前关于黄蜀葵多糖（AMP）的药理学研究较少。其中大多数集中于其免疫调节和抗肿瘤活性。因此，AMP对粘液分泌和肠道菌群的影响仍然未知。2024年6月8日，南京中医药大学郭建明、段金廒团队在Acta Pharm Sin B（IF=14.7）发表题为“Abelmoschus manihot polysaccharide fortifies intestinal mucus barrier to alleviate intestinal inflammation by modulating Akkermansia muciniphila abundance”的文章，发现黄蜀葵多糖（AMP）通过增加黏液产生来强化肠道黏液屏障，这在AMP介导的结肠炎改善中起着至关重要的作用。IL-10敲除的小鼠模型表明，AMP对黏液产生的影响依赖于 IL-10。此外，细菌消耗和补充证实，AMP对IL-10分泌和黏液产生的影响是由肠道菌Akkermansia muciniphila介导的。这些发现表明植物多糖通过维持肠道微生物群的稳态来强化肠道黏液屏障，针对黏液屏障是缓解肠道炎症的有效策略。

1、AMP减轻急性结肠炎小鼠肠道炎症、恢复肠道黏液屏障为了阐明AMP对结肠炎的影响，作者构建了DSS诱导的急性结肠炎模型，发现AMP治疗的，小鼠腹泻较少，体重恢复较快，且AMP显著改善结肠炎小鼠的结肠缩短和脾肿大，促进近端结肠中MUC2分泌并增加杯状细胞数量，从而增加肠道黏液层厚度。组织学评估显示AMP显著改善了肠道炎症，下调了促炎细胞因子 TNF- α和 IL-6的转录和表达，这些结果表明 AMP 改善了肠道炎症

为了研究AMP是否能改善杯状细胞功能，作者评估了与内质网应激和MUC2的O-糖基化相关的基因的表达，发现AMP显著影响了ER应激相关基因Perk、Atf4和Xbp1的表达，促进B3gnt6、C1galt1和St3gal3的表达。此外，共聚焦成像技术发现DSS显著缩短了肠道微生物与肠上皮细胞之间的距离，而AMP则阻止了肠道微生物的入侵。这些结果表明AMP可以强化DSS诱发结肠炎小鼠的肠道粘液屏障

2、AMP改善慢性结肠炎小鼠黏液屏障功能作者接着研究了AMP在DSS诱发的慢性结肠炎小鼠模型中的影响，发现与急性结肠炎模型一致，AMP 治疗的小鼠对 DSS 诱发的慢性结肠炎的易感性降低，此外，AMP改善了远端结肠的组织病理学并降低了Tnfa和Il6的转录，结果表明 AMP 可改善结肠炎小鼠的肠道炎症。同样，与急性结肠炎模型一致，AMP 明显恢复了肠道黏液厚度，阻止了肠道微生物进入肠上皮细胞，AMP 可恢复肠道黏液屏障功能，从而缓解急性和慢性结肠炎

3、增强粘液产生在AMP介导的结肠炎改善中起着至关重要的作用MUC2是肠道黏液层的重要组成部分，其缺乏会导致肠道黏液屏障受损，进而诱发自发性结肠炎。由于AMP可恢复结肠炎小鼠的MUC2水平，作者利用Muc2?/?小鼠发现，Muc2 ?/?体重增加较少，DAI、粪便含水量和结肠萎缩均呈渐进性增加，且表现出肠道杯状细胞萎缩和粘液层变薄，导致炎症细胞浸润和促炎细胞因子分泌。在Muc2缺失的情况下，AMP不在发挥作用，结果表明增强粘液分泌在AMP介导的结肠炎改善中发挥重要作用

4、AMP对黏液产生的影响依赖于IL-10IL-22是一种细胞因子，可通过增加粘蛋白的产生来改善结肠炎相关粘液层的破坏。因此，作者检查了结肠炎小鼠中的IL-22转录，发现AMP对IL-22转录没有显著影响，表明它不会通过IL-22促进粘液的产生。IL-10是另一种重要的抗炎细胞因子，它通过抑制促炎细胞因子的释放和维持肠道粘液屏障的完整性来延缓结肠炎的进展。作者IL-10?/?小鼠来评估AMP对粘液产生的影响，证明了IL-10在粘液产生和AMP诱导的结肠炎改善中的作用，且AMP以IL-10依赖的方式改善肠道炎症和粘液屏障功能

5、AMP改善肠道菌群失调，增加A. muciniphila丰度越来越多的证据支持肠道菌群在粘液生成和IL-10分泌中发挥的关键作用。因此，作者从患有急性结肠炎的小鼠身上分离出的粪便细菌DNA中的16S rRNA进行高通量测序，研究了肠道菌群的变化，以进一步探索AMP对肠粘液和IL-10的影响是否与肠道菌群有关。结果显示，DSS诱发的结肠炎小鼠中A. muciniphila丰度降低，而AMP显著恢复了其丰度，慢性结肠炎小鼠中同样观察到该现象。结果表明AMP可以恢复肠道微生物群的稳态，并特别调节患有结肠炎的小鼠体内的A. muciniphila丰度

6、AMP对黏液产生和IL-10分泌的影响依赖于A. muciniphila作者进一步用广谱抗生素混合物处理小鼠，以直接评估肠道微生物在 AMP 对粘液产生和IL-10 分泌的影响中的作用，发现抗生素治疗后IL-10转录降低，AMP无法逆转这一趋势，AMP不能保护肠道黏液屏障，表明其对黏液产生和 IL-10 分泌的影响依赖于肠道菌群。此外，广谱抗生素治疗后，A. muciniphila丰度急剧下降，而AMP并不能恢复它。进一步管饲A. muciniphila后再给予 AMP 可显著增加肠道粘液层的厚度，且AMP 治疗小鼠的MUC2水平明显高于A. muciniphila治疗对照组。这些发现表明A. muciniphila在AMP对粘液产生和IL-10分泌的影响中起着关键作用

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7、AMP通过上调微生物基因表达、调节细胞生长和能量代谢直接促进A. muciniphila的生长接着作者研究了AMP促进A. muciniphila丰度的机制。作者首先假设AMP通过促进黏液分泌来恢复A. muciniphila的丰度，而A. muciniphila反馈到肠道黏液层，最终使该层增厚并形成正反馈回路，结果表明AMP对A. muciniphila的影响不是由黏液介导的。有研究报道调节A. muciniphila丰度的其他因素包括IL-18。作者发现AMP对A. muciniphila生长的促进也不是由IL-18介导的。由于AMP促进A. muciniphila生长的方式与上述途径无关，作者假设AMP直接促进A. muciniphila生长。结果发现AMP促进了细菌的生长。接着对AMP处理的A. muciniphila进行 RNA 测序，以研究微生物基因表达的变化，发现COG富集分析显示AMP上调微生物基因表达、调节细胞生长和能量代谢直接促进A. muciniphila的生长

总结研究报道了植物多糖增强肠道粘液屏障的具体机制，并证明了A. muciniphila在这一作用中起着至关重要的作用。研究结果表明，AMP通过恢复结肠炎小鼠体内A. muciniphila 的丰度来促进IL-10的分泌，从而促进MUC2的分泌，改善肠道粘液屏障功能，最终改善结肠炎小鼠的肠道炎症。因此，针对肠道粘液屏障可能是缓解肠道炎症的有效策略

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