柱状田头菇多糖通过恢复肠道屏障功能和重编程肠-肝轴的免疫稳态改善DSS诱导的结肠炎

Agrocybe cylindracea Polysaccharides Ameliorate DSS-Induced Colitis by Restoring Intestinal Barrier Function and Reprogramming Immune Homeostasis via the Gut-Liver Axis.

作者信息Aamna Atta, Muhammad Naveed, Mujeeb Ur Rahman, Yamina Alioui, Immad Ansari, Sharafat Ali, Eslam Ghaleb, Nabeel Ahmed Farooqui, Mohammad Abusidu, Yi Xin, Bin Feng
PMID40725052
发布时间2025-07-16
DOI10.3390/ijms26146805

实验完整度

包含体外多糖表征、DSS诱导小鼠结肠炎模型、组织病理学、免疫荧光、qPCR、Western blot、16S rRNA测序等多个独立证据层级,并包含功能验证和机制验证。

主要模型

DSS诱导的BALB/c小鼠结肠炎模型 肠道组织(结肠) 肝脏组织

重点核对

ACP剂量:150 mg/kg(ACPL)和300 mg/kg(ACPH)口服灌胃 DSS诱导:2.5% DSS溶于无菌饮用水,持续7天 实验周期:适应1周,DSS诱导7天,治疗14天,第28天取粪便,第29天处死 小鼠品系和数量:SPF级雄性BALB/c小鼠,5-6周龄,体重20±2 g,每组8只

摘要

溃疡性结肠炎(UC)是一种由免疫失调、微生物群失衡和肠道屏障功能障碍驱动的慢性炎症性肠病。尽管其全球负担沉重,但有效的治疗方法仍然有限。本研究探讨了柱状田头菇多糖(ACP)在葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的小鼠结肠炎模型中的治疗潜力。通过高效液相色谱(HPLC)表征的ACP在结肠炎诱导后口服给予BALB/c小鼠。ACP治疗显著降低了疾病活动指数(DAI)评分,保留了结肠长度,并通过上调紧密连接蛋白恢复了肠道屏障完整性。在机制上,ACP调节免疫稳态,抑制促炎细胞因子(IL-17、IL-23、CRP),同时增强抗炎介质(IL-4、TGF-β)。此外,ACP抑制了肝脏TLR4/MyD88/NF-κB信号通路,减轻了全身炎症,并通过富集有益菌群和减少致病性拟杆菌属来重塑肠道微生物群组成。这些发现证明了ACP在结肠炎中的多靶点功效,将其定位为UC的有前景的天然治疗剂。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
探索柱状田头菇多糖(ACP)对DSS诱导的溃疡性结肠炎的治疗潜力及其通过肠-肝轴发挥作用的机制。
核心机制
ACP通过抑制TLR4/MyD88/NF-κB信号通路,减轻全身炎症和肝脏炎症;同时恢复肠道屏障功能,调节免疫稳态(抑制促炎细胞因子,增强抗炎介质),并重塑肠道菌群。
主要证据
DSS诱导的结肠炎小鼠模型接受ACP治疗后,DAI评分降低、结肠长度恢复、组织学损伤改善;qPCR和Western blot显示紧密连接蛋白上调、TLR4/MyD88/NF-κB下调;16S rRNA测序显示菌群多样性恢复。
研究意义
该研究首次报道了蘑菇多糖同时靶向肠道屏障修复、免疫稳态和全身炎症,为UC提供了潜在的新型治疗策略,并支持真菌多糖作为炎症性肠病的膳食干预措施。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

ACP的制备与理化表征

确定ACP的化学组成和结构特征。

从柱状田头菇子实体中提取粗多糖,通过HPLC分析单糖组成,FTIR分析官能团,SEM观察形态,EDX分析元素组成。

2

DSS诱导小鼠结肠炎模型建立及ACP治疗

评估ACP对结肠炎临床症状的缓解作用。

BALB/c小鼠自由饮用2.5% DSS 7天诱导结肠炎,随后口服ACP低剂量(150 mg/kg)或高剂量(300 mg/kg)14天,监测体重、DAI、结肠长度等指标。

3

结肠组织病理学与粘液屏障评估

评估ACP对DSS诱导的结肠组织损伤和粘液屏障破坏的修复作用。

结肠组织进行H&E染色、AB染色、PAS染色和Mucin-2免疫组化,评估组织学评分、杯状细胞数量、粘液层厚度和Mucin-2表达。

4

巨噬细胞极化评估

评估ACP对结肠巨噬细胞M1/M2极化的影响。

通过免疫荧光染色检测结肠组织中CD68、CD86和CD163的表达,分析巨噬细胞表型。

5

免疫调节和肠道屏障相关mRNA表达分析

评估ACP对结肠中炎症因子、免疫调节因子和紧密连接蛋白mRNA表达的影响。

提取结肠组织RNA,通过qPCR检测IL-17、IL-23、IL-4、FOXP3、GATA3、TGF-β、CRP、occludin、claudin-1、ZO-1的表达。

6

肝脏炎症和TLR4/NF-κB通路评估

评估ACP对肝脏炎症和TLR4/MyD88/NF-κB信号通路的影响。

提取肝脏组织,通过qPCR检测IL-18、IL-6、TNF-α、TLR4、MyD88、NF-κB的mRNA表达,Western blot检测MyD88和NF-κB蛋白水平,ELISA检测血清和肝脏中IL-18、IL-6、TNF-α、IL-1β、LPS、MPO、IL-10水平。

7

肠道菌群分析

评估ACP对DSS诱导的肠道菌群失调的改善作用。

提取粪便DNA,对16S rRNA V3-V4区进行测序,分析α多样性和β多样性,门、纲、属水平上的菌群组成变化,LEfSe分析差异菌群。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
柱状田头菇子实体云南丛荣经贸有限公司--
RIPA裂解液碧云天生物技术--
葡聚糖硫酸钠上海翊圣生物--
BCA蛋白定量试剂盒南京建成生物工程研究所--
ELISA试剂盒江苏酶标生物科技有限公司--
Mucin-2抗体Proteintech27675-1-AP
CD68抗体Proteintech28058-1-AP
CD86抗体Proteintech13395-1-AP
CD163抗体Proteintech16646-1-AP
MyD88抗体Proteintech29946-1-AP
NF-κB抗体Biossbs-0465R
GAPDH抗体Proteintech10494-1-AP
HRP标记二抗ProteintechSA00001-2
ECL化学发光试剂盒----
TRIzol试剂Thermo Fisher Scientific--
HiScript II Q RT SuperMixVazyme Biotech Co., Ltd. 南京--
ChamQ SYBR qPCR MasterMix----
PowerMax DNA提取试剂盒MoBio Laboratories--
Illumina NovaSeq 6000Sangon Biotech--
傅里叶变换红外光谱仪ShimadzuFTIR-4200
扫描电镜-能谱系统HitachiS-2600N

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型与分组
小鼠品系、性别、年龄、体重、数量、分组
阅读提示:Materials and Methods 4.6
结肠炎诱导与给药
DSS浓度、给药时间、给药途径、ACP剂量、给药时间、给药途径
阅读提示:Materials and Methods 4.7
ACP制备
提取条件、除蛋白方法、沉淀条件、冻干条件
阅读提示:Materials and Methods 4.2
组织学评估
固定、包埋、染色步骤
阅读提示:Materials and Methods 4.9, 4.10, 4.11
免疫荧光
抗体稀释度、抗原修复条件、图像采集参数
阅读提示:Materials and Methods 4.12
qPCR
RNA提取方法、逆转录试剂盒、qPCR反应条件、内参基因
阅读提示:Materials and Methods 4.13
Western blot
蛋白提取、SDS-PAGE凝胶浓度、抗体稀释度、曝光系统
阅读提示:Materials and Methods 4.15
ELISA
组织匀浆制备、试剂盒品牌、操作步骤
阅读提示:Materials and Methods 4.14
16S rRNA测序
DNA提取试剂盒、PCR引物、测序平台
阅读提示:Materials and Methods 4.16