[科研进展] 甜茶预防小鼠溃疡性结肠炎的功效与机理

近日，中国农业科学院都市农业研究所植物与人体健康医用机理研究创新团队联合成都大学、中山大学及四川省医学科学院·四川省人民医院实验动物研究所等研究人员在国际医学期刊《Nutrients》（JCR一区，影响因子5.719）上发表题为“Prevention of Ulcerative Colitis in Mice by Sweet Tea (Lithocarpus litseifolius) via the Regulation of Gut Microbiota and Butyric-Acid-Mediated Anti-Inflammatory Signaling”的研究性论文，全面研究了甜茶对小鼠溃疡性结肠炎的预防作用及潜在分子机理。都市所植物与人体健康医用机理研究创新团队首席科学家甘人友博士及四川省医学科学院·四川省人民医院实验动物研究所张新尚博士为本文共同通信作者，都市所植物与人体健康医用机理研究创新团队科研助理何晓琴和成都大学食品与生物工程学院客座研究生刘丹为本文共同第一作者。该研究得到了国家农业科技中心成都市地方财政资助项目(编号NASC2020KR02)，农业农村部粗粮加工重点实验室开放基金(编号2021CC002)，中央公益性科研单位基本科研业务费资助项目(编号Y2020XK05)和成都市重点研发支撑计划重大科技应用示范项目(2020YF0900080SN)的支持。

文章概述：

溃疡性结肠炎(Ulcerative colitis，UC)是一种复发性炎症性肠病，具有血便、腹泻和腹痛等典型的临床症状,已经成为威胁人类健康的全球性疾病。迄今为止，虽然UC的病因和发病机制尚未完全阐明，但大多数研究已经证实，不健康的饮食习惯、环境因素、宿主易感基因、免疫功能障碍和肠道菌群紊乱与UC的发生密切相关。特别是由肠道菌群失调和早期炎症反应引起的肠道屏障功能障碍在UC的病理过程中起着关键作用。传统的干预药物，包括5-氨基水杨酸酯、类固醇激素和免疫抑制剂等，虽短期疗效较好，但仍存在长期疗效不佳，停药后复发率高，不良反应大等局限。因此，寻找高效、安全、无毒副作用的天然抗结肠炎药物和饮食辅助疗法尤为必要。

近年来，天然植物生物活性化合物，如多酚和类黄酮，因其强大的抗炎能力和安全性的优势在预防UC损伤方面受到越来越多的关注。木姜叶柯，俗称甜茶，是一种新的食物资源，在传统上常被用作茶或草药来预防糖尿病、高血压和高脂血症等。现代研究表明木姜叶柯的主要活性成分为二氢查尔酮类化合物，被广泛证明具有抗炎、抗氧化、抑菌和抗肿瘤作用，且耐受性强、安全性高，推测其在预防和改善UC中具有很大的潜力。此外，药代动力学研究表明，大量难以被胃吸收的二氢查尔酮会积累在肠道被肠道微生物利用，表明肠道微生物及其代谢物，如短链脂肪酸，可能在介导二氢查尔酮改善机体健康中发挥重要作用。然而，甜茶调节肠道菌群抗UC的作用及相关分子机制目前尚不清楚。因此，本研究首先采用HPLC对甜茶乙醇提取物的活性成分进行鉴定，进一步以BABL/c小鼠为实验对象，采用经典的3％葡聚糖硫酸钠（Dextran sulfate sodium salt，DSS）饮水诱导小鼠溃疡性结肠炎模型，并以柳氮磺胺吡啶为阳性对照，研究甜茶乙醇提取物（100 and 400 mg/kg）对UC的预防作用及其在恢复肠道屏障、抑制炎症及调节肠道微生物群等方面的可能机制。

图1甜茶乙醇提取物的主要植物活性成分

结果与展望：

研究发现甜茶乙醇提取物（主要成分为三叶苷，根皮苷、根皮素和异槲皮素）显著改善了DSS诱导的UC小鼠疾病活动指数增加、体重减轻、结肠长度缩短和结肠病理损伤。进一步的生化分析表明，甜茶乙醇提取物干预降低了UC小鼠结肠炎症介质的水平，如髓过氧化物酶、肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6、白细胞介素-1β和脂多糖，还增加了抗炎转化生长因子-β和白细胞介素-10的水平，上调结肠紧密连接蛋白ZO-1和Occludin的表达。此外，16S rRNA基因测序表明甜茶乙醇提取物通过增加拟杆菌门(Bacteroidetes)、乳酸杆菌(Lactobacillus)、阿克曼氏菌(Akkermansia)、毛螺菌科（Lachnospiraceae_NK4A136_group）和另枝菌属（Alistipes）的丰度，抑制厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门（Proteobacteria）和幽门螺杆菌(Helicobacter)的增殖，同时显著增加丁酸含量来改变UC小鼠肠道菌群失调。最后，蛋白免疫印迹分析表明甜茶乙醇提取物显著增加结肠G蛋白偶联受体(GPR) 43和GPR109A的表达，抑制组蛋白去乙酰化酶3 (HDAC3)和核因子-κB p65 (NF-κB p65)的表达。综上所述，甜茶乙醇提取物具有良好的抗结肠炎作用，其潜在机制可能与调节肠道菌群激活丁酸-GPRs (GPR43和GPR109A)抗炎信号级联，同时抑制HDAC3/NF-κB炎症信号通路激活有关。以上结果表明甜茶具有被开发成为一种新型降低UC风险茶饮的潜力。

图2. 甜茶提取物通过肠道菌群及其代谢物减轻DSS诱导的UC的潜在机制

参考文献：

He, X.-Q.; Liu, D.; Liu, H.-Y.; Wu, D.-T.; Li, H.-B.; Zhang, X.-S.; Gan, R.-Y. Prevention of Ulcerative Colitis in Mice by Sweet Tea (Lithocarpus litseifolius) via the Regulation of Gut Microbiota and Butyric-Acid-Mediated Anti-Inflammatory Signaling. Nutrients, 2022, 14, 2208. https://doi.org/10.3390/nu14112208.