摘要
溃疡性结肠炎(UlcerativeColitis,UC)是一种病因不明的慢性炎症性肠道疾病。现有的UC治疗药物有严重的副作用,长期使用可能会出现恶心、头晕等不良反应,严重的可能导致肝、肾损伤。因此,开发更加安全且有效的新药成为UC治疗的关键。有研究表明食物源活性物质如小分子肽、益生菌等具有UC治疗的效果。本研究在前期小分子肽、益生菌联合UC治疗的基础上,开发新型棉籽肽益生菌复合物以探索其对UC治疗的效果和机制。具体研究内容如下: (1)以C57BL/6J小鼠为模型动物,探讨棉籽肽益生菌复合物对DSS诱导的溃疡性结肠炎的治疗作用:采用棉籽肽益生菌复合物给药的方式,利用葡聚糖硫酸钠(DSS)建立UC小鼠模型。该模型充分再现UC主要的病理特征和临床表现,造成实验小鼠体重减轻、腹泻、便血及精神萎靡、结肠受损、炎症增加及抗氧化水平下降等。我们发现,与模型组对比,UC模型小鼠在给药浓度为260mg/kg、520mg/kg和780mg/kg的棉籽肽益生菌治疗8天后,能显著改善溃疡性结肠炎小鼠的症状。具体表现为:小鼠体重下降减慢,腹泻和便血情况有所缓解,结肠长度缩短的情况有所改善,除了肝脏指数外,其他脏器指数无明显变化。通过HE染色发现,DSS处理后结肠黏膜被大量破坏,并伴随大量的中性粒细胞浸润,给药治疗后,结肠组织的杯状细胞损伤减少,少量中性粒细胞浸润,并存在剂量关系。此外,小鼠结肠和血清中的脂质过氧化产物丙二醛(MDA)的表达水平下降,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的表达水平明显提高,而炎性因子的表达水平显著下降。这表明棉籽肽益生菌复合物可以通过抗氧化和抗炎的作用来治疗DSS诱导的溃疡性结肠炎。 (2)利用高通量测序技术对小鼠肠道菌群的种类及丰度进行研究:最后一次灌胃24h后,每组取三个小鼠盲肠内容物样本进行分析,测序区域为细菌16srDNA的V3-V4区。结果发现,棉籽肽益生菌复合物能增强小鼠肠道菌群的多样性和丰富性,并改善DSS诱导的肠道菌群的异常。除此以外,给药治疗显著增加优势菌群并降低有害菌群。这表明棉籽肽益生菌复合物可以通过调节肠道菌群的平衡来治疗DSS诱导的溃疡性结肠炎。 (3)基于网络药理学和分子对接的方法预测棉籽肽对溃疡性结肠炎潜在靶点的相互作用方式:通过数据库对棉籽肽干预的溃疡性结肠炎的潜在靶点进行筛选,得到最相关的3个核心靶点。利用分子对接技术展示棉籽肽与核心靶点的结合位点主要集中在疏水性凹陷的受体分子表面,并产生氢键和疏水相互作用。由此可以推断棉籽肽通过与TNF/JAK2靶点蛋白相互作用来减弱溃疡性结肠炎。 综上所述,本研究在动物水平验证了棉籽肽益生菌复合物主要是通过抗炎、抗氧化以及调节肠道菌群来治疗DSS诱导的溃疡性结肠炎;并运用网络药理学与分子对接技术证明了棉籽肽可能通过与靶点蛋白产生氢键和疏水相互作用,进而缓解溃疡性结肠炎。本研究不仅拓宽了小分子肽和益生菌的应用,也为UC的治疗提供了新思路。