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IF=6.7!沈阳农业大学食品学院:乳-N-二糖通过调控肠道菌群与代谢物改善小鼠急性结肠炎

  • 2026-10-23 15:18:00
IF=6.7!沈阳农业大学食品学院:乳-N-二糖通过调控肠道菌群与代谢物改善小鼠急性结肠炎

图文来源:作者团队

乳-N-二糖通过调控肠道菌群与代谢物改善小鼠急性结肠炎

沈阳农业大学食品学院:Zixin Fan(第一作者)、李拖平教授和Xin Huang(共通讯作者)等在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》期刊(IF:6.7)上发表了题为“Lacto‑N‑biose Improves Acute Colitis in Mice by Modulating Gut Microbiota and Metabolites”的论文。

01
研究概述

乳-N-二糖(LNB)是人乳低聚糖的核心结构,但其缓解结肠炎的作用潜力尚不明确。本研究采用葡聚糖硫酸钠(DSS)构建小鼠结肠炎模型,探究 LNB 对结肠炎的干预效果。结果表明,LNB可显著降低模型小鼠疾病活动指数(DAI),抑制肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、巨噬细胞标志物F4/80、白介素-6(IL-6)、干扰素-γ(IFN-γ)等促炎因子表达,同时提升抗炎因子白介素-4(IL-4)水平,且高剂量组干预效果更优。LNB可上调黏蛋白2(Muc2)、紧密连接蛋白ZO-1、闭合蛋白(Occludin)、紧密连接蛋白1(Claudin1)的表达,保护结肠组织形态、修复肠道黏膜屏障。此外,LNB 能够重塑肠道菌群平衡:提升嗜黏蛋白阿克曼菌、毛螺菌科UBA3282菌株丰度,降低普雷沃菌、隐拟杆菌丰度。粪便代谢组学结果显示,LNB可下调7α-羟基胆固醇相对含量,提示其改善结肠炎的作用机制可能与胆汁分泌、初级胆汁酸生物合成通路相关。本研究为乳-N-二糖的开发与综合利用提供了新思路。

02
研究背景

炎症性肠病(IBD)是一类病因不明、非特异性特发性胃肠道炎症疾病,主要包含溃疡性结肠炎(UC)与克罗恩病(CD)。近年来,全球炎症性肠病发病率逐年攀升,严重影响患者生活质量。目前尚无根治炎症性肠病的手段,临床治疗以维持病情、诱导缓解为主;究其根源,该病病因与发病机制尚未完全阐明,相关影响因素包括遗传、环境、免疫应答紊乱及肠道菌群失调等。具体而言,遗传易感人群在特定环境诱因刺激下,肠道免疫系统会针对肠道抗原与微生物产生过度免疫应答,进而引发级联炎症反应,造成肠道黏膜损伤。

当前炎症性肠病的主流治疗手段分为药物干预与手术治疗两类。但药物治疗存在过敏、感染风险升高等副作用;手术虽能快速见效,但术后恢复周期长、会大幅降低患者生活质量,且伴随多种潜在并发症,一般仅作为终极治疗方案。因此,亟需开发辅助干预活性成分,协同炎症性肠病治疗、减轻治疗副作用。

人乳低聚糖(HMOs)是母乳中主要非营养性碳水化合物,含量仅次于乳糖与脂质,为母乳第三大固体组分。已有研究证实,部分人乳低聚糖作为重要生物活性物质,具备改善结肠炎的潜力。乳-N-二糖(LNB)是人乳低聚糖中含量最高、分布最广的核心骨架,是可特异性促进双歧杆菌增殖的益生元;同时具备多重生物活性:调节肠道菌群、抑制致病菌黏附肠道黏膜,另有研究表明其可抑制炎症基因表达、调控机体免疫、缓解过敏反应。基于上述生理功能,本研究提出科学假设:乳-N-二糖可改善结肠炎,但具体作用效果与分子机制尚不明确。

本研究采用3%葡聚糖硫酸钠(DSS)构建小鼠结肠炎模型,通过灌胃给予乳-N-二糖,评价其干预疗效、抗炎活性及肠道屏障相关基因表达水平;结合16SrRNA测序与非靶向代谢组学初步解析作用机制。本研究证实乳-N-二糖可作为膳食补充剂缓解结肠炎症状,为乳-N-二糖的开发与多元化应用提供新方向。

03
研究结论

综上,乳-N-二糖具备改善结肠炎的作用潜力。相较于其他类型人乳低聚糖,乳-N-二糖通过调控TLR2/4/MyD88/NF-κB炎症信号通路抑制促炎因子释放;提升嗜黏蛋白阿克曼菌、毛螺菌科UBA3282菌株丰度以优化肠道微生态;上调 Muc2、Occludin、Claudin1 等蛋白表达修复肠道屏障;同时降低7α-羟基胆固醇、7α,27-二羟基胆固醇含量,调控胆汁分泌与初级胆汁酸合成,最终缓解DSS诱导的小鼠急性结肠炎。本研究结果表明,乳-N-二糖有望作为新型益生元功能性食品原料,用于辅助预防与改善结肠炎;但适用于人体的安全摄入剂量,仍需结合后续生产实践开展进一步研究。

04
图文赏析

原文链接:https://doi.org/10.1021/acs.jafc.6c00114

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翻译:贾洪曼

编辑:科研小助

审核:杨静

专家指导:张康逸

供稿团队:小麦绿色精深加工与功能性食品创制创新团队

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