Introduction
炎症性肠病（IBD）是一种非特异性的慢性肠道炎症性疾病，主要包括溃疡性结肠炎（UC）和克罗恩病（CD）两种类型，该病主要影响人体的肠道系统，发病机制和病因仍在研究中。多项研究表明，IBD主要临床表现为腹泻、肠穿孔、体重减轻和直肠出血。该疾病以恢复率低、频繁复发，且进展为结肠癌的风险增加。因此，炎症性肠病给患者带来了显著的生理和经济负担。
荒漠肉苁蓉总苷（Total Glycosides of Cistanche deserticola，TGs）是荒漠肉苁蓉中的主要功效物质，主要包括毛蕊花糖苷、松果菊苷、肉苁蓉苷A、2’-乙酰基毛蕊花糖苷、管花苷B等。这些成分协同作用，赋予了TGs广泛的生物活性，具有显著的抗氧化、抗痴呆、抗疲劳、润肠通便、免疫调节、肝脏保护、抑制菌群等药理作用。TGs能有效减轻由炎症反应引起的氧化应激损伤，并抑制炎症因子如IL-6、IL-1β等上调表达。这些发现为TGs在预防和治疗与炎症相关的多种疾病中提供了科学依据和潜在的应用前景。
研究表明，维持肠道内环境稳态对IBD的干预至关重要。IBD患者普遍面临肠道免疫系统功能紊乱及肠道菌群失衡的问题，这两大因素进一步加剧了肠道稳态的破坏。针对此，北京联合大学闫文杰教授课题组以免疫调节和肠道稳态为基础，研究了TGs对DSS诱导的IBD小鼠肠道的保护作用。该研究不仅揭示了TGs在缓解IBD症状、恢复肠道稳态方面的潜力，还为人类及动物炎症性肠道疾病的预防和治疗策略提供了宝贵的实验数据和理论依据。
Results and Discussion
1. TGs有效地提高了DSS诱导的DAI评分
DAI评分是评估IBD疾病的关键参数。在本研究中，除正常组外，其余四组均出现不同程度的体重减轻和粪便隐血。其中，DSS组体重减轻率最高，便血存在最严重，DAI评分最高；造模第6天后观察到明显的粪便出血。而在TGs组，随着剂量浓度的增加，DAI评分逐渐降低，隐血情况有所改善（图1）。最值得注意的是，TGs高剂量组表现出最小的体重减轻和可忽略的粪便隐血。这些发现证实，TGs有可能改善与结肠炎引起的疾病相关的生理效应。
图1 TGs对小鼠IBD评分的影响
2. TGs改善了IBD小鼠的结肠病理损伤
HE染色结果显示，正常小鼠结肠组织相对完整，肠上皮细胞形态完整。DSS小鼠有严重的结肠结构损伤，上皮屏障受损，明显的炎症细胞浸润，严重的炎症程度。低、中剂量组大鼠出现粘膜脱落和炎症细胞浸润，但炎症程度较模型组轻，炎症程度为中度。高剂量组小鼠肠绒毛形态基本正常，单核细胞轻度浸润，轻度水肿，轻度炎症（图2）。
图2 TGs对小鼠结肠病理组织的影响
3. TGs下调IBD小鼠NF-κB和JAK2信号通路
NF-κB和JAK2是激活炎症反应的两个重要靶点，可以检测小鼠结肠组织中NF-κB和JAK2 mRNA的表达。结果表明：与正常小鼠相比，DSS对照组小鼠NF-κB和JAK2 mRNA表达显著升高，TGs干预组小鼠NF-κB和JAK2 mRNA表达显著降低（图3）。其中，TGs高剂量组下降最为显著，表达水平与正常组基本一致，说明TGs有效下调NF-κB和JAK2信号通路的表达。
图3 TGs对小鼠结肠中NF-κB和JAK2 mRNA表达水平的影响
4. TGs下调了IBD小鼠血清炎症因子的表达
炎症因子的表达水平在IBD发病过程中起重要作用，采用ELISA法检测IBD小鼠血清炎症因子IL-1β、TNF-α、IL-10的表达水平。实验结果显示，与正常组相比，DSS对照组小鼠血清中促炎因子IL-1β、TNF-α和抗炎因子IL-10的表达显著升高。TGs干预后，血清中炎症因子IL-10的表达升高，IL-1β和TNF-α的表达明显下调。其中，TGs组干预效果最好，炎症细胞因子表达水平与正常组无显著差异（图4）。提示TGs可通过抑制促炎因子的表达来减轻炎症反应。
图4 TGs对小鼠血清中炎症细胞因子表达水平的影响
5.TGs减缓了IBD小鼠结肠上皮细胞的凋亡
TUNEL染色结果表明，空白组小鼠结肠上皮组织中几乎没有TUNEL标记的鲜红色荧光阳性细胞（图5）。空白组定量分析靶区阳性率为0.279%，基本不存在凋亡特征。而DSS对照组小鼠结肠上皮组织中出现TUNEL标记的亮红色荧光阳性细胞，定量分析靶区阳性率为1.808%，提示小鼠上皮细胞损伤发生异常凋亡。与DSS对照组相比，TGs结肠上皮组织中TUNEL标记的阳性细胞减少，定量靶区阳性率分别为0.942%和0.88%。值得注意的是，阳性细胞在TGs中呈下降趋势，靶区阳性率为0.288%，表明凋亡特征基本消失。因此，TGs可通过抑制肠上皮细胞异常凋亡来维持肠道屏障功能的完整性。
图5 TGs对小鼠上皮组织细胞凋亡的影响
6.TGs改善了IBD小鼠的肠道菌群环境
16S分析表明，三组共检测到1,862个asv，CG检测到1,358个asv，DG检测到1,070个asv，HG检测到1208个asv，其中CG和DG共检测到775个asv，CG和HG共检测到931个asv（图6）。与DG组相比，HG组的肠道微生物群与CG组更相似。
图6 asv的维恩分析
图7注释结果显示，在门水平上，三组实验小鼠均检测到拟杆菌门、厚壁菌门和变形菌门，拟杆菌门、厚壁菌门和变形菌门总数的94%以上。与CG相比，DG小鼠的变形菌门丰度增加了2.2%，拟杆菌门增加了17.78%，厚壁菌门的丰度下降了16.84%。与DG相比，TGs干预后，变形菌门的丰度下降了3%，拟杆菌门/厚壁菌门的比例恢复到正常水平。在属水平上，实验小鼠的优势菌属为Muribaculaceae、Bacteroides、Lachnospiraceae_NK4A136_group和Kurthia。与CG小鼠相比，DG小鼠的Muribaculaceae、Bacteroides和Kurthia的丰度增加，而Lachnospiraceae_NK4A136_group的丰度减少。TGs干预后，Muribaculaceae、Bacteroides和Kurthia的丰度下降，Lachnospiraceae_NK4A136_group的丰度增加。这些结果表明，TGs具有调节和恢复肠道菌群的能力。
图7 TGs对小鼠肠道菌群结构组成的影响
图8 Shannon指数和Simpson指数分析显示，DSS破坏小鼠肠道微生物群多样性，降低Shannon指数和Simpson指数。经TGs处理后，结果呈现相反的趋势。虽然经t检验差异不显著（P > 0.05），但数据趋势仍然表明，TGs保护了样品内微生物群落的丰富度和多样性。主坐标分析（POCA），分析结果显示（图8D），DSS对照组与TGs高剂量治疗组与正常组各样本之间的距离最远。表明，TGs处理后小鼠肠道菌群结构得到一定程度的恢复。
图8 TGs对小鼠肠道菌群结构的影响
进一步采用LefSe分析，比较三组小鼠（CG、DG、HG）在门、纲、目、科、属水平上肠道菌群丰度的差异。分析结果表明，DG小鼠的主要细菌类群分别为拟杆菌门和库氏拟杆菌门。在小鼠中，厚壁菌门和Eubacterium_nodatum_group Family_XIII_UCG_001L是优势细菌。这些结果表明DG小鼠肠道菌群有显著变化。HG小鼠的优势菌被鉴定为Lachnospiraceae_NK4A136_group，与DG小鼠有明显不同。
图9 小鼠肠道菌群中优势微生物分析
为了进一步探讨TGs对肠道微生物群的影响，我们使用PICRUSt2对样本中的微生物群落进行了功能预测。分析显示，与CG小鼠相比，DG小鼠显著下调生物代谢途径PWY-5101、PWY-5104、PWY-7111、VALSYN-PWY、ILEUSYN-PWY、PWY-7663、PWY-7219、PWY0-1319、BRANCHED-CHAIN-AA-SYN-PWY。在TGs干预后，显示恢复的最显著途径是WYO0-1319、PWYE5667和ANAGLYCOLYSIS-PWY。
图10 PICRUSt2 功能注释热图
Conclusion
综上所述，本研究从调节炎症和改变肠道菌群两个角度探讨了TGs改善dss诱导的炎症性肠病的机制。结果表明，高剂量组（80 mg/kg）的治疗效果最好，可有效缓解IBD的病理表现，减轻炎症，减轻肠道菌群紊乱，调节代谢途径，恢复肠道环境稳态。体内研究表明，TGs对两个关键靶点NF-κB和JAK2具有直接抑制作用，导致炎症减少。此外，肠道菌群的PICRUSt2功能预测显示，TGs还可以恢复代谢途径：CD-二酰基甘油生物合成II以及CD-二酰基甘油生物合成I和糖酵解III（葡萄糖）。这三种相互关联的代谢途径共同作用，减少炎症，恢复肠道环境稳态。由于肉苁蓉总苷对IBD小鼠肠道菌群的影响尚无相关研究，本研究仅对肉苁蓉总苷的机制作用进行初步探索，为进一步探讨肉苁蓉对IBD疾病的作用机制提供实验基础。
作者介绍
第一作者简介
张绍时，男，营养代谢免疫学硕士，现任职于北京联合大学保健食品功能检测中心，主要从事食品资源和营养与健康研究。
通讯作者简介
闫文杰，教授，北京联合大学保健食品和食药同源及新食品原料研发教授团队负责人，北京联合大学保健食品功能检测中心主任，生物活性物质与功能食品北京市重点实验室主任，全国特殊食品标准化技术委员会委员。研究方向：保健食品开发及功效机理研究、食药同源物质挖掘及健康产品开发、新食品原料挖掘及健康产品开发。主持与食药同源、新食品原料、保健食品相关的项目30余项，发表文章150余篇，SCI收录50余篇；参与获得中国食品科学技术学会科技进步一等奖1 项，中国轻工业联合会科技进步二等奖1 项；授权专利9 件；主编著作3 部。
原文网址：https://www.sciopen.com/article/10.26599/FMH.2025.9420048