近日,我校功能食品与葡萄酒学院贾英教授、颜廷旭副教授团队以“The Akkermansia muciniphila-tryptophan metabolism-aromatic hydrocarbon receptor axis mediates the protective effect of Schisandra chinensis pectin polysaccharide against colitis”为题,在国际权威期刊《Carbohydrate Polymers》(IF=13.2)发表最新研究成果。该研究从传统中药五味子中首次分离得到一种高纯度均一果胶多糖SCPII-1,并揭示了其通过“SCPII-1-AKK-色氨酸代谢-AhR”轴治疗溃疡性结肠炎的全新机制,为溃疡性结肠炎的治疗提供了一种基于肠道菌群的天然益生元新策略。

溃疡性结肠炎是一种慢性、复发性肠道炎症疾病,临床表现为腹痛、腹泻和便血,严重时可增加结直肠癌风险。随着全球发病率不断上升,UC已成为一项重大公共卫生问题。然而,现有治疗药物如5-氨基水杨酸、糖皮质激素和免疫抑制剂存在疗效有限、长期使用副作用大、易产生耐药性等问题。因此,开发安全、有效的新型治疗策略迫在眉睫。
针对上述临床难题,研究团队从五味子中系统分离纯化获得一种均一果胶多糖SCPII-1(纯度91.23%,分子量278.153 kDa)。通过甲基化分析、核磁共振(NMR)等先进技术,团队精细解析了其结构特征:主链主要由→4)-α-D-GalpA-(1→重复单元构成,并含有RG-I型果胶特有的复杂侧链结构。在DSS诱导的结肠炎小鼠模型中,SCPII-1灌胃治疗显著缓解体重下降、降低疾病活动指数(DAI)、恢复结肠长度、修复黏膜超微结构(微绒毛、线粒体)并增强肠道屏障功能,疗效优于临床一线药物5-氨基水杨酸。机制研究表明,SCPII-1通过三重调控发挥抗结肠炎作用:首先,SCPII-1选择性富集肠道有益菌—嗜黏蛋白阿克曼菌(Akkermansia muciniphila, AKK);其次,SCPII-1促进AKK介导的色氨酸代谢,显著提升色氨酸来源代谢产物吲哚-3-乙醇(I3E)的水平;最后,I3E直接结合并激活芳香烃受体(AhR),SPR实验证实I3E与AhR的结合亲和力KD值达2.16×10⁻⁷ M。激活后的AhR上调IL-22表达,促进黏膜修复和免疫稳态。粪便移植实验和AKK活菌补充实验进一步证实,SCPII-1的抗结肠炎效应严格依赖于肠道菌群。值得注意的是,SCPII-1与AKK联合使用呈现协同增效作用,提示SCPII-1不仅能促进AKK增殖,还能增强其代谢功能。
本研究首次从“结构-菌群-代谢物-宿主受体”全链条阐明了五味子果胶多糖治疗结肠炎的精确机制,为UC的治疗提供了一种基于肠道菌群的天然益生元新策略。SCPII-1作为一种结构明确、机制清晰的新型益生元,有望开发为针对UC的功能性食品或辅助治疗药物。

我校2024级博士研究生吴小宇为论文的第一作者,颜廷旭副教授、贾英教授为通讯作者,沈阳药科大学为第一通讯单位。该研究得到了国家自然科学基金(82173961, 82374333)、辽宁省自然科学基金、辽宁省兴辽英才计划等多个项目的资助。
原文链接: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2025.124808