二代宏基因组测序-经典案例-不朽情缘

宏基因组测序（二代）

Functional fractions of Astragalus polysaccharides as a potential prebiotic to alleviate ulcerative colitis

期刊：International Journal of Biological Macromolecules
发表单位：兰州大学
发表年份：2024年5月
关键词：黄芪多糖、益生元性质、溃疡性结肠炎

一、研究背景

溃疡性结肠炎（UC）是一种慢性的肠道炎症性疾病，主要受到肠道微生物群失衡的影响。黄芪，特别是其多糖成分，已显示出治疗UC的潜力，但其具体的活性成分及其机制途径仍有待完全阐明。

二、研究结果

摄入APS1和APS2可减轻dssinin诱导的结肠炎小鼠的生理损伤
通过评估APS1和APS2对全身和肠道炎症反应的影响，可以看到，在dss诱导的结肠炎中，血清IL-1β、IL-6和TNF-α显著升高，IL- 10显著降低。APS1和APS2处理有效抑制了IL-1β（5F）、IL-6（5G）和TNF-α（5H）水平的升高，同时提高了IL- 10水平（5I）。APS1还降低了结肠组织中IL-1β（5J）、IL-6（5K）和TNF-α（5L）的增加，并提高了IL-10水平的增加（5M）。APS2降低了结肠组织中的IL-1β（5J）和IL-6（5K），增加了IL-10（5N），但对TNF-α无显著影响（5L）。研究结果表明，APS1和APS2都能减轻与dss诱导的结肠炎相关的临床症状和结肠损伤，其中APS1表现出更显著的治疗效果。

APS1和APS2对肠道屏障功能的影响
PAS染色显示在对照组的结肠隐窝中存在杯状细胞，dss诱导组显示杯状细胞几乎完全被破坏，APS1和APS2处理均保存了这些结肠杯状细胞。另外，APS1和APS2显著增加了结肠上皮表面杯状细胞的糖蛋白含量，增加了隐窝内粘蛋白含量。透射电镜图像显示APS1更有效地减轻了刷状边界的破坏。

APS1和APS2调节肠道微生物群的组成和SCFAs的产生
宏基因组测序分析结果显示APS1菌群多样性更高，且APS1和APS2两组处理使得拟杆菌属、振荡杆菌属、玫瑰杆菌属和丁酸弧菌属的丰度增加。APS1类群的核心物种包括1xD42-87、盲拟杆菌、大蒜菌、微毛菌、毛螺旋菌TWA4。APS2组的核心种包括毛螺菌科细菌、振荡杆菌属、变异菌和单胞菌。
SCFAs定量分析结果表明，APS1组显著增加了醋酸、丙酸、丁酸、异丁酸和戊酸的浓度，APS2组醋酸盐、丙酸盐和丁酸盐水平升高。因此说明，APS1和APS2均抑制了dss诱导的肠道生态失调，富集了SCFA产生菌，提高了结肠内的SCFAs水平，APS1比APS2更有效的增加SCFAs浓度。

研究结论

1、APS1具有显著的益生元特性，在缓解UC的症状和潜在病理方面明显优于APS2。
2、APS1通过减轻体重和结肠病变，改善肠黏膜屏障的完整性，并调节炎症反应来减轻UC。
3、APS1通过促进有益微生物的生长，增加短链脂肪酸的产生，从而重新平衡肠道微生物群，改善肠道环境和健康。

本文亮点：

本研究结果突出了APS1在UC治疗中的多方面作用，从改善肠道屏障功能到调节免疫反应以纠正生态失调。这些发现不仅加强了APS1在治疗应用中的价值，而且还将APS1作为一种开创性的益生元制剂，为新的UC治疗策略开辟了道路。