慢性溃疡性结肠炎(UC)是一种终身疾病,慢性UC患者常见的精神障碍患病率较高。人们对肠脑轴在炎症性肠病中的作用越来越感兴趣。
补骨脂异黄酮是从补骨脂中分离得到的具有代表性的黄酮类化合物。本研究旨在确定科里林对慢性UC患者肠道和大脑之间炎症相互作用和5-HT合成的影响及其机制。
建立右旋糖酐硫酸钠(DSS)诱导的慢性UC小鼠模型,评价补骨脂异黄酮对慢性UC症状的治疗作用。在结肠和大脑中检测到炎性细胞因子的表达。通过蛋白质印迹和免疫荧光染色测定肠粘膜屏障和血脑屏障的紧密连接(TJ)蛋白和电离钙结合衔接子分子1(Iba1)在海马中的表达。此外,通过UPLC-MS/MS检测了粪便、结肠、血清和大脑中的几种色氨酸代谢产物和相关神经递质。通过分子对接和表面等离子体共振(SPR)研究了补骨脂异黄酮与5-羟色氨酸脱羧酶(5-HTPDC)的相互作用。最后,通过16S rRNA测序分析肠道微生物群组成的变化。
补骨脂异黄酮(corylin)显著减轻DSS诱导的慢性UC小鼠的结肠炎症状并抑制结肠和大脑的炎症反应。corylin治疗后,肠粘膜屏障和血脑屏障的TJ蛋白得到改善,海马中Iba1的表达正常。此外,corylin治疗增加了大脑中神经递质的表达,尤其是5-羟色胺(5-HT)和5-羟色胺(5-HTP),但结肠中5-HT的表达受到抑制。进一步的研究首先证明,corylin可以与5-HTDPC结合,然后抑制5-HTDPC和VB6的表达,导致结肠中5-HT减少和5-HTP积累。此外,corylin的摄入改变了肠道微生物群的多样性和组成,类杆菌、志贺氏杆菌和Turicibacter减少,但Dubosiella、Enterorhabdus和Candidatus_Stoquefichus增加。
补骨脂异黄酮Corylin给药通过调节肠-脑轴上的炎症相互作用和增加结肠中5-HTP的产生,改善了DSS诱导的结肠炎,并抑制了肠道炎症和神经炎症。
溃疡性结肠炎(UC)是炎症性肠病(IBD)的主要亚型之一,是一种终身慢性复发性炎症性疾病,没有有效的治疗方法。UC患者常见的临床症状包括体重减轻、反复腹泻、腹痛、直肠出血甚至便血,UC的具体发病机制尚不清楚。此外,由于病程的波动,IBD患者常见精神障碍症状的患病率很高。越来越多的证据表明,肠道炎症会引发神经炎症,肠道和大脑之间的炎症相互作用会加剧肠道损伤。
补骨脂异黄酮(Corylin)是从补骨脂中分离出的一种具有代表性的黄酮类化合物。Corylin具有多种生物学特性,包括抗炎、抗肿瘤和促成骨细胞增殖活性。先前的研究表明,corylin可以通过调节炎症、致癌作用和肠道微生物群的组成变化来降低结肠炎相关结肠癌癌症的风险。然而,corylin在慢性UC中的机制仍有待阐明,尤其是其对肠道和大脑之间炎症相互作用和5-HT合成的调节作用。在这项研究中,慢性UC小鼠模型由右旋糖酐硫酸钠(DSS)产生,由于其高分子量,它不能穿过血脑屏障,适合研究从肠道到大脑的炎症反应方向。我们的目的是通过调节肠脑轴来探索科里林作为一种新的治疗慢性UC的药物的优势。
总之,本研究表明,科里林减轻了DSS诱导的结肠炎症状,并抑制了结肠和大脑的炎症反应。corylin改善了DSS处理小鼠肠粘膜屏障和血脑屏障TJ蛋白的下降。此外,科里林还可以通过逆转结肠和大脑中神经递质水平的变化来改善肠道系统和中枢神经系统疾病。corylin与5-HTPDC结合促进了5-HTPDC的酶降解,导致5-HTP在结肠中积累,从而进入循环系统,最终穿过血脑屏障,成为大脑中合成5-HT的新来源。corylin还调节了肠道微生物群的多样性和组成。我们的研究首次报道了corylin可以通过调节肠-脑轴上的炎症相互作用来改善慢性UC,并与5-HTPDC结合,从而增加结肠中5-HTP的产生。
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