2017-11-03
最近,派森諾生物與廣東省微生物研究所合作,繼在《Frontiers in Immunology》發(fā)表相關(guān)研究成果之后,又在《Oncotarget》(影響因子:5.168)發(fā)表文章,報(bào)道了來(lái)自猴頭菇的多糖提取物及酒精性提取物通過(guò)對(duì)炎性腸病大鼠的腸道微生物調(diào)節(jié),從而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用,同時(shí)驗(yàn)證了猴頭菇多糖提取物可起到益生元的作用,為臨床炎性腸病的預(yù)防及治療提供了寶貴參考意義。
1 研究背景
炎性腸病(Inflammatory bowel disease,IBD)是一種慢性腸道炎癥性疾病,其癥狀表現(xiàn)為腹痛、腹瀉、便血和體重減輕等。據(jù)報(bào)道,目前IBD在全世界范圍內(nèi)發(fā)病率均有增加。
目前IBD的發(fā)病機(jī)制尚不清楚,猜測(cè)與遺傳、免疫功能障礙、環(huán)境及心理因素有關(guān)。對(duì)于IBD的治療,尚無(wú)特異性強(qiáng)而毒副作用小的藥物。針對(duì)IBD開(kāi)發(fā)具有確切治療效果且毒副作用低的新型藥物,具有重要的科學(xué)意義和臨床價(jià)值。
猴頭菇是藥食兩用真菌,它具有豐富的二萜類(lèi)化合物、類(lèi)固醇與多糖等功能活性成分;另外有報(bào)道稱,其提取物成分具有提高機(jī)體免疫力,抗致病菌等功效,這些都為臨床治療IBD提供了更多的可能性。
2 研究方法
測(cè)序技術(shù):Illumina MiSeq高通量測(cè)序平臺(tái)
測(cè)序模式:微生物組16S rRNA基因V3-V4區(qū)測(cè)序
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):
1、TNBS誘導(dǎo)的IBD大鼠中猴頭菇提取物效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)對(duì)象 | 處理方式 | 組名 | 樣品數(shù) |
成年雄性SD大鼠 | 無(wú)任何處理 | Normal | 5 |
TNBS處理 | Model | 5 | |
TNBS處理+ 5-氨基水楊酸 | 5-ASA | 5 | |
TNBS處理+猴頭菇全提取物 | WE | 5 | |
TNBS處理+猴頭菇酒精性提取物 | AE | 5 | |
TNBS處理+猴頭菇多糖提取物 | PE | 5 |
2、TNBS誘導(dǎo)的IBD小鼠中猴頭菇多糖提取物益生元效應(yīng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)對(duì)象 | 處理方式 | 組名 | 樣品數(shù) |
雄性昆明小鼠 | 無(wú)任何處理 | Normal | 9 |
TNBS處理 | Model | 9 | |
TNBS處理+抗生素 | Antibiotics+Model | 9 | |
TNBS處理+猴頭菇多糖提取物 | PE | 9 | |
TNBS處理+雙歧桿菌 | Bifido | 9 | |
TNBS處理+猴頭菇多糖提取物+抗生素 | PE+Antibiotics | 9 | |
TNBS處理+猴頭菇多糖提取物+雙歧桿菌 | PE+Bifido | 9 | |
TNBS處理+抗生素+雙歧桿菌 | Antibiotics+Bifido | 9 | |
TNBS處理+猴頭菇多糖提取物+抗生素+雙歧桿菌 | PE+Antibiotics+Bifido | 9 |
3、猴頭菇提取物用于IBD預(yù)防與治療的活性成分及作用方式
3 研究結(jié)果
3.1 猴頭菇提取物對(duì)IBD大鼠臨床及組織學(xué)特征的改善
治療14天后的免疫組化及組織HE染色結(jié)果顯示,猴頭菇提取物處理組對(duì)于大鼠結(jié)腸損傷有改善。
3.2 猴頭菇提取物有效改善免疫調(diào)控
通過(guò)對(duì)治療14天后的血清細(xì)胞因子進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)猴頭菇提取物可有效調(diào)節(jié)促炎細(xì)胞因子與抗炎細(xì)胞因子,使其下調(diào)或者上調(diào);另外加入猴頭菇提取物的處理組可有效抑制髓過(guò)氧化物酶的表達(dá),起到降低IBD大鼠炎性腸病癥狀的作用,同時(shí)表明猴頭菇提取物可作為潛在治療IBD癥狀的藥物的價(jià)值。
3.3 猴頭菇提取物可有效改善腸道菌群結(jié)構(gòu)
對(duì)大鼠糞便樣品進(jìn)行高通量測(cè)序,結(jié)果顯示猴頭菇酒精性提取物處理組與正常組的腸道菌群更加相似,多糖提取物處理組與模型組的腸道菌群相似,而猴頭菇全提取物處理組與正常組和模型組腸道菌群都不一樣;這表明猴頭菇酒精性提取物可做為猴頭菇的主要活性物質(zhì),將IBD大鼠的腸道菌群調(diào)節(jié)為正常結(jié)構(gòu)。
基于糞便樣品屬水平菌群Metastats分析結(jié)果顯示,猴頭菇提取物處理組與模型組之間存在差異,并可有效調(diào)節(jié)潛在的促炎微生物,如Corynebacterium、Staphylococcus、Ruminococcus、Roseburia、Dorea、Sutterella含量降低,以及潛在的抗炎微生物,如Bacteroides、Bifidobacterium、Prevotella、Parabacteroides、Coprococcus、Desulfovibrio、Lactobacillus富集,使其豐度更加接近正常組,尤其是酒精性提取物處理組,效果更加明顯。
3.4 猴頭菇多糖提取物對(duì)IBD小鼠益生元效應(yīng)研究
對(duì)小鼠隨機(jī)進(jìn)行多組處理后,通過(guò)檢測(cè)血清細(xì)胞因子等臨床指標(biāo),發(fā)現(xiàn)猴頭菇多糖提取物處理組,特別是組合雙歧桿菌治療組的細(xì)胞因子水平恢復(fù)的好,甚至一些臨床參數(shù)要好于對(duì)照組;
免疫組化染色結(jié)果顯示,猴頭菇多糖提取物組合雙歧桿菌治療組治療效果明顯好于模型組組合抗生素處理組,其中NF-κB、TNF-α與IL-17在多糖組合雙歧桿菌治療組中表達(dá)降低,而Foxp3表達(dá)量增加;
對(duì)小鼠盲腸內(nèi)容物樣品進(jìn)行高通量測(cè)序,不同處理組菌群結(jié)果顯示,猴頭菇多糖提取物可增加盲腸內(nèi)容物中雙歧桿菌的含量,降低主要由Bacteroides spp.、B. vulgatus、Desulfovibrio spp.等引起的在血清及炎癥中的LPS水平;以上結(jié)果均表明多糖提取物可用作益生元。
4 總結(jié)
本研究亮點(diǎn):
1、項(xiàng)目前期通過(guò)免疫組化等試驗(yàn)驗(yàn)證猴頭菇提取物對(duì)于炎性腸病的抗炎效果;
2、結(jié)合高通量測(cè)序結(jié)果,進(jìn)一步說(shuō)明猴頭菇提取物的抗炎作用是通過(guò)改變小鼠腸道菌群,進(jìn)而產(chǎn)生的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制,并且發(fā)現(xiàn)酒精性提取物的作用效果;
3、深入研究發(fā)現(xiàn),猴頭菇多糖提取物可起到益生元的作用。
綜合以上結(jié)果,更加驗(yàn)證猴頭菇提取物可通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群及免疫系統(tǒng)緩解炎性腸病的臨床潛力。
本研究的高通量測(cè)序和部分生物信息分析工作由上海派森諾生物科技股份有限公司合作完成。
參考文獻(xiàn)
Chen D, Yang X, Zheng C, et al. Extracts from Hericium erinaceus relieve inflammatory bowel disease by regulating immunity and gut microbiota[J]. Oncotarget, 2017.
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