近日，南京農業大學食品科技學院曾曉雄教授課題組在農林科學SCI一區Top期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry最新一期（2023, Volume 71, Issue 6, pp 2864-2882）發表題為“Anthocyanins from Lycium ruthenicumMurray Ameliorated High-Fructose Diet-Induced Neuroinflammation through the Promotion of the Integrity of the Intestinal Barrier and the Proliferation of Lactobacillus”的封面論文（Front Cover）。南京農業大學彭宇佳博士為第一作者，食品科技學院曾曉雄教授、國家枸杞工程研究中心曹有龍研究員和閆亞美副研究員為通訊作者，南京農業大學為第一署名單位。研究工作得到寧夏回族自治區重點計劃項目、國家自然科學基金和江蘇高校優勢學科建設工程項目的資助。
黑果枸杞（Lycium ruthenicumMurray）為茄科（Solanceae）枸杞屬（Lycium L.）多年生灌木，是近年來新發掘的多年生耐鹽、抗旱野生枸杞資源。由于其富含花色苷、生物堿、多糖、必需脂肪酸、氨基酸、維生素C等營養物質及活性成分，具有抗氧化、神經保護、抑菌消炎、降血糖和預防心血管疾病等功效。黑果枸杞中的高含量花色苷，也是區別于紅枸杞的重要特征。
花色苷作為黑果枸杞中主要的活性成分，對炎癥性疾病具有顯著的緩解功效，但其潛在作用方式和機制尚不明確。課題組前期研究證實了黑果枸杞花色苷（ACN）在體外不被上消化道消化，能以完整的形式進入大腸，并調節腸道微生物的組成（Journal of Functional Foods,2018）。ACN在體內外都能顯著調節結腸炎小鼠和病患的腸道微生物的結構并在體內發揮緩解結腸炎活性（Free Radical Biology and Medicine,2019;LWT-Food Science and Technology, 2021）。因此，推測腸道微生物可能是ACN發揮抗炎癥活性的重要靶點。本研究采用小鼠神經炎癥模型，結合菌群移植、偽無菌小鼠及基因敲除小鼠技術，闡明了ACN基于調節腸道菌群和改善腸道屏障緩解神經炎癥的作用機制。
ACN的干預可有效改善高果糖飲食誘導的神經炎癥小鼠的認知功能障礙及腦組織炎癥狀態。將ACN干預供體小鼠的腸道微生物移植入神經炎癥受體小鼠后，受體小鼠的認知功能障礙及腦組織炎癥狀態也得到緩解；通過復合抗生素處理小鼠建立偽無菌小鼠，發現ACN對偽無菌小鼠神經炎癥的改善作用被消除，表明ACN調節神經炎癥具有腸道菌群依賴性；生信分析結果表明乳酸桿菌（Lactobacillus）的相對豐度與ACN發揮緩解神經炎癥活性呈現顯著的正相關性；Lactobacillus在糞便移植受體小鼠腸道中的定殖及體外ACN對Lactobacillus的增殖作用進一步提示Lactobacillus可能是ACN緩解神經炎癥的關鍵菌屬。此外，ACN在緩解神經炎癥的同時可以顯著降低腸道屏障通透性，增加緊密連接蛋白的表達，阻止脂多糖（LPS）滲入血液進而抑制Toll樣受體4（TLR4）信號通路的激活。在TLR4基因敲除小鼠模型中，ACN對神經炎癥的改善作用也被消除。實驗證明，ACN通過調節腸道微生物對神經炎癥產生積極影響，TLR4信號通路在ACN的抗神經炎癥作用中發揮了重要作用。這些結果為ACN對神經炎癥的保護機制提供了新的證據，從而揭示了ACN在神經退行性疾病早期的潛在價值，并對ACN作為功能性食品補充劑具有重要意義。
原文發表網址：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.2c06713
日期：2023-02-20
黑果枸杞（Lycium ruthenicumMurray）為茄科（Solanceae）枸杞屬（Lycium L.）多年生灌木，是近年來新發掘的多年生耐鹽、抗旱野生枸杞資源。由于其富含花色苷、生物堿、多糖、必需脂肪酸、氨基酸、維生素C等營養物質及活性成分，具有抗氧化、神經保護、抑菌消炎、降血糖和預防心血管疾病等功效。黑果枸杞中的高含量花色苷，也是區別于紅枸杞的重要特征。
花色苷作為黑果枸杞中主要的活性成分，對炎癥性疾病具有顯著的緩解功效，但其潛在作用方式和機制尚不明確。課題組前期研究證實了黑果枸杞花色苷（ACN）在體外不被上消化道消化，能以完整的形式進入大腸，并調節腸道微生物的組成（Journal of Functional Foods,2018）。ACN在體內外都能顯著調節結腸炎小鼠和病患的腸道微生物的結構并在體內發揮緩解結腸炎活性（Free Radical Biology and Medicine,2019;LWT-Food Science and Technology, 2021）。因此，推測腸道微生物可能是ACN發揮抗炎癥活性的重要靶點。本研究采用小鼠神經炎癥模型，結合菌群移植、偽無菌小鼠及基因敲除小鼠技術，闡明了ACN基于調節腸道菌群和改善腸道屏障緩解神經炎癥的作用機制。
ACN的干預可有效改善高果糖飲食誘導的神經炎癥小鼠的認知功能障礙及腦組織炎癥狀態。將ACN干預供體小鼠的腸道微生物移植入神經炎癥受體小鼠后，受體小鼠的認知功能障礙及腦組織炎癥狀態也得到緩解；通過復合抗生素處理小鼠建立偽無菌小鼠，發現ACN對偽無菌小鼠神經炎癥的改善作用被消除，表明ACN調節神經炎癥具有腸道菌群依賴性；生信分析結果表明乳酸桿菌（Lactobacillus）的相對豐度與ACN發揮緩解神經炎癥活性呈現顯著的正相關性；Lactobacillus在糞便移植受體小鼠腸道中的定殖及體外ACN對Lactobacillus的增殖作用進一步提示Lactobacillus可能是ACN緩解神經炎癥的關鍵菌屬。此外，ACN在緩解神經炎癥的同時可以顯著降低腸道屏障通透性，增加緊密連接蛋白的表達，阻止脂多糖（LPS）滲入血液進而抑制Toll樣受體4（TLR4）信號通路的激活。在TLR4基因敲除小鼠模型中，ACN對神經炎癥的改善作用也被消除。實驗證明，ACN通過調節腸道微生物對神經炎癥產生積極影響，TLR4信號通路在ACN的抗神經炎癥作用中發揮了重要作用。這些結果為ACN對神經炎癥的保護機制提供了新的證據，從而揭示了ACN在神經退行性疾病早期的潛在價值，并對ACN作為功能性食品補充劑具有重要意義。
原文發表網址：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.2c06713
日期：2023-02-20
