不同剂量生玉米淀粉对小鼠肠道黏膜屏障功能的损伤及机制研究

摘要

【目的】探讨不同剂量的二型抗性淀粉生玉米淀粉（UCCS）对小鼠肠道黏膜屏障功能的影响及潜在机制。【方法】将20只C57BL/6小鼠随机分为4组，对照组（普通饲料）及UCCS低（188.8 g/kg）、中（314.8 g/kg）、高（440.6 g/kg）剂量组。实验期间动态监测小鼠体质量及疾病活动指数（DAI）。8周后测量结肠长度；HE染色观察病理变化并计算炎症评分；免疫荧光法检测紧密连接蛋白ZO-1、E-钙黏蛋白及Villin的表达与共定位；ELISA法检测血清炎症因子（IL-6、TNF-α、IL-1β、MIP-1α/CCL3）及粪便钙卫蛋白含量；16S rRNA测序分析肠道菌群结构及功能预测。【结果】与对照组相比，各UCCS组小鼠结肠长度显著缩短（P=0.000 5），炎症评分显著增高（P=0.013 3）。免疫荧光显示，UCCS组结肠黏膜ZO-1与Villin的表达及共定位阳性细胞数均显著下降（均P<0.05）。血清IL-6(P=0.006 4)、TNF-α(P=0.000 1)、IL-1β(P=0.001 4)、MIP-1α/CCL3(P<0.000 1)水平显著升高，粪便钙卫蛋白在干预早期（1～2周）显著升高（P<0.05）。16S rRNA测序表明，UCCS干预显著改变了肠道菌群的β多样性（P<0.05）。其中，UCCS组产丁酸的梭菌纲UCG-014(Clostridia＿UCG-014)的相对丰度显著富集，条件致病菌脱硫弧菌（Desulfovibrio）的丰度也呈现不同程度的富集。与免疫调节相关的阿克曼氏菌属（Akkermansia）和杜博西菌属（Dubosiella）丰度降低。PICRUSt2功能预测分析显示，UCCS干预影响了肠道菌群的能量代谢、抗氧化及硫循环等多种功能。【结论】UCCS可能通过干扰肠道菌群稳态及代谢平衡，诱发肠道炎症反应并损伤肠黏膜屏障功能。本研究提示，在应用UCCS时应关注其剂量相关的肠道损伤风险。

关键词

生玉米淀粉 / 肠道菌群 / 肠道炎症 / 肠黏膜屏障 / 抗性淀粉

基金资助

国家自然科学基金（82470545），国家自然科学基金青年基金C类（82500619）