炎症性肠病(IBD)是一种终生伴随的慢性肠道疾病,超过20%的IBD患者会发展结直肠癌;它已从西方化疾病演变为全球性疾病,预计我国2025年患病数可达150万例。IBD的发展造成肠梗阻、肠穿孔和营养不良,更有严重者累及肝胆炎症、关节炎和皮肤疾病等。多种因素作为IBD诱因并促进疾病发展,如Th17和Treg细胞介导的肠粘膜免疫失衡,胆汁酸与氨基酸代谢途径障碍,肠杆菌科丰度提高、厚壁菌门丰度减少为主要表现的肠道菌群紊乱等。葛根素是一类具有抗炎、抗癌和改善心脑血管功能等生物活性的异黄酮。本文通过微生物测序和代谢组学技术探究葛根素对溃疡性结肠炎的保护作用机制。主要的研究结果如下:葛根素的干预能使溃疡性结肠炎小鼠结肠长度得到恢复,减轻结肠隐窝损伤;使组织学评分和疾病活动指数评分下降;抑制促炎细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α的浓度;降低粪便含水量,改善腹泻,减轻结肠炎。葛根素提高肠道微生物的多样性,抑制Listeria、Alistipes、Prevotella copri、Enterobacteriaceae、Veillonella等炎性致病菌,促进S24-7(一种拟杆菌)等菌群的发展,同时提高了Lactobacillaceae、Erysipelotrichacea、Bacteroidaceae、Deferribactselleckchemeraceae和Prevotellaceae水平的变化,从而调节结肠炎小鼠微生物生态平衡,缓解结肠炎。葛根素改变结肠炎小鼠肠道代谢物水平及代谢途径:它提高了结肠炎小鼠中色氨酸衍生代谢物3-羟基邻氨基苯甲酸(3-HAA)、吲哚酚和吡啶酸水平,调节色氨酸代谢中的犬尿氨酸途径、吲哚途径的代谢紊乱;提高6-羟基烟酸、鸟苷和4-羟基苯甲酸水平以调节烟酸和烟酰胺代谢、嘧啶代谢和泛醌合成途径。同时,葛根素提高长链脂肪酸(十二烷二酸、二十二碳六烯酸、异油酸、油酸)、中链脂肪酸(壬二酸、癸二酸)的水平。葛根素单独摄入和葛根素及色氨酸共同摄入能使大鼠结肠长度得到恢复,减轻结肠隐窝损伤,使组织学评分和疾病活动指数评分下降,减轻结肠炎。葛根素组及葛根素联合色氨酸组,可调节色氨酸代谢途径的5羟色胺和吲哚酚水平,烟酸途径中的烟酸、烟酰胺、6-羟基烟酸水平,赖氨酸代谢途径的赖氨酸和哌啶酸水平。另外,单独的葛根素组对大鼠结肠炎代谢物及途径作用:调节了腺苷、肌苷(嘌呤代谢)、α-亚麻酸(多不饱和Bio-imaging application脂肪酸代谢)、谷氨酰胺(谷胱甘肽代谢)、N-乙酰神经氨酸、N-乙酰基-D-葡萄糖胺(氨基糖和核苷酸糖代谢途径)的代谢水平,这些代谢物是合成维生素、氨基酸及脂肪酸的原料。研究葛根素组和葛根素联合色氨酸组对溃疡性结肠炎大鼠肠道运动的影响,结果表明两组物质上调结肠的水通道蛋白AQP-3表达量以降低大鼠粪便含水量;降低粪便p H值和肠道通透性;延长结肠推进时间和胃肠通过时间,腹泻症状改善。同时,上调血清素转运蛋白SERT的表达量,它终止5-羟色胺的功能并降低胞外水平以抑制肠粘膜组织摄取5-HT,缓解肠道ABT-199采购运动障碍。补充色氨酸增加其代谢物5-HT在肠腔和组织的水平,导致联合干预对肠道运动障碍的作用不明显。