2017-11-03
最近，派森诺生物与广东省微生物研究所合作，继在《Frontiers in Immunology》发表相关研究成果之后，又在《Oncotarget》（影响因子:5.168）发表文章，报道了来自猴头菇的多糖提取物及酒精性提取物通过对炎性肠病大鼠的肠道微生物调节，从而发挥免疫调节作用，同时验证了猴头菇多糖提取物可起到益生元的作用，为临床炎性肠病的预防及治疗提供了宝贵参考意义。
1 研究背景
炎性肠病（Inflammatory bowel disease，IBD）是一种慢性肠道炎症性疾病，其症状表现为腹痛、腹泻、便血和体重减轻等。据报道，目前IBD在全世界范围内发病率均有增加。
目前IBD的发病机制尚不清楚，猜测与遗传、免疫功能障碍、环境及心理因素有关。对于IBD的治疗，尚无特异性强而毒副作用小的药物。针对IBD开发具有确切治疗效果且毒副作用低的新型药物，具有重要的科学意义和临床价值。
猴头菇是药食两用真菌，它具有丰富的二萜类化合物、类固醇与多糖等功能活性成分；另外有报道称，其提取物成分具有提高机体免疫力，抗致病菌等功效，这些都为临床治疗IBD提供了更多的可能性。
2 研究方法
测序技术：Illumina MiSeq高通量测序平台
测序模式：微生物组16S rRNA基因V3-V4区测序
实验设计：
1、TNBS诱导的IBD大鼠中猴头菇提取物效应的实验设计
实验对象 | 处理方式 | 组名 | 样品数 |
成年雄性SD大鼠 | 无任何处理 | Normal | 5 |
TNBS处理 | Model | 5 | |
TNBS处理+ 5-氨基水杨酸 | 5-ASA | 5 | |
TNBS处理+猴头菇全提取物 | WE | 5 | |
TNBS处理+猴头菇酒精性提取物 | AE | 5 | |
TNBS处理+猴头菇多糖提取物 | PE | 5 |
2、TNBS诱导的IBD小鼠中猴头菇多糖提取物益生元效应实验设计
实验对象 | 处理方式 | 组名 | 样品数 |
雄性昆明小鼠 | 无任何处理 | Normal | 9 |
TNBS处理 | Model | 9 | |
TNBS处理+抗生素 | Antibiotics+Model | 9 | |
TNBS处理+猴头菇多糖提取物 | PE | 9 | |
TNBS处理+双歧杆菌 | Bifido | 9 | |
TNBS处理+猴头菇多糖提取物+抗生素 | PE+Antibiotics | 9 | |
TNBS处理+猴头菇多糖提取物+双歧杆菌 | PE+Bifido | 9 | |
TNBS处理+抗生素+双歧杆菌 | Antibiotics+Bifido | 9 | |
TNBS处理+猴头菇多糖提取物+抗生素+双歧杆菌 | PE+Antibiotics+Bifido | 9 |
3、猴头菇提取物用于IBD预防与治疗的活性成分及作用方式
3 研究结果
3.1 猴头菇提取物对IBD大鼠临床及组织学特征的改善
治疗14天后的免疫组化及组织HE染色结果显示，猴头菇提取物处理组对于大鼠结肠损伤有改善。
3.2 猴头菇提取物有效改善免疫调控
通过对治疗14天后的血清细胞因子进行检测，发现猴头菇提取物可有效调节促炎细胞因子与抗炎细胞因子，使其下调或者上调；另外加入猴头菇提取物的处理组可有效抑制髓过氧化物酶的表达，起到降低IBD大鼠炎性肠病症状的作用，同时表明猴头菇提取物可作为潜在治疗IBD症状的药物的价值。
3.3 猴头菇提取物可有效改善肠道菌群结构
对大鼠粪便样品进行高通量测序，结果显示猴头菇酒精性提取物处理组与正常组的肠道菌群更加相似，多糖提取物处理组与模型组的肠道菌群相似，而猴头菇全提取物处理组与正常组和模型组肠道菌群都不一样；这表明猴头菇酒精性提取物可做为猴头菇的主要活性物质，将IBD大鼠的肠道菌群调节为正常结构。
基于粪便样品属水平菌群Metastats分析结果显示，猴头菇提取物处理组与模型组之间存在差异，并可有效调节潜在的促炎微生物，如Corynebacterium、Staphylococcus、Ruminococcus、Roseburia、Dorea、Sutterella含量降低，以及潜在的抗炎微生物，如Bacteroides、Bifidobacterium、Prevotella、Parabacteroides、Coprococcus、Desulfovibrio、Lactobacillus富集，使其丰度更加接近正常组，尤其是酒精性提取物处理组，效果更加明显。
3.4 猴头菇多糖提取物对IBD小鼠益生元效应研究
对小鼠随机进行多组处理后，通过检测血清细胞因子等临床指标，发现猴头菇多糖提取物处理组，特别是组合双歧杆菌治疗组的细胞因子水平恢复的好，甚至一些临床参数要好于对照组；
免疫组化染色结果显示，猴头菇多糖提取物组合双歧杆菌治疗组治疗效果明显好于模型组组合抗生素处理组，其中NF-κB、TNF-α与IL-17在多糖组合双歧杆菌治疗组中表达降低，而Foxp3表达量增加；
对小鼠盲肠内容物样品进行高通量测序，不同处理组菌群结果显示，猴头菇多糖提取物可增加盲肠内容物中双歧杆菌的含量，降低主要由Bacteroides spp.、B. vulgatus、Desulfovibrio spp.等引起的在血清及炎症中的LPS水平；以上结果均表明多糖提取物可用作益生元。
4 总结
本研究亮点：
1、项目前期通过免疫组化等试验验证猴头菇提取物对于炎性肠病的抗炎效果；
2、结合高通量测序结果，进一步说明猴头菇提取物的抗炎作用是通过改变小鼠肠道菌群，进而产生的免疫调节机制，并且发现酒精性提取物的作用效果；
3、深入研究发现，猴头菇多糖提取物可起到益生元的作用。
综合以上结果，更加验证猴头菇提取物可通过调节肠道菌群及免疫系统缓解炎性肠病的临床潜力。
本研究的高通量测序和部分生物信息分析工作由上海派森诺生物科技股份有限公司合作完成。
参考文献
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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