转化萝卜硫苷菌株的筛选及调控萝卜硫素缓解结肠炎研究

萝卜硫苷(Glucoraphanin,GRP)是西兰花中最丰富的硫代葡萄糖苷之一,可经黑芥子酶或肠道细菌的水解产生具有更高生物活性的萝卜硫素(Sulforaphane,SFN)。研究表明,SFN通过抑制NF-κB和激活Nrf2信号通路发挥抗炎、抗氧化的功效。在日常饮食中,富含GRP的西兰花等十字花科植物的摄入可使人体代谢产生SFN。然而,研究表明人体自身肠道细菌转化GRP为SFN的能力普遍不高。因此,补充能够转化GRP为SFN的益生菌,提高体内SFN水平以促进人体健康具有一定的必要性。本文从人源粪便中筛选获得具有较高GRP代谢能力的菌株,并将其与西兰花种子水提物(Broccoli seed extract,BSE)联合应用于缓解结肠炎的症状;通过灌肠不同浓度的SFN,明确其缓解结肠炎的肠内有效剂量;最后通过改变菌株的活菌数,实现调控肠内SFN水平缓解结肠炎的效果。主要研究内容如下:以BSE作为主要碳源,从粪便中筛选能够代oropharyngeal infection谢GRP的细菌,利用高效液相色谱法测定菌株对GRP的消耗,最终筛选得到6株菌,分别为植物乳杆菌CCLP1202、CCLP1203、长双歧杆菌CCFM1206、CCBL1207、副干酪乳杆菌CCLC1211和假小链双歧杆菌CCBP1213。其中,长双歧杆菌CCFM1206具有更高的GRP代谢能力,因此将其作为实验菌株。利用非靶向和靶向代谢组学技术,发现长双歧杆菌CCFM1206代谢GRP产物主要为SFN、萝卜硫素-半胱氨酸以及芥酸。以最大剂量的BSE(370 mg/kg)干预右旋糖酐硫酸酯钠(Dextran sulfate sodium,DSS)诱导的结肠炎小鼠。结果表明,与模型组相比,BSE明显缓解小鼠体重损失、结肠变短的表观病症,结肠中炎症因子IL-6、IL-1β、TNF-α的水平分别降低32.0%、16.2%、16.1%,抗氧化酶SOD酶活力提升11.0%,并促进紧密连接蛋白claudin-1、occludin、ZO-1的转录与表达,说明BSE能够缓解结肠炎。长双歧杆菌CCFM1206和BSE的联合干预能够促进小鼠体内SFN的产生,肠内SFN水平约为仅摄入BSE的1.4倍,且在降低炎症因子水平、促进紧密连接蛋白转录与表达的效果更佳,表明促进体内SFN的生成有助于结肠炎的改CL 318952细胞培养善。为明确Dorsomorphin浓度SFN改善结肠炎的肠内有效剂量,采用灌肠不同浓度的SFN(2、10和25mg/kg)的给药方式,探究其对结肠炎的缓解效果。结果表明,SFN缓解结肠炎存在剂量效应,2、10、25 mg/kg SFN均能有效改善DSS诱导的结肠炎,且25 mg/kg SFN在降低结肠炎症因子水平及促进紧密连接蛋白occludin和ZO-1的转录水平效果最佳。结肠释放2 mg/kg SFN能改善小鼠结肠炎,其肠内SFN及其衍生物总含量约为21.58μmol/g粪便。通过改变长双歧杆菌CCFM1206的活菌数(10~8、10~9、10~(10) CFU),调控肠内SFN水平以减轻DSS诱导的结肠炎病症。结果表明,小鼠仅摄入80 mg/kg BSE代谢产生SFN的总水平为16.66μmol/g粪便,小鼠体重损失、结肠长度、结肠炎症因子水平、氧化应激水平及紧密连接蛋白水平均与模型组无明显差异;补充10~8 CFU长双歧杆菌CCFM1206后,小鼠肠内的SFN总水平为16.14μmol/g粪便,同样对结肠炎无明显改善作用;补充10~9和10~(10) CFU的长双歧杆菌CCFM1206可显著提高肠内SFN总含量(27.95和28.98μmol/g粪便),且有效缓解结肠炎的症状。因此,在宿主自身代谢能力有限的情况下,需补充10~9 CFU以上的长双歧杆菌CCFM1206以促进体内GPR转化为SFN,从而有效调控肠内SFN水平缓解结肠炎。