《Food Research International》：Modulation of intestinal microbiota and metabolites mediates the improvement of cyclophosphamide-induced immunodeficiency in mice by
Monopterus albus slime protein
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本研究探讨了鲶鱼粘液（MS）及其纯化蛋白（MSP）对环磷酰胺诱导免疫缺陷小鼠的治疗效果及机制。结果表明，MSP显著改善免疫器官指数、细胞免疫和体液免疫指标，促进肠道完整性，通过调节肠道菌群（如Muribaculaceae）及代谢通路（如核苷酸代谢）发挥作用。
E. 廖 | 谢刚 | 胡诗然 | 王友国 | 程倩茹 | 吴文敏 | 张颖 | 王璐
武汉理工大学食品科学与工程学院，中国武汉 430023
摘要
免疫缺陷会显著削弱宿主的防御机制，并导致多种病理现象。Monopterus albus的全体黏液（MS）是一种未被充分利用的水生副产品，富含蛋白质。本研究探讨了MS及其纯化蛋白（MSP）对环磷酰胺（CTX）诱导的小鼠免疫缺陷的治疗效果及其作用机制。结果表明，MSP显著增加了免疫缺陷小鼠的体重、免疫器官指数（脾脏和胸腺）、细胞免疫参数（包括白细胞、血小板、淋巴细胞和粒细胞的计数）以及体液免疫标志物（包括血清中的IFN-γ、IL-2和IgA水平）。此外，与MS相比，MSP在促进胸腺恢复和增强IgA产生方面表现出更优的效果（p <?norank_f_Muribaculaceae、Muribaculum）的富集，同时抑制了致病细菌（Desulfovibrio、Lachnospiraceae_UCG-006、Eubacterium_xylanophilum_group）。粪便代谢组学分析表明，MS和MSP均改变了多种代谢物的谱型，其中涉及的代谢途径主要包括核苷酸代谢、ABC转运蛋白以及牛磺酸和低牛磺酸代谢。总体而言，这些发现表明MSP可能通过“肠道微生物群-代谢物-肠道屏障”轴来缓解CTX诱导的免疫缺陷，从而为开发黏液衍生蛋白作为潜在的免疫调节剂奠定了理论基础。
引言
免疫系统是一个复杂的防御网络，保护宿主免受感染（Hu等人，2024年）。暴露于环境压力、某些药物或慢性疾病会破坏免疫稳态，导致免疫缺陷（Cheng等人，2024年）。最近的研究表明，免疫缺陷是多种疾病的基本病理基础，包括心血管疾病（Payel等人，2021年）、糖尿病（Zhou等人，2024年）、非酒精性脂肪肝病（Tilg等人，2021年）和癌症（Ruf等人，2023年）。因此，调节身体的免疫缺陷对人类健康具有重要意义。管理免疫缺陷的主要策略包括药物治疗和免疫替代疗法，但这些干预措施可能会引起不良反应，如炎症、肠道菌群平衡紊乱、发热、心血管并发症和过敏（Gesmar & Antonio，2020年）。因此，发现和开发安全有效的天然免疫调节剂对于维持免疫稳态至关重要。
蛋白质，特别是生物活性蛋白质，是具有多种生物活性和良好生物相容性的生物大分子，在最近的免疫调节研究中受到了广泛关注（Gao等人，2022年）。许多研究表明，功能性蛋白质可以激活多种免疫细胞并调节细胞因子的分泌（Yu等人，2023年）。亚洲Monopterus albus是一种经济上重要的淡水鱼（Cheng等人，2021年），其年水产养殖产量在中国超过30万吨（Zhang, Esther等人，2022年）。Monopterus albus的黏液是其加工过程中的副产品，是一种由皮肤黏液细胞产生的粘性分泌物，可作为物理化学屏障保护Monopterus albus免受病原体和环境压力的侵害（Yin等人，2003年）。蛋白质是Monopterus albus黏液的主要成分，约占其干重的54.4%（Yin等人，2003年）。先前的研究表明，其他鱼类物种的黏液，如鲶鱼（Clarias gariepinus）（Akunne等人，2016年）和七鳃鳗（Myxine glutinosa）（Subramanian等人，2008年）也表现出显著的抗菌或免疫保护作用。然而，到目前为止，Monopterus albus黏液的潜在免疫调节功能尚未得到探索。
肠道微生物群由数万亿微生物组成，它们栖息在宿主的胃肠道中，在宿主生理中发挥着关键作用（Ross等人，2024年）。在胃肠道生态系统中，肠道微生物群不断与宿主相互作用，对调节宿主代谢至关重要。例如，它们分解未消化的饮食营养物质，产生各种微生物代谢物。此外，微生物群还有助于维持肠道屏障，防止有害微生物的侵入（Wang等人，2024年）。肠道微生物组与免疫系统之间的相互作用一直是广泛研究的主题。菌群失调，即肠道微生物群的失衡，会导致免疫反应下降，从而影响肠道黏膜免疫系统、上皮通透性和全身免疫力（Hou等人，2022年）。粪便微生物群移植（FMT）实验也证明了肠道微生物群在免疫调节和肠道屏障完整性中的因果作用（Song等人，2023年）。因此，肠道微生物群被认为是新型免疫调节策略的主要目标（Wang等人，2021年）。
因此，本研究旨在探讨Monopterus albus全体黏液（MS）和MS纯化蛋白（MSP）在环磷酰胺（CTX）诱导的免疫缺陷小鼠模型中的治疗效果，并研究了与肠道微生物群和微生物代谢物相关的潜在机制。这些发现为将Monopterus albus黏液开发为功能性食品成分提供了新的见解，并为其免疫调节作用和抗免疫缺陷机制建立了理论基础。
MS和MSP的制备
MS的制备
MS是从湖北云台坊食品有限公司（中国仙桃）提供的活Monopterus albus（每条约150±10克）中收集的，并在3小时内通过冷链条件运输到实验室。通过冰块冷冻麻醉后，移除内脏、头部和骨骼。然后用无菌水冲洗肌肉表面，收集得到的黏液-水混合物，然后冷冻干燥得到MS，用于后续实验。
MS的化学组成
如表S1所示，干燥后的MS含有54.36%的蛋白质、9.30%的脂质、26.93%的灰分和7.69%的碳水化合物。MSP的蛋白质纯度为77.10%。MSP的氨基酸组成见表S2，结果显示最丰富的氨基酸是Thr（11.43%）、Ser（13.02%）、Glu（14.66%）、Val（8.68%）、Pro（7.56%）、Ala（7.21%）。
MS和MSP对生长参数的影响
MS和MSP对CTX处理小鼠生长参数的影响见图1A。与NC组相比（p?
讨论
免疫缺陷是一种对抗原的免疫反应受损的状态，增加了感染和恶性肿瘤的易感性（Li等人，2023年）。本研究使用CTX构建了小鼠免疫缺陷模型，并证明MSP显著恢复了免疫器官指数，增强了细胞免疫和体液免疫以及肠道免疫。值得注意的是，MSP的效果优于MS。此外，MS和MSP都对肠道屏障产生了有益影响。
结论
我们的研究表明，MS和MSP均改善了免疫缺陷小鼠的细胞免疫、体液免疫和肠道免疫。MS中的主要功能成分可能是蛋白质（MSP）。肠道微生物组分析显示，MS和MSP的免疫保护作用与有益细菌（如norank_f_Muribaculaceae和Prevotellaceae_UCG-001）的富集以及有害细菌（包括Desulfovibrio、Lachnospiraceae_UCG-006等）的抑制密切相关。
作者贡献声明
E. 廖：撰写 – 原稿撰写、验证、方法学设计、实验实施、数据分析。
谢刚：撰写 – 审稿与编辑、项目管理、资金筹集、概念构思。
胡诗然：数据可视化、方法学设计。
王友国：撰写 – 审稿与编辑、数据可视化。
程倩茹：数据可视化、方法学设计。
吴文敏：撰写 – 审稿与编辑、数据可视化。
张颖：撰写 – 审稿与编辑、数据可视化。
王璐：项目监督、项目管理。
未引用的参考文献
Huang等人，2022年
Zhang等人，2025年
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了湖北省重点研发计划专项基金（2023BBB111）、中央指导地方科技发展专项（食品绿色加工技术和智能设备创新平台建设）（2022BGE247）以及湖北省农产品加工与转化重点实验室开放项目（2023HBSQGDKFA01）的财政支持。
