α-硫辛酸通过调节肠道微生物群和促进短链脂肪酸的生成,改善小鼠的肠道稳态并缓解结肠炎症状

《Food Research International》:Alpha-lipoic acid improves intestinal homeostasis and ameliorates colitis through modulation of gut microbiota and production of short chain fatty acids in mice

【字体: 时间:2026年02月09日 来源:Food Research International 8

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  本研究探究了膳食α-硫辛酸(ALA)对DSS诱导小鼠结肠炎的保护作用,发现其通过减轻氧化应激、抑制NF-κB通路及炎症因子表达改善肠道屏障,同时增加菌群多样性,促进有益菌如Akkermansia增殖及短链脂肪酸生成,证实ALA对肠道稳态的调控作用。

  
黄守鹤|丁华芳|苏玉婷|陈子星|何文森|陈振宇|朱汉月
中国广东省药科大学食品科学学院医食同源食品工程技术研究中心,中山528458

摘要

α-硫辛酸(ALA)是一种天然抗氧化剂,存在于植物和动物性食物中。由于其潜在的维持肠道稳态的作用,近年来受到了越来越多的关注。本研究旨在探讨膳食ALA对实验性结肠炎的保护作用,并评估其对小鼠肠道微生物群的调节作用。研究人员给患有硫酸葡聚糖(DSS)诱导的急性结肠炎的雄性C57BL/6J小鼠灌服溶解在玉米油中的ALA(40或80毫克/千克)。结果表明,膳食ALA能够减轻结肠炎的严重程度,改善肠道屏障完整性,通过减少氧化应激、抑制NF-κB通路激活和促炎细胞因子的表达来减轻炎症。此外,膳食ALA还能增加微生物多样性(香农指数),通过抑制病原菌和促进有益菌群(如Akkermansia)的生成来重塑肠道微生物群,并提高短链脂肪酸(SCFA)的水平。粪便微生物群移植(FMT)进一步证实了ALA能够调节肠道微生物群并预防小鼠结肠炎。总之,ALA至少在小鼠体内能够有效维持肠道稳态并缓解结肠炎。ALA在肠道健康中的这种保护作用是通过调节肠道微生物群和增强SCFA的产生来实现的。

引言

肠道微生物群对人类健康起着重要作用(Hracs等人,2025年;Kaplan,2015年)。已知饮食显著影响肠道微生物群的组成、微生物代谢和肠道屏障功能。高脂肪、高糖但低纤维的饮食会破坏微生物平衡,减少短链脂肪酸(SCFA)的产生,并削弱肠道屏障完整性,从而增加患炎症性肠病的风险(Koh等人,2016年;Yan等人,2022年)。相比之下,多酚、ω-3脂肪酸和维生素等膳食生物活性化合物可以改善肠道菌群失调,增强SCFA的产生,并加强肠道屏障。例如,维生素A和普瑞兰已被证明能够调节肠道微生物群并缓解溃疡性结肠炎小鼠模型中的屏障功能障碍(Pang等人,2021年;Wu等人,2020年)。
α-硫辛酸(ALA)是一种有机硫化合物,存在于肝脏、菠菜和西兰花等植物和动物性食物中(图1)。它也可以在人体和许多细菌体内内源性合成(He等人,2024年;Solmonson & DeBerardinis,2018年)。总体而言,ALA作为中枢能量代谢(包括葡萄糖分解代谢和三羧酸循环)所需的关键辅酶发挥作用(Cronan,2016年;Spalding & Prigge,2010年)。作为一种安全且天然的化合物,ALA被广泛用作糖尿病、肥胖症和其他心血管相关疾病的营养补充剂(Park等人,2014年;W. J. Zhang等人,2008年)。最近,人们越来越关注其在肠道稳态中的作用。多项研究表明,ALA对肠道干细胞的再生能力至关重要,并能防止人类肠道干细胞的衰老(Du等人,2020年;Zhang, Wan等人,2025年)。有报道称,ALA补充剂可以显著抑制小鼠结肠炎模型中的炎症和氧化应激(Jiang等人,2024年;Trivedi & Jena,2013年)。有限的证据表明,ALA的代谢与人类糖尿病肾病有关(L. Zhang等人,2022年),而在水生模型中,膳食ALA可以增强抗氧化能力、碳水化合物代谢和肠道微生物多样性(Xiong等人,2022年)。然而,ALA如何影响肠道微生物群并调节肠道稳态仍不清楚。
本研究旨在验证这样一个假设:膳食ALA可以通过保护肠道屏障完整性、减少结肠中的氧化应激和促炎反应来缓解由含硫酸葡聚糖(DSS)的饮用水诱导的结肠炎症状,从而通过恢复肠道微生物群失调和增强SCFA的产生来实现这一效果。

实验动物和处理方法

所有实验方案均经过香港中文大学动物实验伦理委员会的审查和批准(批准编号25–095-MIS)。实验程序遵循《香港实验动物护理和使用规范》以及《涉及动物的生物医学研究国际指导原则》进行。实验所用8周大的雄性C57BL/6J小鼠购自实验室动物服务中心。

膳食ALA可缓解小鼠的DSS诱导的结肠炎

为了评估ALA对DSS诱导的急性结肠炎的影响,小鼠分别接受溶剂(玉米油)或溶解在玉米油中的不同剂量的ALA,同时从实验开始时通过饮用水给予2.5%的DSS(图2A)。与DSS组相比,膳食ALA显著减轻了结肠炎的严重程度,表现为体重减轻减轻(图2B)、疾病活动指数(DAI)评分降低(图2C)以及结肠缩短程度减少(图2D, E)。

讨论

炎症性肠病(IBD)是一个日益严重的全球健康问题(Altajar & Moss,2020年;Narula等人,2021年)。越来越多的证据表明,膳食生物活性化合物可以通过影响肠道微生物群组成和代谢来帮助维持肠道稳态(van der Hee & Wells,2021年)。ALA是一种具有维持肠道健康和缓解肠道相关疾病潜力的膳食化合物(Zhang, Wan等人,2025年)。本研究是首次...

作者贡献声明

黄守鹤:撰写初稿、软件使用、方法设计、实验设计、概念构思。丁华芳:撰写初稿、资源提供。苏玉婷:数据整理。陈子星:资源提供、方法设计、实验设计。何文森:方法设计、实验设计。陈振宇:撰写、审稿与编辑、数据可视化、项目管理、资金筹集、概念构思。朱汉月:撰写、审稿与编辑、资源提供、实验设计、概念构思。

未引用的参考文献

《Cell Host and Microbe》,无日期

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了香港研究资助委员会一般研究基金(编号14104923)的支持。
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