《Journal of Functional Foods》：A neutral polysaccharide fraction from
Polygonum bistorta L. attenuates antibiotic-induced intestinal barrier damage in Caco-2 cells
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本研究针对抗生素不当使用导致的肠道炎症和屏障功能破坏问题，从传统药用植物拳参（Polygonum bistorta L.）中提取并纯化出一种中性多糖组分（PBP），利用Caco-2细胞屏障模型，系统评估了其对克林霉素诱导的肠道屏障损伤的保护作用。研究结果表明，该组分能显著降低细胞毒性、改善跨上皮电阻（TEER）、减少旁细胞通透性，并上调紧密连接蛋白（包括ZO-1、Occludin和Claudin-1）的表达，揭示了其通过修复肠上皮紧密连接来保护肠道屏障的机制。该研究为拳参多糖作为功能性食品成分用于维护肠道健康提供了科学依据。
在现代医学中，抗生素是抵抗细菌感染的利器，但其双刃剑效应也日益凸显：抗生素在清除病原菌的同时，常常会“误伤”肠道菌群的平衡，破坏肠道上皮屏障的完整性。这道由肠道上皮细胞及其“黏合剂”——紧密连接（Tight Junction, TJ）蛋白构成的生理屏障，是守护我们身体内环境稳态、抵御外源性有害物质侵袭的关键防线。一旦屏障受损，肠道的通透性增加，就可能引发炎症性肠病、代谢综合征等一系列健康问题。因此，如何在利用抗生素治疗的同时，有效保护甚至修复肠道屏障，成为了一个紧迫的科学和临床课题。
传统药用植物拳参（Polygonum bistorta L.）在中医典籍中早有记载，用于清热、解毒、止泻，但其主要活性成分研究多集中于小分子化合物，对其水溶性多糖这类潜在的“大分子守护者”却鲜有系统探索。这些多糖分子量大、亲水性强，有望在肠道表面形成一层物理屏障，直接与肠道黏膜相互作用，从而发挥保护作用。基于此，一项发表在《Journal of Functional Foods》上的研究，首次将目光投向了拳参的中性多糖组分，探究其对抗生素诱导的肠道屏障损伤是否具有保护作用。
为开展此项研究，研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先，从拳参根茎中通过热水提取、乙醇沉淀、脱蛋白及色谱纯化（离子交换与凝胶过滤）等技术，获得并表征了拳参中性多糖组分（PBP-1）。其次，利用人结肠腺癌细胞系（Caco-2）构建体外肠道屏障模型，通过细胞毒性（CCK-8法）、屏障功能（跨上皮电阻TEER测定和FITC-葡聚糖旁细胞通透性实验）以及分子机制（Western blot蛋白质印迹分析）三个层面的实验，系统评估了PBP-1组分在克林霉素诱导的损伤模型中的保护效果。
研究结果揭示了拳参多糖PBP-1的多重保护作用：
3.1. 拳参多糖组分（PBP）的提取与纯化
研究人员成功从拳参原料中提取并纯化出约368.4 mg的PBP-1多糖组分，用于后续所有实验以确保一致性。
3.2. 活性多糖组分的选择与基本表征
通过凝胶过滤获得三个主要多糖组分（PBP-1, PBP-2, PBP-3），并基于抗氧化能力筛选，最终选择PBP-1进行深入研究。该组分平均分子量（Mw）约为895 kDa，单糖组成分析显示其主要由葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖构成，不含半乳糖醛酸，证实其中性性质。
3.3. PBP-1组分的初步结构特征
傅里叶变换红外光谱（FT-IR）确认了其多糖特征吸收峰，扫描电子显微镜（SEM）图像显示其具有多孔、不规则微观结构。
3.4. PBP-1组分对抗生素诱导的Caco-2细胞毒性的保护作用
CCK-8实验表明，PBP-1在50-400 μg/mL浓度范围内对Caco-2细胞无显著毒性。当与500 μM克林霉素共培养时，PBP-1能以剂量依赖的方式显著减轻抗生素引起的细胞毒性，保护细胞活力。
3.5. PBP-1组分对Caco-2细胞上皮屏障完整性的保护作用
克林霉素处理显著降低了Caco-2细胞单层的跨上皮电阻（TEER）值，表明屏障完整性受损。而PBP-1干预能显著恢复TEER值。同时，FITC-葡聚糖通透性实验也证实，PBP-1有效降低了抗生素引起的旁细胞通透性增加。这些效果具有时间和剂量依赖性。
3.6. PBP-1组分恢复抗生素诱导的Caco-2细胞中TJ蛋白表达的变化
Western blot分析显示，克林霉素处理降低了关键紧密连接蛋白Occludin、Claudin-1和ZO-1的表达水平。而PBP-1治疗能有效逆转这种下调，恢复这些TJ蛋白的表达，从而加固细胞间的“黏合”结构。
归纳研究结论与讨论，本研究表明，从传统中药拳参中提取的中性多糖组分PBP-1，在Caco-2细胞模型中展现出对抗生素（克林霉素）诱导的肠道屏障损伤的明确保护作用。其机制核心在于上调被抗生素抑制的紧密连接蛋白（ZO-1、Occludin、Claudin-1）的表达，从而修复肠上皮的紧密连接结构，降低肠道通透性，最终维护屏障完整性。这项研究的意义重大：它首次系统揭示了拳参多糖在肠道屏障保护方面的活性，将传统药用植物的应用从已知的小分子领域拓展至大分子多糖，为其开发成为缓解抗生素相关胃肠道副作用的功能性食品或辅助治疗剂提供了重要的实验依据和全新的思路。尽管研究仍存在诸如缺乏直接阳性药物对照、需体内实验验证、以及PBP-1本身是复杂多糖混合物而非单一均聚物等局限性，但它无疑为探索天然产物在解决抗生素“副作用”这一全球性健康挑战中的应用，点亮了一盏有价值的引路之灯。
