《Phytotherapy Research》：A Combined Colon Organoid-Sensory Neuron Model Reveals Epithelial Contribution to Moringin Efficacy Against Painful Inflammatory Bowel Disease
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为应对炎症性肠病(IBD)内脏痛这一治疗难题，本文研究者聚焦辣木素(MOR)，利用结肠类器官-背根神经节(DRG)神经元联合模型及葡糖辣木素(GMG)酶活化的体内实验，系统揭示了MOR通过保护肠道上皮稳态、减少氧化应激及下调促炎基因表达，从而减轻上皮源性神经元激活及内脏超敏反应，为靶向上皮-神经元轴治疗慢性内脏痛提供了新策略。
想象一下，肚子痛到影响吃饭、睡觉，甚至日常生活，这对于许多炎症性肠病(IBD)患者来说却是家常便饭。内脏痛是IBD的主要症状之一，但目前针对它的有效镇痛方案却非常有限。现有的抗炎治疗有时难以彻底缓解疼痛，而常规的镇痛药又可能带来一系列副作用。科学家们逐渐认识到，在肠道内部，被炎症折磨的“围墙”——肠上皮细胞，并不仅仅是一个被动的屏障。当它“受伤”时，会释放各种信号分子，主动“呼叫”并过度激活周围负责传递疼痛信号的神经末梢，导致持续性的剧痛。因此，寻找能够同时修复“围墙”并安抚“报警器”的药物，成为治疗IBD相关内脏痛的新希望。在此背景下，一种源自“奇迹之树”——辣木的天然化合物辣木素(MOR)及其前体葡糖辣木素(GMG)进入了研究者的视线。它们已知具有抗氧化、抗炎等多种有益特性，但其是否能通过保护肠上皮、切断其对神经的“错误警报”来缓解内脏痛，仍是一个未解之谜。这项发表于《Phytotherapy Research》的研究，正是为了回答这个关键问题。
研究者们运用了一套从体外到体内、层层递进的“组合拳”。在体外，他们首先建立了小鼠结肠类器官模型，用促炎细胞因子混合物(TNF-α, IL-1β, IL-6)模拟肠上皮的炎症应激。同时，他们培养了负责感知内脏痛觉的原代小鼠背根神经节(DRG)神经元。通过将炎症刺激后类器官的培养上清（即条件培养基）作用于DRG神经元，他们精巧地模拟了“发炎的上皮如何影响感觉神经元”。在体内，他们采用了经典的硫酸葡聚糖钠(DSS)诱导的小鼠结肠炎模型，并给小鼠口服经黑芥子酶(MYR)生物活化的GMG，以评估其对结肠损伤和内脏痛行为的整体疗效。
3.1 MOR在减轻细胞因子诱导的结肠类器官炎症损伤中的功效
研究人员首先确定了促炎细胞因子(CKs)处理6小时可最大程度地引起结肠类器官的氧化应激和细胞毒性。然后他们发现，虽然MOR本身(2-30 μM)无毒，但在与CKs共处理时，最高剂量(30 μM)的MOR能完全逆转CKs引起的氧化应激升高，尽管它未能降低CKs导致的细胞毒性。更重要的是，qPCR分析显示，CKs处理显著上调了与炎症(Ccl2)、细胞增殖(Ccnd1, Mki67)和肠内分泌功能(Pyy)相关的基因表达，而MOR 30 μM的共处理能使这些基因的表达恢复正常水平。这表明MOR能有效调控炎症状态下的上皮应激反应。
3.2 MOR通过其对肠上皮的生物活性减少炎症诱导的DRG神经元疼痛相关标志物升高
为了探究MOR能否通过作用于上皮来调节神经元反应，研究者用不同条件培养基处理DRG神经元。他们发现，来自CKs处理类器官的条件培养基(CMCKs)能显著增加DRG神经元中c-Fos（神经元激活标志物）和CGRP（降钙素基因相关肽，痛觉神经肽）的荧光强度。然而，来自CKs与MOR共处理类器官的条件培养基(CMCKs + MOR 30 μM)则完全阻止了这种增加。这一结果有力地证明，MOR通过改善炎症状态下的肠上皮功能，间接抑制了上皮源性促伤害信号对感觉神经元的激活。
3.3 生物活化GMG在对抗DSS诱导的小鼠结肠炎和疼痛中的功效
在体内验证中，口服经MYR活化的GMG (30-100 mg kg-1) 以剂量依赖的方式改善了DSS结肠炎小鼠的疾病活动指数。行为学测试显示，GMG+MYR治疗能剂量依赖性地减轻由结直肠扩张引起的内脏超敏反应（腹部撤回反射评分降低），其中高剂量(100 mg kg-1)效果最为显著，能将疼痛反应恢复至对照水平。同时，高剂量GMG+MYR还能减轻伴随的机械性和热痛觉过敏（爪压测试和热板测试），并改善小鼠在旷场实验中的探索行为和活动能力，表明其缓解了疼痛相关的行为学改变。
3.4 生物活化GMG对DSS诱导的结肠炎性损伤的保护作用
组织学评估进一步证实了GMG+MYR的肠道保护作用。宏观上，GMG+MYR处理剂量依赖性地减轻了DSS引起的结肠壁增厚和结肠缩短。微观上，H&E染色显示，DSS处理导致严重的黏膜结构破坏、炎性细胞浸润、杯状细胞减少和肌肉层增厚。高剂量GMG+MYR (100 mg kg-1) 能显著减轻这些组织病理学损伤，而低剂量(30 mg kg-1)则提供部分保护，呈现剂量依赖性的治疗效果。
研究结论与意义
本研究通过整合体外类器官-神经元模型和体内疾病模型，系统阐明了辣木素(MOR)及其生物活化前体GMG+MYR在缓解炎症性肠病相关内脏痛中的多重功效与潜在机制。核心结论在于：MOR/GMG+MYR不仅能够通过其抗氧化特性减轻肠上皮的氧化应激，下调促炎基因(如Ccl2)和异常增殖基因的表达，从而保护上皮稳态；更重要的是，它能通过这种上皮保护作用，有效阻断炎症上皮向感觉神经元（DRG神经元）发出的促伤害信号，表现为抑制神经元激活标志物c-Fos和痛觉神经肽CGRP的表达。在整体动物层面，口服GMG+MYR可剂量依赖性地减轻DSS结肠炎模型的肠道病理损伤、内脏超敏反应及相关的躯体痛觉过敏和行为异常。
这项研究的重要意义体现在多个层面：在科学层面，它首次明确了MOR通过靶向“上皮-神经元轴”来缓解内脏痛的新机制，为理解天然产物在复杂疼痛疾病中的作用提供了新范式。在技术方法层面，它成功验证了结肠类器官与感觉神经元联合培养这一体外体系的可靠性，将其发展为一种可模拟体内病理通讯、用于药物初步筛选的“替代-减少”研究平台，有助于减少对动物实验的依赖。在临床转化层面，研究结果为开发针对IBD患者顽固性内脏痛的新型、多靶点植物疗法奠定了坚实的临床前证据基础。辣木素及其衍生物展现出的同时兼顾“抗炎保肠”和“间接镇痛”的双重潜力，为攻克这一临床难题提供了颇具前景的候选策略。最后，研究者也指出了本研究的局限，如仅使用了雄性动物，未来需要在雌性动物中验证效果，并进一步探索MOR是否还存在直接影响疼痛通路等其他镇痛机制。
