陳國(guó)偉，邱春紅，田靈敏,*，白衛(wèi)濱

（1.暨南大學(xué)理工學(xué)院食品科學(xué)與工程系，廣東 廣州 510632 ；2.山東大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院細(xì)胞與神經(jīng)生物學(xué)系，山東 濟(jì)南 250012 ）

隨著食物精加工和生活飲食習(xí)慣的改變，現(xiàn)代人的腸道健康狀況不容樂(lè)觀，腸道疾病發(fā)病率不斷增加[1]。近年來(lái)，食源性天然產(chǎn)物漸受推崇，多糖類物質(zhì)作為生物活性大分子受到了廣泛的關(guān)注并被證明有益于腸道健康[1]。多糖類物質(zhì)是由10 個(gè)以上的單糖分子通過(guò)糖苷鍵連接而成的長(zhǎng)鏈聚合物，一般以水溶性和非水溶性兩種形式廣泛存在于谷物、果蔬、豆類、菌類和草藥等食源性物質(zhì)中，它們?cè)谛∧c內(nèi)幾乎不被消化吸收，直到大腸中才被共生微生物菌群發(fā)酵，具有抗氧化、清除自由基、抗炎、維持腸內(nèi)穩(wěn)態(tài)和預(yù)防相關(guān)慢性疾病的作用[2]。

炎癥性腸病（inflammatory bowel disease，IBD）主要包括潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病兩種，是以腸道炎癥和上皮損傷為病理特征的慢性復(fù)發(fā)性疾病，難以根治，對(duì)人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅[1]。近年來(lái)，IBD發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)，逐漸演變?yōu)槿蛐约膊　４送?，流行病學(xué)資料顯示，慢性結(jié)腸炎的持續(xù)時(shí)間和嚴(yán)重程度是與誘發(fā)結(jié)腸炎相關(guān)性結(jié)直腸癌有關(guān)的重要危險(xiǎn)因素[3]。

研究表明，多糖類物質(zhì)對(duì)IBD有顯著的預(yù)防和干預(yù)作用[2]，但是干預(yù)機(jī)制還不夠明確，并且不同分子質(zhì)量的多糖具有不同的生物活性[4]。因此，本文主要闡述食源性天然產(chǎn)物中多糖類物質(zhì)直接或間接干預(yù)IBD發(fā)展的部分干預(yù)機(jī)制，以期為科學(xué)制定IBD的膳食干預(yù)提供一定的理論依據(jù)。

1 多糖對(duì)IBD的直接干預(yù)機(jī)制

1.1 減少嗜中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，中性粒細(xì)胞參與損傷IBD動(dòng)物結(jié)腸組織并導(dǎo)致髓過(guò)氧化物酶（myeloperoxidase，MPO）活性上升[5-6]。而在IBD患者結(jié)腸黏膜中也出現(xiàn)大量的嗜中性粒細(xì)胞積聚和MPO活性增加現(xiàn)象[7-8]。因此，MPO被視為嗜中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)到損傷組織的標(biāo)志物[9-10]。

大量研究表明，多糖類物質(zhì)能夠降低MPO活性，抑制MPO與H2O2和Cl-的反應(yīng)，減少反應(yīng)產(chǎn)生的強(qiáng)氧化劑次氯酸鹽等含量，從而對(duì)IBD患者的結(jié)腸組織起到一定的保護(hù)作用[11-12]。Brito等[13]利用從海藻中提取的高分子質(zhì)量（124 kDa）硫酸化多糖（sulfated polysaccharide，PLS）干預(yù)三硝基苯磺酸（trinitrobenzene sulfonic acid，TNBS）誘導(dǎo)的結(jié)腸炎大鼠。結(jié)果表明，PLS能夠明顯降低TNBS誘導(dǎo)的大鼠結(jié)腸炎組織中MPO活性，推測(cè)PLS由于具有多個(gè)硫酸根自由基特殊結(jié)構(gòu)而呈現(xiàn)抗氧化活性，其可能通過(guò)阻止嗜中性粒細(xì)胞向炎癥結(jié)腸組織的遷移產(chǎn)生保護(hù)作用。Popov等[14]利用蔓越莓中提取的高分子質(zhì)量（100～300 kDa）多糖干預(yù)乙酸誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠，發(fā)現(xiàn)多糖干預(yù)后小鼠腹腔中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞黏附力略有下降，顯著降低炎癥小鼠結(jié)腸中MPO活性，延遲嗜中性粒細(xì)胞向腸壁流入，從而抑制由嗜中性粒細(xì)胞積聚導(dǎo)致的結(jié)腸黏膜侵蝕和破壞，減輕結(jié)腸黏膜的損傷程度。這些研究表明多糖類物質(zhì)進(jìn)入體內(nèi)后對(duì)防止嗜中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)引起的腸道損傷有重要的保護(hù)作用。

1.2 抑制氧化應(yīng)激及脂質(zhì)過(guò)氧化

大量研究表明，食源性物質(zhì)中的多糖能夠抑制氧化應(yīng)激及脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物。氧化應(yīng)激是指體內(nèi)氧化與抗氧化作用的失衡，此時(shí)機(jī)體產(chǎn)生大量活性氧簇（reactive oxygen species，ROS），包括超氧陰離子自由基（O2-?）、過(guò)氧化氫（H2O2）和羥自由基（?OH）等。這些ROS代謝物的過(guò)度釋放是組織損傷和炎癥發(fā)生的一個(gè)重要機(jī)制[15]。丙二醛（malonaldehyde，MDA）作為脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物，其含量在IBD結(jié)腸組織中顯著增加[16-17]。MDA可通過(guò)與賴氨酸氨基、組氨酸咪唑基團(tuán)或半胱氨酸巰基反應(yīng)而引起蛋白質(zhì)損傷，進(jìn)而反映機(jī)體過(guò)氧化損傷和炎癥的程度[18-19]。

多糖類物質(zhì)能夠顯著降低IBD結(jié)腸組織中ROS和MDA水平，減輕結(jié)腸的損傷程度。Liu Bo等[17]檢測(cè)了從燕麥中分離出的β-葡聚糖（具有β-D-(1-3)和β-D-(1-4)結(jié)構(gòu)）對(duì)葡聚糖硫酸鈉（dextran sulfate sodium，DSS）誘導(dǎo)的潰瘍性結(jié)腸炎小鼠的干預(yù)作用，在觀測(cè)不同劑量（50、100 mg/kg）β-葡聚糖對(duì)結(jié)腸炎小鼠MDA的抑制作用時(shí)，發(fā)現(xiàn)燕麥β-葡聚糖能夠顯著減少結(jié)腸組織中脂質(zhì)過(guò)氧化導(dǎo)致的MDA和亞硝酸鹽的產(chǎn)生，減輕DSS對(duì)結(jié)腸的損傷程度，且干預(yù)效果呈劑量依賴性。Nemoto等[20]發(fā)現(xiàn)植物乳酸桿菌Sanriku-SU7發(fā)酵的Mekabu（一種可食性藻類）多糖水溶液干預(yù)腸炎小鼠后其腹瀉和便血情況消失，并且結(jié)腸長(zhǎng)度恢復(fù)至正常水平；體外研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)發(fā)酵多糖水溶液使暴露于H2O2的HT-29-luc細(xì)胞存活率增加至約70%，抑制了H2O2對(duì)細(xì)胞的毒害作用，并且能清除O2-?，與體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。由此表明植物乳酸桿菌Sanriku-SU7發(fā)酵的Mekabu多糖水溶液能夠改善IBD小鼠結(jié)腸狀況并保護(hù)人腸上皮細(xì)胞HT-29-luc免受ROS的損傷。從海藻（Hypnea musciformis）中提取的PLS能夠明顯降低TNBS造模大鼠結(jié)腸組織中MDA的含量，并且能降低腸黏膜中NO3-/NO2-的濃度，抑制誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）和過(guò)氧亞硝酸鹽的過(guò)度產(chǎn)生，在體內(nèi)發(fā)揮有效的化學(xué)保護(hù)作用，從而改善TNBS引起的結(jié)腸損傷[13]。這些研究表明，多糖類物質(zhì)在炎癥過(guò)程中對(duì)ROS代謝產(chǎn)物以及脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物有極強(qiáng)的抑制作用，能夠防止這些產(chǎn)物在IBD發(fā)展過(guò)程中對(duì)結(jié)腸組織造成持續(xù)損傷。

1.3 保護(hù)抗氧化系統(tǒng)

由吞噬細(xì)胞浸潤(rùn)引起的自由基產(chǎn)量急劇增加和抗氧化防御系統(tǒng)受損導(dǎo)致的腸內(nèi)穩(wěn)態(tài)失衡是IBD發(fā)病過(guò)程中腸道損傷的重要原因[21-22]。結(jié)腸內(nèi)的抗氧化物質(zhì)主要包括抗壞血酸和還原型谷胱甘肽（reduced glutathione，GSH）等非酶抗氧化劑，以及超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、谷胱甘肽還原酶（glutathione reductase，GR）、過(guò)氧化氫酶（catalase，CAT）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（glutathione peroxidase，GPx）等抗氧化酶。多糖類物質(zhì)能保護(hù)抗氧化防御系統(tǒng)，防止ROS類物質(zhì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生毒害作用。

圖1 多糖類物質(zhì)對(duì)腸上皮細(xì)胞抗氧化防御系統(tǒng)的保護(hù)機(jī)制[22]Fig. 1 Protective mechanisms of polysaccharides on antioxidant defense system of intestinal epithelial cells[22]

研究證明，多糖類物質(zhì)可以恢復(fù)抗氧化劑的耗竭，提高GSH/氧化型谷胱甘肽（oxidised glutathione，GSSG）的比值，增強(qiáng)機(jī)體抵抗ROS引起損傷的能力，從而提升總抗氧化能力，減輕IBD中結(jié)腸的損傷程度[23]。B?aszczyk等[24]利用從燕麥纖維中提取的兩種不同摩爾質(zhì)量（2 179 700、69 700 g/mol）的β-葡聚糖干預(yù)脂多糖誘導(dǎo)的腸炎大鼠，發(fā)現(xiàn)β-葡聚糖可顯著影響脾臟中SOD、GPx活力和GSH、GSSG的濃度，增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力。在此過(guò)程中，β-葡聚糖抗氧化活性可能與充當(dāng)自由基猝滅劑分子的異頭氫活性有關(guān)。此外，與低分子質(zhì)量β-葡聚糖相比，高分子質(zhì)量β-葡聚糖在消化道中形成的黏性凝膠可以保護(hù)胃腸道免受潛在毒性因素刺激，為黏膜再生創(chuàng)造了有利環(huán)境，從而保護(hù)抗氧化系統(tǒng)功能的完整性。Kofuji等[25]的研究表明β-葡聚糖清除?OH的活性隨分子質(zhì)量的降低而降低。這些研究結(jié)果表明β-葡聚糖具有保護(hù)抗氧化系統(tǒng)的功能，并且其分子質(zhì)量影響β-葡聚糖抗氧化能力。?engül等[26]利用乳酸菌等有益菌菌株產(chǎn)生的胞外多糖（exopolysaccharide，EPS）干預(yù)乙酸誘導(dǎo)的結(jié)腸炎大鼠，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生EPS的益生菌菌株能夠提高炎癥大鼠結(jié)腸中GSH含量和SOD、CAT、GPx等抗氧化酶活性，并通過(guò)非酶機(jī)制——金屬離子螯合作用對(duì)鎂、鐵離子進(jìn)行有效清除，以改善結(jié)腸抗氧化狀態(tài)（圖1），其機(jī)制可能是EPS為細(xì)胞間遺傳物質(zhì)交換提供了良好的環(huán)境，直接調(diào)節(jié)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)，從而增強(qiáng)細(xì)胞抗氧化能力或者抑制炎癥。也有研究表明，EPS聚合物在體外也顯示出強(qiáng)烈的清除自由基、螯合金屬離子等抗氧化能力[27]。這些研究表明，產(chǎn)生EPS的益生菌菌株能夠有效改善結(jié)腸氧化損傷，但由于作用機(jī)制尚未明確，臨床上的使用仍然存在爭(zhēng)議。

1.4 抑制促炎癥細(xì)胞因子表達(dá)

炎癥在促進(jìn)IBD發(fā)生方面發(fā)揮重要作用[28]。在IBD病變的腸黏膜中，樹(shù)突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞是其關(guān)鍵的抗原呈遞細(xì)胞，這些細(xì)胞在響應(yīng)共生微生物群和Toll樣受體（Toll-like receptors，TLR）信號(hào)傳導(dǎo)時(shí)被激活，產(chǎn)生大量的促炎癥細(xì)胞因子，如IL-1、IL-6、TNF等[29-31]，促進(jìn)組織損傷和病情發(fā)展。

圖2 多糖類物質(zhì)對(duì)IBD發(fā)病機(jī)制中細(xì)胞因子的作用[29-31]Fig. 2 Regulatory effect of polysaccharides on cytokines during the progression of in flammatory bowel disease[29-31]

多糖類物質(zhì)可以抑制IBD炎癥組織中的IL-1β、IL-6、TNF-α等促炎癥因子的表達(dá)（圖1、2）。Zhou Yan等[9]研究表明，乳果糖（4G-β-D-半乳糖基蔗糖）對(duì)TNBS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎大鼠有免疫調(diào)節(jié)作用，能刺激產(chǎn)生輔助性T細(xì)胞（helper T cell，Th）2型細(xì)胞因子來(lái)重新平衡Th1/Th2型細(xì)胞因子，降低TNF-α的含量，減輕上皮細(xì)胞損傷和腸黏膜潰瘍。Cho等[32]采用從隔山消（Cynanchum wilfordii）中提取的高分子粗多糖HMFO（分子質(zhì)量范圍在11.8～520.4 kDa之間）干預(yù)DSS誘導(dǎo)的小鼠潰瘍性結(jié)腸炎模型，發(fā)現(xiàn)HMFO能夠有效降低血清中IL-6、TNF-α、IL-12、IL-18等促炎癥細(xì)胞因子的含量，顯著下調(diào)環(huán)氧化酶-2（cyclo-oxygenase-2，COX-2）表達(dá)；COX-2是治療和預(yù)防IBD重要的分子靶點(diǎn)，抑制其表達(dá)和活性可以減輕結(jié)腸損傷程度。Tian Zhiqiang等[33]用黃芪多糖干預(yù)TNBS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎大鼠，發(fā)現(xiàn)其能抑制核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域（nucleotide binding oligomerization domain，NOD）樣受體家族3炎癥小體，防止其激活Caspase1。阻止IL-1β和IL-18的成熟和分泌可以防止由其積聚導(dǎo)致的組織損傷，保護(hù)受損腸道上皮屏障[34]。此外，Yang Min等[35]的研究表明黃芪多糖可通過(guò)調(diào)節(jié)TNF-α、IL-1β和活化T細(xì)胞核因子c4的表達(dá)有效改善TNBS誘導(dǎo)的大鼠實(shí)驗(yàn)性結(jié)腸炎，阻止TNF-α過(guò)表達(dá)導(dǎo)致的腸道上皮屏障損傷。這些研究表明多糖類物質(zhì)可以通過(guò)調(diào)節(jié)多種信號(hào)通路抑制促炎癥細(xì)胞因子表達(dá)，對(duì)實(shí)驗(yàn)性結(jié)腸炎產(chǎn)生免疫治療作用，保護(hù)受損結(jié)腸組織。

1.5 促進(jìn)抗炎細(xì)胞因子表達(dá)

多糖類物質(zhì)能夠在驗(yàn)證過(guò)程中促進(jìn)抗炎細(xì)胞因子表達(dá)，調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡，保護(hù)因IBD導(dǎo)致的結(jié)腸損傷。IL-10是一種多效調(diào)節(jié)性細(xì)胞因子，可抑制抗原呈遞和隨后促炎癥細(xì)胞因子的釋放[36]，增加IL-1受體拮抗劑、可溶性TNF-α受體和基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑等抗炎蛋白的表達(dá)[37]，從而減輕炎癥反應(yīng)，保護(hù)腸道上皮屏障。調(diào)節(jié)性T（regulatory T，Treg）細(xì)胞通過(guò)抑制炎性細(xì)胞的增殖和促炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生在腸道炎癥控制中起關(guān)鍵作用[38-39]，但缺乏IL-10的Treg細(xì)胞則不能抑制IBD，表明在這種情況下IL-10是淋巴細(xì)胞發(fā)揮作用所必須的[40]。

多糖類物質(zhì)具有廣泛的生物學(xué)活性，能調(diào)節(jié)抗原呈遞細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞和多種細(xì)胞因子，在免疫反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用[41-42]。Daguet等[43]利用人類腸道微生物生態(tài)系統(tǒng)模擬器研究發(fā)現(xiàn)，一種高分子質(zhì)量（200 kDa）雜多糖（阿拉伯半乳聚糖）在結(jié)腸中能逐漸發(fā)酵，在結(jié)腸的遠(yuǎn)端提供微生物發(fā)酵的底物，對(duì)腸道炎癥具有潛在的積極作用。它能升高人克隆結(jié)腸腺癌細(xì)胞Caco-2的跨膜上皮電阻約50%，降低NF-κB的活性，刺激IL-10的產(chǎn)生，抵抗炎癥并抑制遠(yuǎn)端結(jié)腸通透性的增加，維持腸道上皮屏障完整性。Majumder等[44]利用異麥芽糖糊精（isomaltodextrin mitigates，IMD）干預(yù)DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠，發(fā)現(xiàn)IMD增加抗炎癥細(xì)胞因子IL-10的表達(dá)，其具體機(jī)制可能是通過(guò)抑制TLR-4的表達(dá)發(fā)揮抗炎作用，由此表明抑制TLR-4表達(dá)可能是減少炎癥反應(yīng)的潛在方法。Lee等[45]利用細(xì)菌β-(1,3)葡聚糖（分子質(zhì)量約300 kDa）干預(yù)DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠，發(fā)現(xiàn)用β-(1,3)葡聚糖處理的小鼠抗炎癥細(xì)胞因子IL-10的基因表達(dá)顯著增加，并且在腸系膜淋巴結(jié)和結(jié)腸中恢復(fù)了Treg細(xì)胞數(shù)量；而在Treg缺陷小鼠中，β-(1,3)葡聚糖干預(yù)并不能恢復(fù)Treg細(xì)胞數(shù)量，相關(guān)炎癥指標(biāo)沒(méi)有減輕，由此說(shuō)明細(xì)菌β-(1,3)葡聚糖可能具有治療胃腸疾病的潛力，其作用機(jī)制可能是通過(guò)恢復(fù)Treg細(xì)胞數(shù)量維持腸道免疫穩(wěn)態(tài)，從而起到治療IBD作用。

2 多糖通過(guò)調(diào)節(jié)腸道微生物和代謝產(chǎn)物干預(yù)IBD

近年來(lái)，大量研究表明攝入膳食纖維可以影響腸道微生物的組成[46]。膳食纖維為腸道微生物菌群提供了重要能量來(lái)源，可以直接或間接影響腸道黏膜免疫應(yīng)答。腸道微生物在維持結(jié)腸穩(wěn)態(tài)和局部以及全身免疫中發(fā)揮著重要的作用[47-48]，可以簡(jiǎn)單分為“有益”細(xì)菌和“有害”細(xì)菌。“有益”細(xì)菌能夠抑制“有害”細(xì)菌的生長(zhǎng)，刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生對(duì)機(jī)體有利的免疫，誘導(dǎo)產(chǎn)生短鏈脂肪酸（short chain fatty acid，SCFA），幫助消化和吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并合成維生素；“有害”細(xì)菌抑制SCFA產(chǎn)生并促進(jìn)促炎癥因子和有害物質(zhì)的產(chǎn)生（圖3）[49-51]。有研究表明，緊密黏附在腸上皮上的分段絲狀桿菌能誘導(dǎo)Th17反應(yīng)，并增加結(jié)腸中Treg細(xì)胞數(shù)量[52]，同時(shí)單一定植的脆弱擬桿菌可促進(jìn)Treg細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)IL-10產(chǎn)生，兩者共同作用抑制化學(xué)誘導(dǎo)的結(jié)腸炎[53]。這表明微生物菌群能夠驅(qū)動(dòng)宿主免疫反應(yīng)并減弱疾病易感性。

圖3 多糖類物質(zhì)影響IBD可能的分子機(jī)制[50]Fig. 3 Molecular mechanisms of the effect of polysaccharides on IBD[50]

研究表明，復(fù)合碳水化合物會(huì)增加有益菌雙歧桿菌（Bifidobacterium longum、Bifidobacterium breve、Bifidobacterium thetaiotaomicron）的水平[54]，并能調(diào)節(jié)腸道微環(huán)境，降低腸道pH值，刺激腸道中巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞，對(duì)抗炎癥性疾病。腸道菌群與生化因子的相關(guān)分析表明，丁酸菌、螺旋菌、乳酸菌和雙歧桿菌等保護(hù)性細(xì)菌的相對(duì)豐度與IL-10等抗炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)呈顯著正相關(guān)；而普雷沃氏菌（Prevotella）、瘤胃球菌（Ruminococcus）、擬桿菌屬（Bacteroides）相對(duì)豐度與IL-23、TNF-α、IL-1β、IL-6和IFN-γ等促炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)呈正相關(guān)。Ren Yilin等[55]利用從猴頭菇中提取的多糖干預(yù)DSS誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎模型，發(fā)現(xiàn)多糖能夠提高結(jié)腸炎小鼠細(xì)菌群落α-多樣性指數(shù)，一定程度上抑制DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠中致病菌的生長(zhǎng)；多糖降低了Arthrobacter spp.、Methylibium sp.、Succinivibrio sp.的數(shù)量，有效緩解DSS誘導(dǎo)的腸道菌群紊亂，表明猴頭菇中的多糖能夠減少致病菌，對(duì)穩(wěn)定并改善腸道微生態(tài)環(huán)境有積極作用，且能夠?yàn)檠装Y性疾病提供良好的預(yù)防和治療作用。Chang等[56]發(fā)現(xiàn)靈芝菌絲體中提取的高分子質(zhì)量（大于300 kDa）多糖能顯著降低小鼠中Escherichia fergusonii、腸球菌等菌群的豐度，表明多糖類物質(zhì)能降低腸道微生物有害菌群比例，減輕有害菌群對(duì)結(jié)腸黏液屏障的損傷。

此外，微生物發(fā)酵多糖類物質(zhì)產(chǎn)生的例如乙酸鹽、丙酸鹽和丁酸鹽等SCFA有助于調(diào)節(jié)腸內(nèi)穩(wěn)態(tài)，并可能通過(guò)表觀遺傳調(diào)控基因表達(dá)，降低人脂肪組織中促炎癥因子的產(chǎn)生。球形梭菌（Clostridium coccoides）是SCFA的主要生產(chǎn)者，其能發(fā)酵多糖產(chǎn)生丁酸鹽作為結(jié)腸細(xì)胞主要能量來(lái)源，已被證明可以保護(hù)結(jié)腸免受炎癥損傷[57-58]。Rose等[59]發(fā)現(xiàn)淀粉包埋的微球（含多糖類物質(zhì)）在IBD患者的糞便微生物體外發(fā)酵過(guò)程中能調(diào)節(jié)SCFA含量，降低潛在有害菌如Bacteroides vulgatus和Veillonella等的豐度，其具體機(jī)制可能包括：淀粉包埋的微球表現(xiàn)出緩慢發(fā)酵的特征，有利于增加結(jié)腸遠(yuǎn)端中有益發(fā)酵產(chǎn)物含量并改善結(jié)腸健康；產(chǎn)生SCFA有助于維持相對(duì)低的結(jié)腸pH值，防止?jié)撛谟泻L(zhǎng)并降低葡萄糖醛酸酶、糖苷酶和7α羥化酶等共致癌酶的活性；產(chǎn)生丁酸鹽作為結(jié)腸上皮細(xì)胞的主要能量來(lái)源；作為抗炎劑抑制轉(zhuǎn)錄因子NF-κB的激活，抑制免疫炎癥反應(yīng)和下調(diào)下游產(chǎn)物如促炎細(xì)胞因子IL-12和TNF含量；上調(diào)抗炎細(xì)胞因子IL-10含量。Chen Chun等[60]在研究桑葚多糖體外發(fā)酵對(duì)腸道微生物群組成及代謝產(chǎn)物影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，培養(yǎng)基內(nèi)的pH值降低，總SCFA產(chǎn)量顯著增加，并且桑葚多糖中的半乳糖和半乳糖醛酸發(fā)酵導(dǎo)致乙酸和丁酸產(chǎn)量增加，阿拉伯糖和葡萄糖發(fā)酵導(dǎo)致丙酸產(chǎn)量增加。這些研究表明，多糖類物質(zhì)能夠影響腸道微生物及其代謝產(chǎn)物，但其具體機(jī)制仍需進(jìn)一步探索。因此，調(diào)控腸道菌群組成或利用腸道菌群發(fā)酵多糖類物質(zhì)的代謝產(chǎn)物可有效預(yù)防IBD，并緩解IBD患者在疾病發(fā)作期間腸道炎癥癥狀。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，多糖類物質(zhì)能直接或間接干預(yù)IBD的發(fā)展。目前已報(bào)道的文獻(xiàn)中，多糖類物質(zhì)干預(yù)IBD的機(jī)制主要包括：通過(guò)多糖本身減少炎癥過(guò)程中嗜中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)；抑制氧化應(yīng)激及脂質(zhì)過(guò)氧化；保護(hù)抗氧化系統(tǒng)；抑制促炎癥細(xì)胞因子并促進(jìn)抗炎反應(yīng)；通過(guò)調(diào)節(jié)腸道微生物及其代謝產(chǎn)物發(fā)揮預(yù)防及治療IBD的作用；通過(guò)調(diào)節(jié)腸道微生物促進(jìn)腸道黏膜黏附、增強(qiáng)特定組織的靶向性并減輕炎癥反應(yīng)。但是，不同種類和不同分子質(zhì)量的多糖對(duì)IBD的干預(yù)效果不同。大量研究表明，與低分子質(zhì)量多糖相比，較高分子質(zhì)量多糖在緩解IBD方面表現(xiàn)出更好的效果。盡管目前藥物治療能夠在一定程度上緩解IBD，但在許多臨床實(shí)踐中，IBD治療藥物都有導(dǎo)致腸道菌群穩(wěn)態(tài)失衡及耐藥性增加、引起頭痛惡心及骨質(zhì)疏松、消化不良、情緒紊亂等不良反應(yīng)[50]。因此，亟待開(kāi)發(fā)一種新的輔助治療策略，特別是應(yīng)用于IBD早期階段；而飲食調(diào)整近年來(lái)已經(jīng)顯示出有助于緩解疾病的潛力。

除多糖類物質(zhì)本身可以發(fā)揮直接干預(yù)IBD的作用外，多糖調(diào)節(jié)微生物菌群驅(qū)動(dòng)宿主免疫反應(yīng)并改變疾病易感性這種作用機(jī)制可能成為一種全新的IBD干預(yù)方法，但是關(guān)于膳食對(duì)腸道微生物群的影響目前仍知之甚少。針對(duì)IBD潛在的預(yù)防治療措施主要有：鑒定已經(jīng)存在于腸道中的有益微生物以保持胃腸道健康；尋找到某一類能夠產(chǎn)生有益代謝產(chǎn)物的腸道菌群，將其與多糖類物質(zhì)結(jié)合起來(lái)作為功能性食品中的活性成分；通過(guò)多種技術(shù)手段使多糖類物質(zhì)能在腸道內(nèi)緩慢發(fā)酵，達(dá)到調(diào)節(jié)結(jié)腸遠(yuǎn)端微生物群的效果。雖然本文中綜合體內(nèi)外研究結(jié)果闡述了食源性天然產(chǎn)物中多糖類物質(zhì)干預(yù)IBD的效果，但仍然需要進(jìn)一步的研究揭示多糖在干預(yù)IBD及調(diào)節(jié)腸道菌群方面的潛在作用機(jī)制。作為食源性天然產(chǎn)物的多糖類物質(zhì)具有廣泛的生物學(xué)活性，未來(lái)可能成為緩解IBD相關(guān)癥狀的有效方法，但是其具體機(jī)制尚未完全清楚，隨著人們對(duì)腸道微生物認(rèn)識(shí)的不斷深入，通過(guò)飲食預(yù)防或控制腸道菌群在炎癥狀態(tài)下失衡可能成為治療IBD的潛在途徑。在某種程度上，多糖的分子質(zhì)量及化學(xué)結(jié)構(gòu)影響其生物學(xué)活性，多糖類物質(zhì)與炎癥性疾病以及腸道微生物的構(gòu)效關(guān)系將成為未來(lái)研究的方向。