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        紅茶在高糖飼喂小鼠結(jié)腸炎中的保護(hù)作用

        2023-06-29 01:08:02王俏奕王益
        中國(guó)食品 2023年8期
        關(guān)鍵詞:小鼠

        王俏奕 王益

        近期,Hasan Zaki研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于糖攝入與結(jié)腸炎的相關(guān)性研究,證明了高糖攝入可改變小鼠腸道微生物生態(tài),從而促進(jìn)結(jié)腸炎的發(fā)生發(fā)展。研究者據(jù)此提出,西方飲食的高糖特點(diǎn)可能是造成西方國(guó)家炎癥性腸?。↖BD)高發(fā)的原因之一。

        此外,還有研究表明,茶葉提取物可通過改善腸道菌群防止結(jié)腸炎的發(fā)生,因此我們推測(cè)飲茶可以有效抑制高糖攝入誘發(fā)的結(jié)腸炎。為了驗(yàn)證這一猜想,我們重建了高糖飼養(yǎng)下的小鼠結(jié)腸炎誘導(dǎo)模型,將30只SPF級(jí)小鼠隨機(jī)分為5組,分別以純凈水、10%葡萄糖溶液、1%紅茶、10%葡萄糖+1%紅茶飼養(yǎng)8天,再在飲水中添加2.5%硫酸葡聚糖鈉鹽(DSS)繼續(xù)飼養(yǎng)8天,誘發(fā)小鼠結(jié)腸炎。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與純凈水組相比,10%葡萄糖溶液飼養(yǎng)的小鼠在DSS誘導(dǎo)下,體重顯著降低,結(jié)腸炎相關(guān)癥狀顯著增強(qiáng),結(jié)腸縮短,結(jié)腸組織具有更為明顯的炎癥損傷;以10%葡萄糖+1%紅茶飼養(yǎng)的小鼠,則與純凈水組無顯著差異。這說明在DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎模型中,紅茶對(duì)高糖飲食加劇的小鼠結(jié)腸炎具有保護(hù)作用。

        IBD與結(jié)直腸癌的發(fā)生關(guān)系密切,嚴(yán)重危害人類的生命健康與安全。因此,進(jìn)一步厘清和證明糖攝入與IBD發(fā)生之間的關(guān)系,對(duì)于指導(dǎo)飲食和保護(hù)人民健康具有重要意義。希望通過本研究,能夠幫助人們?nèi)嬲J(rèn)識(shí)糖與結(jié)腸炎發(fā)生發(fā)展之間的關(guān)系,并提供初步證據(jù)說明通過合理搭配飲食減少糖的負(fù)面影響的可行性。

        一、材料與方法

        1.小鼠及飼養(yǎng)環(huán)境。選用6周齡的BALB/c雌性小鼠,全程采用標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng),營(yíng)養(yǎng)組成(g/kg)為:水分≤100、粗纖維≤50、粗蛋白≥180、粗脂肪≥40、粗灰分≤80。飼養(yǎng)環(huán)境為:溫度(20±1)℃,12h/12h光照黑暗循環(huán)。所有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均符合國(guó)家有關(guān)動(dòng)物保護(hù)的相關(guān)法律或法規(guī)。

        2.茶水配制方法。為方便標(biāo)準(zhǔn)化,茶葉選用袋泡紅茶(立頓,2g/袋)。將1%(w/v)干茶葉浸泡在100℃純凈水中,直到冷卻至室溫。

        3.小鼠飲水預(yù)處理。將30只小鼠隨機(jī)分為平均體重近似的5組,每組6只,分別喂食(i)純凈水、(ii)純凈水、(iii)1%紅茶、(iv)10%葡萄糖、(v)10%葡萄糖+1%紅茶。每天記錄每組的飲水量與飼料攝入量,每2-3天測(cè)量體重。

        4.DSS誘導(dǎo)模型及疾病指數(shù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)處理8天后,除健康對(duì)照組外,各組以含2.5%DSS的相應(yīng)飲水飼喂小鼠。為確保各組小鼠飲水量接近,葡萄糖濃度降至3%,每天記錄每組的飲水量與飼料攝入量,每2-3天測(cè)量體重。8天后,對(duì)小鼠疾病特征進(jìn)行評(píng)估,并解剖小鼠,取結(jié)腸,測(cè)量結(jié)腸長(zhǎng)度。根據(jù)小鼠外貌與活動(dòng)情況(0-2分)、腹瀉或便血(0-2分)和肛門紅腫或出血程度(0-2分)進(jìn)行疾病指數(shù)綜合評(píng)分。

        5.組織切片HE染色及病理評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。將結(jié)腸組織從肛門端向盲腸端折疊包裹,進(jìn)行石蠟包埋,制作結(jié)腸縱截面的組織切片,通過HE染色并觀察。病理計(jì)分標(biāo)準(zhǔn)為:白細(xì)胞浸潤(rùn)(0-3分)、潰瘍出血(0-3分)、固有層增厚腫大(0-3分)、隱窩縮短或破壞(0-3分)。

        6.數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用GraphPad Prism8軟件進(jìn)行分析、作圖,統(tǒng)計(jì)方法為單因素方差分析(One-way ANOVA)。

        二、結(jié)果與分析

        1.高糖攝入誘發(fā)IBD動(dòng)物模型的重建。本研究重建了高糖飼養(yǎng)預(yù)處理后使用DSS誘導(dǎo)小鼠發(fā)生IBD的動(dòng)物模型(圖1a)。在2.5%DSS溶液處理3天后,經(jīng)過10%葡萄糖飼養(yǎng)的小鼠逐漸表現(xiàn)為體重降低(圖1b),活動(dòng)減少且遲緩,蜷縮弓背,毛發(fā)凌亂;第6-8天出現(xiàn)肛門紅腫、腹瀉、血便癥狀。純凈水飼養(yǎng)的對(duì)照組小鼠經(jīng)2.5%DSS溶液處理后,體重穩(wěn)定,未出現(xiàn)腹瀉癥狀。處理第8天,對(duì)各組小鼠進(jìn)行結(jié)腸炎癥狀評(píng)估,相比對(duì)照組,高糖飼喂小鼠的病癥顯著。以上結(jié)果提示,高糖攝入的確能夠加重DSS誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎。

        2.紅茶飼喂顯著抑制高糖攝入引發(fā)的小鼠結(jié)腸炎。在上述動(dòng)物模型中,加入1%紅茶飼喂組和10%葡萄糖紅茶飼喂組,觀察紅茶是否對(duì)于高糖攝入誘發(fā)的小鼠結(jié)腸炎具有抑制作用。通過分析小鼠在DSS誘導(dǎo)下結(jié)腸炎的體重變化、病癥情況發(fā)現(xiàn),小鼠經(jīng)添加紅茶的葡萄糖溶液預(yù)處理、再經(jīng)DSS誘導(dǎo)后,體重保持穩(wěn)定增長(zhǎng)(圖1b),結(jié)腸炎癥狀不明顯(圖1c),各項(xiàng)指標(biāo)均與葡萄糖溶液預(yù)處理的小鼠具有顯著差異。以上結(jié)果提示,紅茶飼喂可以抑制因高糖攝入引發(fā)的小鼠結(jié)腸炎。

        3.紅茶抑制高糖攝入促進(jìn)結(jié)腸炎的病理分析。結(jié)腸的長(zhǎng)度是評(píng)價(jià)小鼠結(jié)腸炎嚴(yán)重程度的關(guān)鍵指標(biāo)之一,在DSS溶液處理第8天,處死小鼠并解剖測(cè)量結(jié)腸長(zhǎng)度后發(fā)現(xiàn),葡萄糖紅茶飼喂小鼠的結(jié)腸長(zhǎng)度顯著較單獨(dú)飼喂葡萄糖組的小鼠更長(zhǎng),與未經(jīng)DSS處理的健康對(duì)照組小鼠接近(圖2a)。通過對(duì)小鼠結(jié)腸組織(近肛門端)進(jìn)行病理分析發(fā)現(xiàn),葡萄糖預(yù)處理組小鼠的結(jié)腸組織出現(xiàn)隱窩受損、潰瘍,大量白細(xì)胞浸潤(rùn)到黏膜固有層,嚴(yán)重部位有出血的現(xiàn)象,是結(jié)腸炎的典型特征,而其他DSS處理組的小鼠僅可見少量白細(xì)胞浸潤(rùn)和隱窩縮短,炎癥程度較輕(圖2b-c)。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果從病理角度再次證明,高糖攝入可加重DSS誘導(dǎo)產(chǎn)生的小鼠結(jié)腸炎,而飲用紅茶可以有效抑制這一作用,對(duì)結(jié)腸起到保護(hù)作用。

        4.組間的飲水量差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響有限。為了避免添加紅茶導(dǎo)致小鼠減少飲水從而影響到糖攝入,我們?nèi)虦y(cè)量了小鼠每日的飲水量,并且調(diào)整紅茶的添加濃度,使小鼠飲水量保持接近。數(shù)據(jù)顯示,在不添加葡萄糖的情況下,1%紅茶的添加不會(huì)降低小鼠的飲水量。雖然在預(yù)處理早期,10%葡萄糖紅茶飼喂組的飲水量略低于10%葡萄糖組,但是二者的飲水量均明顯大于不添加葡萄糖組小鼠,且從預(yù)處理第4天起,二者飲水量相當(dāng)(圖3a),因此我們認(rèn)為添加紅茶后,小鼠依然攝入了大量的葡萄糖。此外,在DSS處理過程中,葡萄糖紅茶組小鼠DSS溶液的攝入量相比葡萄糖水溶液組小鼠的飲水量更多(圖3b),說明其攝入了更多的DSS,但經(jīng)誘導(dǎo)產(chǎn)生的結(jié)腸炎癥程度與對(duì)照組相當(dāng),較葡萄糖水溶液組顯著更輕。因此我們認(rèn)為,在飲水中添加紅茶對(duì)于最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論的影響十分有限。

        三、討論

        本研究重建了高糖攝入促進(jìn)結(jié)腸炎發(fā)生發(fā)展的動(dòng)物模型,并發(fā)現(xiàn)通過飲用紅茶可以有效抑制糖的促炎作用,說明高糖攝入并不是加重人類結(jié)腸炎的充分條件。高糖飲食通過改變腸道微生物生態(tài)從而影響腸道健康的這一作用機(jī)制,極易受到其他飲食因素的干擾而改變,因此高糖飲食對(duì)于人類結(jié)腸炎發(fā)生發(fā)展的實(shí)際影響仍需要進(jìn)一步科學(xué)評(píng)估和確認(rèn)。

        本研究的結(jié)論提示,盡管糖可能存在諸多不利于健康的影響,但在人類常見食譜中亦有一些食物具有相應(yīng)的保護(hù)功能,可部分抵消糖的負(fù)面作用。本研究的發(fā)現(xiàn)并非孤例,除紅茶外,咖啡也曾被證明可以降低高糖攝入伴隨的全因死亡率。

        當(dāng)前,在食品中添加人工甜味劑(代糖)是一種廣泛采用的控糖手段,雖然確實(shí)可以有效降低糖的攝入量,但近期的研究表明,人工甜味劑可影響機(jī)體微生物組,從而改變血糖反應(yīng),或誘發(fā)腸道炎癥,說明甜味劑對(duì)人體安全與否,依然具有不確定性。因此我們認(rèn)為,至少在健康人群中,通過合理的膳食搭配以降低糖帶來的風(fēng)險(xiǎn),相比簡(jiǎn)單地使用代糖進(jìn)行減糖、禁糖,是一種更為積極、安全的健康策略。

        需要注意的是,紅茶的成分復(fù)雜,何種物質(zhì)發(fā)揮了主要功能?是否通過影響腸道菌群從而抑制炎癥發(fā)生?這些機(jī)理性問題都需要通過深入研究才能回答。此外,在高糖飲食人群中開展飲茶習(xí)慣與炎性腸道疾病關(guān)系的隊(duì)列研究,或能有效驗(yàn)證本研究的觀點(diǎn)。

        無論如何,考慮到紅茶長(zhǎng)期被視為一種健康飲品,鼓勵(lì)高糖飲食人群通過飲茶減少糖的潛在危害,仍不失為一個(gè)合理的建議。

        作者簡(jiǎn)介:王俏奕(2005-),女,上海人,學(xué)生,研究方向?yàn)槭称放c健康。

        王益(1988-),男,上海人,研究員,博士,研究方向?yàn)榧?xì)胞治療。

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