研究简介

溃疡性结肠炎（Ulcerative Colitis，UC）作为一种慢性、复发性肠道黏膜炎症疾病，现有治疗手段（如5-氨基水杨酸、糖皮质激素等）存在疗效有限、副作用显著等问题，故而迫切需要探索更优治疗方案。香菇多糖（LNT）作为临床免疫调节疗法中的常用多糖药物，展现出治疗UC的潜力，但其具体作用靶点与机制尚待阐明。为填补这一空白，华中科技大学研究团队采用葡聚糖硫酸钠（Dextran Sulfate Sodium, DSS）诱导的小鼠UC模型，结合多种分子生物学与细胞生物学技术，从整体、组织、细胞及分子层面验证LNT的治疗效果。研究成果“Lentinan mitigates ulcerative colitis via the IL-22 pathway to repair the compromised mucosal barrier and enhance antimicrobial defense”于2025年3月发表在International Journal of Biological Macromolecules期刊上。结果表明，LNT可通过调控巨噬细胞亚型平衡、激活“巨噬细胞Dectin-1-固有淋巴细胞3（Innate Lymphoid Cells3,ILC3）-白细胞介素22（Interleukin-22,IL-22）”信号轴，修复受损的肠道黏膜物理化学屏障与免疫屏障，增强抗菌防御能力，且这一治疗效应依赖于IL-22的介导。同时，实验室提取的LNT与商用LNT胶囊展现出相当的治疗效果，证实了其稳定性与临床转化潜力。本研究不仅为UC治疗提供了新的候选药物，更揭示了LNT调控肠道免疫与黏膜修复的新机制，为其临床适应症拓展提供了科学依据。

LNT在DSS诱导的结肠炎中增强物理化学和免疫黏膜屏障的具体机制的示意图

研究内容

研究团队首先从香菇子实体中提取并纯化LNT，通过高效凝胶渗透色谱（HPGPC）、紫外光谱、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和单糖组成分析等手段对其进行了系统表征，确认其为主链为β-1,3-葡聚糖、侧链为β-1,6-葡萄糖的多糖结构。

在动物模型中，DSS诱导的结肠炎小鼠经LNT治疗后，体重下降减缓（图1A）、疾病活动指数（DAI）降低（图1B）、结肠长度恢复（图1C、D），组织病理学显示炎症浸润减轻（图1E）、杯状细胞数量增加（图1F），表明LNT显著缓解了结肠炎症状。进一步实验发现，LNT能降低肠道通透性（FITC-葡聚糖渗出实验）（图2A）、减少血清LPS水平（图2B），并上调紧密连接蛋白（Occludin、Claudin-1）表达（图2C、D），说明其有效修复了物理屏障。

图1. LNT缓解了小鼠中由DSS诱导的结肠炎。

（A）体重。（B）疾病活动指数（DAI）。（C）结肠的代表性图像。（D）结肠长度。（E）苏木精-伊红（H&E）染色和病理评分。（F）4个高倍视野（hpf）中PAS染色和PAS+杯状细胞计数。P < 0.05。

图2. LNT给药改善了结肠炎中受损的屏障功能。

（A）血清4 kDa FITC-葡聚糖荧光强度。（B）血清LPS水平。（C）通过RT-PCR测量的结肠中occludin和claudin-1的水平。（D）通过Western印迹测量的结肠中occludin和claudin-1的蛋白表达水平。（E）结肠的Eub338探针荧光原位杂交（FISH）和Muc2免疫荧光染色；白色箭头表示粘液，黄色箭头表示细菌。P < 0.05。

在免疫调控方面，LNT通过促进组织驻留型巨噬细胞（CD163⁺）增殖、抑制浸润型巨噬细胞（MHC II⁺）浸润（图3B），增强了病原体清除能力，并上调抗炎因子IL-10、下调促炎因子IL-6和TNF-α（图3D）。更重要的是，LNT通过激活巨噬细胞Dectin-1受体（图3C），促进IL-1β分泌，进而刺激ILC3s产生IL-22。Transwell共培养实验证实，LNT对ILC3的激活依赖于巨噬细胞的介导。

图3. LNT给药支持组织驻留巨噬细胞，抑制浸润巨噬细胞并激活特异性受体。

（A）通过结肠环结扎实验确定的FLNT在结肠组织中的分布。（B）结肠LPLs中组织驻留巨噬细胞、浸润巨噬细胞和中性粒细胞的流式细胞术分析。（C）通过蛋白质印迹法测量的结肠中Dectin-1和CD163蛋白表达水平。（D）通过酶联免疫吸附试验（ELISA）测量的结肠中IL-6、IL-10、TNF-α和IL-β水平。P < 0.05。

在屏障修复方面，LNT显著上调肠道干细胞标志物Lgr5和Olfm4、黏液蛋白Muc2、抗菌肽Reg3γ以及岩藻糖基转移酶Fut2的表达（图4A），促进上皮细胞岩藻糖修饰（UEA-I⁺细胞增多）（图4C、D），从而增强黏液层的抗菌性能和物理屏障功能。

图4. LNT给药上调屏障相关蛋白的表达并促进上皮岩藻糖基化。

（A）通过蛋白质印迹法测定结肠中Lgr5、Olmf4、Muc2、Reg3γ和Fut2的蛋白表达水平（B）结肠中Muc2表达的免疫荧光。（C）岩藻糖基化上皮细胞（F-ECs）（CD45− UEA I+细胞）的流式细胞术分析。（D）结肠中UEA I的免疫荧光。P<0.05。

为验证IL-22的关键作用，研究使用IL-22中和抗体处理小鼠，发现LNT的治疗效果被显著削弱（图5A-E），屏障修复相关指标均回落（图5F、G），明确表明LNT依赖IL-22发挥其保护作用。

图5. IL-22介导LNT对结肠炎的保护作用。

（A）体重。（B）疾病活动指数DAI。（C）结肠的代表性图像。（D）结肠长度。（E）HE染色及病理学评分。（F）Western blotting检测结肠中Lgr5、Olmf4、Muc2、Reg3γ和Fut2的蛋白表达水平。（G）流式细胞术分析F-ECs（CD45−UEA I+细胞）。P<0.05。

研究结论

本研究通过系统的体内外实验，明确了香菇多糖（LNT）缓解溃疡性结肠炎（UC）的核心机制与作用靶点，主要结论如下：

第一，LNT对DSS诱导的小鼠UC具有显著治疗效果，可改善体重流失、降低疾病活动指数、恢复结肠长度、减轻黏膜炎症与组织损伤，且实验室提取LNT与商用LNT胶囊疗效相当，证实了LNT的稳定性与临床应用潜力。

第二，LNT通过修复肠道黏膜“物理化学屏障”与“免疫屏障”发挥作用：在免疫屏障层面，LNT通过与巨噬细胞表面清道夫受体（如CD163）、Dectin-1结合，增加驻留巨噬细胞比例、促进抗炎因子IL-10分泌，同时减少浸润性巨噬细胞与中性粒细胞数量、抑制促炎因子（IL-6、TNF-α）释放，增强病原体清除能力并维持免疫稳态；在物理化学屏障层面，LNT通过上调上皮紧密连接蛋白（occludin、claudin-1）降低肠道通透性，恢复黏液层厚度与Muc2表达，减少细菌易位。

第三，LNT缓解UC的核心机制是激活“巨噬细胞Dectin-1-ILC3-IL-22”信号轴：LNT与巨噬细胞Dectin-1结合后促进IL-1β分泌，IL-1β进一步激活ILC3并诱导其分泌IL-22；IL-22作为下游效应因子，一方面促进肠道干细胞增殖（上调Lgr5、Olfm4）以实现上皮再生，另一方面上调抗菌肽Reg3γ与黏液蛋白Muc2，并通过激活Fut2增强上皮岩藻糖基化，最终修复物理化学屏障、增强抗菌防御。

第四，IL-22是LNT发挥治疗效应的关键介导因子，阻断IL-22活性可完全消除LNT对UC的缓解作用及对黏膜屏障的修复效应，证实了该信号通路的必要性。

展望

本研究不仅为溃疡性结肠炎治疗提供了兼具安全性与有效性的候选药物（LNT已进入临床应用，具有良好的安全性基础），更揭示了“巨噬细胞-ILC3-IL-22”轴在肠道黏膜修复中的新调控方式——不同于现有研究中依赖肠道菌群色氨酸代谢激活AhR调控IL-22的通路，本研究发现LNT通过巨噬细胞Dectin-1介导的IL-1β分泌调控ILC3-IL-22轴，为溃疡性结肠炎的机制研究提供了新的视角，也为LNT拓展临床适应症（从化疗辅助治疗延伸至溃疡性结肠炎治疗）提供了科学依据。

全文参考文献：

[1] Zhang Y , Zhou Z , Zhang Z ,et al.Lentinan mitigates ulcerative colitis via the IL-22 pathway to repair the compromised mucosal barrier and enhance antimicrobial defense[J].International Journal of Biological Macromolecules, 307[2025-08-28].

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.141784