乳果糖對(duì)葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)結(jié)腸炎癥的抑制作用及機(jī)制探究一、引言1.1研究背景結(jié)腸炎癥作為一類(lèi)常見(jiàn)的腸道疾病，嚴(yán)重威脅著人類(lèi)的健康。它主要包括潰瘍性結(jié)腸炎（UC）和克羅恩?。–D），具有慢性、反復(fù)性發(fā)作的特點(diǎn)。其癥狀表現(xiàn)多樣，常見(jiàn)的有腹痛、腹瀉、便血、體重下降等，不僅給患者帶來(lái)極大的身體痛苦，還會(huì)顯著降低患者的生活質(zhì)量。據(jù)相關(guān)研究表明，近年來(lái)炎癥性腸病的發(fā)病率在全球范圍內(nèi)呈上升趨勢(shì)，給社會(huì)和家庭帶來(lái)了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。更為嚴(yán)重的是，長(zhǎng)期的結(jié)腸炎癥還會(huì)增加結(jié)直腸癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，如潰瘍性結(jié)腸炎患者患結(jié)直腸癌的風(fēng)險(xiǎn)比正常人高出數(shù)倍，嚴(yán)重危及患者的生命安全。因此，深入研究結(jié)腸炎癥的發(fā)病機(jī)制并尋找有效的治療方法，已成為當(dāng)今醫(yī)學(xué)領(lǐng)域亟待解決的重要課題。在結(jié)腸炎癥的研究中，動(dòng)物模型的構(gòu)建對(duì)于深入了解疾病的發(fā)病機(jī)制、病理過(guò)程以及評(píng)估治療策略的有效性起著至關(guān)重要的作用。葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥模型是目前研究炎癥性腸病最為常用的動(dòng)物模型之一。該模型主要通過(guò)讓動(dòng)物飲用含有DSS的水溶液來(lái)實(shí)現(xiàn)建模。DSS能夠破壞結(jié)腸上皮屏障，使得腸道內(nèi)的促炎癥物質(zhì)，如細(xì)菌及其產(chǎn)物，得以傳播到結(jié)腸隱窩，進(jìn)而引發(fā)一系列的炎癥反應(yīng)。這種模型具有操作簡(jiǎn)便、重復(fù)性好、能夠快速誘導(dǎo)出與人類(lèi)潰瘍性結(jié)腸炎相似的病理特征等優(yōu)點(diǎn)，如結(jié)腸上皮損傷、炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、潰瘍形成以及結(jié)腸縮短等，為研究結(jié)腸炎癥的發(fā)病機(jī)制和治療方法提供了有力的工具。通過(guò)該模型，研究人員可以深入探究炎癥發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的分子機(jī)制，篩選和評(píng)估各種潛在的治療藥物和方法，極大地推動(dòng)了結(jié)腸炎癥相關(guān)研究的進(jìn)展。乳果糖作為一種在臨床上廣泛應(yīng)用的藥物，其主要成分是半乳糖-果糖雙糖，通常被用于治療慢性便秘和肝性腦病等疾病。它在人體小腸中幾乎不被消化吸收，而是直接進(jìn)入結(jié)腸，在結(jié)腸微生物的作用下被發(fā)酵分解。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究表明，乳果糖可能具有調(diào)節(jié)腸道菌群、改善腸道屏障功能以及抗炎等多種潛在功效。有研究發(fā)現(xiàn)，乳果糖可以作為益生元，選擇性地促進(jìn)雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益菌的生長(zhǎng)繁殖，這些有益菌能夠產(chǎn)生短鏈脂肪酸，如丁酸、丙酸等，這些短鏈脂肪酸不僅可以為結(jié)腸上皮細(xì)胞提供能量，促進(jìn)腸道屏障完整性，還具有抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用。同時(shí)，乳果糖還能抑制大腸桿菌、沙門(mén)氏菌等病原菌的生長(zhǎng)，維持腸道微生態(tài)平衡。然而，目前關(guān)于乳果糖在治療結(jié)腸炎癥方面的研究還相對(duì)較少，其具體的治療效果和作用機(jī)制尚未完全明確。因此，進(jìn)一步深入研究乳果糖對(duì)結(jié)腸炎癥的治療作用及其潛在機(jī)制具有重要的理論和實(shí)踐意義。1.2研究目的與意義本研究旨在深入探究口服乳果糖對(duì)葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥的抑制作用及其潛在機(jī)制。具體而言，通過(guò)構(gòu)建DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥小鼠模型，觀(guān)察乳果糖干預(yù)后小鼠的疾病活動(dòng)指數(shù)、結(jié)腸長(zhǎng)度、組織病理學(xué)變化等指標(biāo)，以評(píng)估乳果糖對(duì)結(jié)腸炎癥的治療效果；同時(shí)，檢測(cè)炎癥相關(guān)因子的表達(dá)水平，探討乳果糖抑制結(jié)腸炎癥的分子機(jī)制；此外，還將研究乳果糖對(duì)腸道菌群的調(diào)節(jié)作用，以及腸道菌群在乳果糖抗炎過(guò)程中的潛在介導(dǎo)作用。從理論意義上看，深入研究乳果糖抑制結(jié)腸炎癥的作用機(jī)制，有助于豐富我們對(duì)腸道微生態(tài)與結(jié)腸炎癥關(guān)系的理解，為結(jié)腸炎癥的發(fā)病機(jī)制研究提供新的視角和理論依據(jù)。乳果糖作為一種具有多種潛在功效的藥物，其在結(jié)腸炎癥治療中的作用機(jī)制研究尚不完善。本研究通過(guò)多維度的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，全面探討乳果糖的抗炎機(jī)制，有望揭示其在調(diào)節(jié)腸道免疫、改善腸道屏障功能以及調(diào)控炎癥信號(hào)通路等方面的具體作用機(jī)制，進(jìn)一步拓展我們對(duì)腸道疾病治療的理論認(rèn)識(shí)，為開(kāi)發(fā)新型的治療策略和藥物靶點(diǎn)提供理論支持。在實(shí)踐意義方面，本研究成果對(duì)于結(jié)腸炎癥的治療具有重要的指導(dǎo)價(jià)值。結(jié)腸炎癥的治療目前面臨著諸多挑戰(zhàn)，如藥物的不良反應(yīng)、治療效果的局限性等。乳果糖作為一種臨床常用且安全性較高的藥物，若能明確其在結(jié)腸炎癥治療中的有效性和作用機(jī)制，將為結(jié)腸炎癥的治療提供一種新的、安全有效的治療選擇。這不僅可以改善患者的臨床癥狀，減輕患者的痛苦，提高患者的生活質(zhì)量，還可能減少并發(fā)癥的發(fā)生，降低醫(yī)療成本，對(duì)臨床實(shí)踐具有重要的指導(dǎo)意義。此外，本研究對(duì)于推動(dòng)乳果糖在腸道疾病治療領(lǐng)域的應(yīng)用拓展，以及促進(jìn)相關(guān)藥物的研發(fā)和創(chuàng)新也具有積極的推動(dòng)作用。1.3研究方法和創(chuàng)新點(diǎn)在研究方法上，本研究將綜合運(yùn)用多種實(shí)驗(yàn)手段。首先，構(gòu)建DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥小鼠模型，將實(shí)驗(yàn)小鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組、模型組、乳果糖不同劑量干預(yù)組等。通過(guò)觀(guān)察小鼠的體重變化、糞便性狀、便血情況等，計(jì)算疾病活動(dòng)指數(shù)（DAI），以評(píng)估乳果糖對(duì)結(jié)腸炎癥小鼠臨床癥狀的影響；測(cè)量結(jié)腸長(zhǎng)度，觀(guān)察結(jié)腸大體形態(tài)變化，評(píng)估結(jié)腸炎癥的嚴(yán)重程度；對(duì)結(jié)腸組織進(jìn)行蘇木精-伊紅（HE）染色，通過(guò)顯微鏡觀(guān)察結(jié)腸組織的病理學(xué)變化，包括炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、上皮損傷、隱窩破壞等情況，進(jìn)一步確定乳果糖對(duì)結(jié)腸組織的保護(hù)作用。其次，采用細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，如使用結(jié)腸上皮細(xì)胞系，在體外給予DSS刺激構(gòu)建細(xì)胞炎癥模型，然后用乳果糖進(jìn)行干預(yù)。通過(guò)檢測(cè)細(xì)胞活力、炎癥因子分泌、細(xì)胞凋亡等指標(biāo)，深入探究乳果糖對(duì)結(jié)腸上皮細(xì)胞的直接保護(hù)作用及其機(jī)制。利用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定（ELISA）技術(shù)檢測(cè)細(xì)胞培養(yǎng)上清液中炎癥因子，如腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）、白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）等的含量，以了解乳果糖對(duì)炎癥因子表達(dá)的影響；采用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡率，分析乳果糖對(duì)結(jié)腸上皮細(xì)胞凋亡的調(diào)節(jié)作用。此外，運(yùn)用分子生物學(xué)技術(shù)，如實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（qRT-PCR）和蛋白質(zhì)免疫印跡法（Westernblot），檢測(cè)結(jié)腸組織或細(xì)胞中相關(guān)基因和蛋白的表達(dá)水平，深入探討乳果糖抑制結(jié)腸炎癥的分子機(jī)制。通過(guò)qRT-PCR檢測(cè)炎癥相關(guān)信號(hào)通路中關(guān)鍵基因的mRNA表達(dá)水平，如核因子-κB（NF-κB）信號(hào)通路中的IκBα、p65等基因，絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號(hào)通路中的p38、ERK、JNK等基因；利用Westernblot檢測(cè)相應(yīng)蛋白的表達(dá)和磷酸化水平，明確乳果糖對(duì)這些信號(hào)通路的調(diào)控作用。同時(shí)，采用高通量測(cè)序技術(shù)分析腸道菌群的組成和多樣性，研究乳果糖對(duì)腸道菌群的調(diào)節(jié)作用，以及腸道菌群在乳果糖抗炎過(guò)程中的潛在介導(dǎo)作用。本研究的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。一是多維度研究乳果糖的抗炎作用，從整體動(dòng)物水平、細(xì)胞水平到分子水平，全面系統(tǒng)地探究乳果糖對(duì)DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥的抑制作用及其機(jī)制，彌補(bǔ)了以往研究在作用機(jī)制探究上的不足，為深入理解乳果糖的抗炎作用提供了更全面的視角。二是深入探討乳果糖對(duì)腸道菌群的調(diào)節(jié)作用以及腸道菌群在其抗炎過(guò)程中的介導(dǎo)作用，將腸道菌群這一重要因素納入研究范疇，有助于揭示乳果糖抗炎作用的新機(jī)制，為結(jié)腸炎癥的治療提供新的靶點(diǎn)和策略。三是本研究采用多種先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法，如高通量測(cè)序技術(shù)、流式細(xì)胞術(shù)等，確保了研究結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供了更科學(xué)、更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)依據(jù)。二、相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1結(jié)腸炎癥概述2.1.1結(jié)腸炎癥的概念與分類(lèi)結(jié)腸炎癥，從廣義上講，是指由各種原因引發(fā)的結(jié)腸炎癥性病變。其在臨床上表現(xiàn)出多樣化的特征，依據(jù)不同的病因和病理特點(diǎn)，可分為多種類(lèi)型。其中，潰瘍性結(jié)腸炎（UC）和克羅恩?。–D）作為炎癥性腸病的主要類(lèi)型，備受關(guān)注。潰瘍性結(jié)腸炎是一種局限于結(jié)腸黏膜及黏膜下層的炎癥性疾病，病變通常從直腸開(kāi)始，可逆行向上蔓延，甚至累及全結(jié)腸。其主要病理特征為黏膜的連續(xù)性、彌漫性炎癥，伴有隱窩膿腫形成、潰瘍出現(xiàn)以及肉芽組織增生。在臨床上，患者常出現(xiàn)反復(fù)發(fā)作的腹瀉、黏液膿血便、腹痛、里急后重等癥狀，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。克羅恩病則是一種病因尚不明確的胃腸道慢性炎性肉芽腫性疾病，可累及從口腔到肛門(mén)的整個(gè)消化道，但以末端回腸和鄰近結(jié)腸最為常見(jiàn)。其病理特點(diǎn)呈現(xiàn)為節(jié)段性或跳躍性分布的病變，與正常腸段界限清晰。病變腸段可見(jiàn)透壁性炎癥、非干酪性肉芽腫形成、裂隙狀潰瘍等?；颊叩呐R床表現(xiàn)除了腹痛、腹瀉外，還可能伴有發(fā)熱、體重下降、瘺管形成、腸梗阻等并發(fā)癥，病情較為復(fù)雜，治療難度較大。除了這兩種主要類(lèi)型外，結(jié)腸炎癥還包括感染性結(jié)腸炎，如細(xì)菌性痢疾、病毒性腸炎等，主要由細(xì)菌、病毒等病原體感染所致，通常與進(jìn)食不衛(wèi)生的食物有關(guān)；缺血性結(jié)腸炎，多因結(jié)腸局部血供不足引發(fā)，常見(jiàn)于老年人，常表現(xiàn)為突發(fā)的腹絞痛、血便等；偽膜性結(jié)腸炎，多在使用大量抗生素后發(fā)生，是由艱難梭菌大量繁殖產(chǎn)生毒素導(dǎo)致的結(jié)腸炎癥，患者常出現(xiàn)突發(fā)腹瀉、高熱、水樣便等癥狀；顯微鏡下結(jié)腸炎，常規(guī)腸鏡檢查往往無(wú)明顯異常，需要通過(guò)顯微鏡檢查才能確診，其病理特征主要為上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞增多和膠原帶增厚。這些不同類(lèi)型的結(jié)腸炎癥，雖然在病因、病理和臨床表現(xiàn)上存在差異，但都對(duì)人體健康構(gòu)成了威脅，需要及時(shí)準(zhǔn)確的診斷和有效的治療。2.1.2常見(jiàn)病因與發(fā)病機(jī)制結(jié)腸炎癥的病因是多因素的，涉及感染、免疫異常、遺傳、環(huán)境等多個(gè)方面，這些因素相互作用，共同導(dǎo)致了結(jié)腸炎癥的發(fā)生發(fā)展。感染因素在結(jié)腸炎癥的發(fā)病中起著重要作用。多種病原體，如細(xì)菌（如產(chǎn)氣莢膜桿菌、梭狀芽孢桿菌、痢疾桿菌等）、病毒（如輪狀病毒、諾如病毒等）、寄生蟲(chóng)（如腸道阿米巴等），都可能引發(fā)結(jié)腸炎癥。當(dāng)這些病原體侵入腸道后，它們釋放的毒素以及機(jī)體自身對(duì)外來(lái)入侵的免疫反應(yīng)，會(huì)破壞結(jié)腸黏膜的正常結(jié)構(gòu)和功能，導(dǎo)致炎癥的發(fā)生。例如，痢疾桿菌感染后，會(huì)釋放內(nèi)毒素和外毒素，損傷結(jié)腸上皮細(xì)胞，引發(fā)炎癥和潰瘍，導(dǎo)致患者出現(xiàn)腹痛、腹瀉、膿血便等癥狀。免疫異常是結(jié)腸炎癥發(fā)病的關(guān)鍵因素之一。在正常情況下，腸道免疫系統(tǒng)能夠識(shí)別和清除外來(lái)病原體，同時(shí)對(duì)自身組織保持免疫耐受。然而，當(dāng)機(jī)體的免疫平衡被打破時(shí)，免疫系統(tǒng)會(huì)錯(cuò)誤地攻擊自身的結(jié)腸組織，引發(fā)炎癥反應(yīng)。例如，在潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病患者中，機(jī)體產(chǎn)生了針對(duì)結(jié)腸黏膜抗原的自身抗體和致敏淋巴細(xì)胞，這些免疫細(xì)胞和抗體持續(xù)攻擊結(jié)腸黏膜，導(dǎo)致炎癥的慢性化和反復(fù)發(fā)作。此外，腸道免疫細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子失衡，如促炎細(xì)胞因子（如腫瘤壞死因子-α、白細(xì)胞介素-6等）過(guò)度表達(dá)，而抗炎細(xì)胞因子（如白細(xì)胞介素-10等）表達(dá)不足，也會(huì)進(jìn)一步加劇炎癥反應(yīng)。遺傳因素在結(jié)腸炎癥的發(fā)病中也具有重要影響。研究表明，炎癥性腸病具有明顯的遺傳傾向，患者家族中往往存在其他炎癥性腸病患者。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多個(gè)與炎癥性腸病相關(guān)的易感基因，這些基因參與了腸道免疫調(diào)節(jié)、屏障功能維持、微生物識(shí)別等多個(gè)生理過(guò)程。例如，NOD2基因的突變與克羅恩病的發(fā)病密切相關(guān)，NOD2蛋白能夠識(shí)別細(xì)菌細(xì)胞壁成分，激活免疫反應(yīng)，當(dāng)NOD2基因發(fā)生突變時(shí)，會(huì)導(dǎo)致機(jī)體對(duì)細(xì)菌的免疫識(shí)別和反應(yīng)異常，增加克羅恩病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。環(huán)境因素也是結(jié)腸炎癥發(fā)病的重要誘因。生活方式的改變，如飲食結(jié)構(gòu)的變化（高脂、高糖、低纖維飲食）、吸煙、精神壓力等，都可能影響腸道微生態(tài)平衡和免疫功能，從而增加結(jié)腸炎癥的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期攝入高脂、高糖食物會(huì)改變腸道菌群的組成和功能，促進(jìn)有害菌的生長(zhǎng)，抑制有益菌的繁殖，導(dǎo)致腸道微生態(tài)失衡，進(jìn)而引發(fā)炎癥反應(yīng)。此外，吸煙被認(rèn)為是克羅恩病的危險(xiǎn)因素之一，吸煙會(huì)影響腸道黏膜的血液循環(huán)和免疫功能，加重炎癥損傷。結(jié)腸炎癥的發(fā)病機(jī)制是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，涉及免疫失衡、腸道菌群失調(diào)、腸道屏障功能受損等多個(gè)環(huán)節(jié)。免疫失衡是結(jié)腸炎癥發(fā)病的核心機(jī)制，當(dāng)免疫系統(tǒng)異常激活時(shí)，會(huì)導(dǎo)致大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)到結(jié)腸組織，釋放多種炎癥介質(zhì)，如細(xì)胞因子、趨化因子、活性氧等，這些炎癥介質(zhì)進(jìn)一步損傷結(jié)腸黏膜，形成惡性循環(huán)。腸道菌群失調(diào)也是結(jié)腸炎癥發(fā)病的重要因素，正常的腸道菌群對(duì)于維持腸道的免疫平衡和屏障功能至關(guān)重要。當(dāng)腸道菌群失調(diào)時(shí)，有益菌減少，有害菌增多，腸道菌群的代謝產(chǎn)物發(fā)生改變，這些變化會(huì)激活腸道免疫系統(tǒng)，引發(fā)炎癥反應(yīng)。腸道屏障功能受損則使得腸道內(nèi)的病原體和有害物質(zhì)更容易進(jìn)入腸黏膜下層，激活免疫細(xì)胞，導(dǎo)致炎癥的發(fā)生。例如，在葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥模型中，DSS破壞了結(jié)腸上皮細(xì)胞的緊密連接和基底膜，增加了腸道的通透性，使得腸道菌群和其他抗原得以進(jìn)入黏膜下層，激活免疫炎癥反應(yīng)，最終導(dǎo)致結(jié)腸炎癥的發(fā)生。2.1.3結(jié)腸炎癥的危害與臨床治療現(xiàn)狀結(jié)腸炎癥對(duì)患者的身心健康和生活質(zhì)量產(chǎn)生了嚴(yán)重的危害。在身體方面，持續(xù)的腹瀉、腹痛等癥狀會(huì)導(dǎo)致患者營(yíng)養(yǎng)吸收不良，出現(xiàn)體重下降、貧血、低蛋白血癥等問(wèn)題。長(zhǎng)期的結(jié)腸炎癥還會(huì)增加結(jié)直腸癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，尤其是潰瘍性結(jié)腸炎患者，患病時(shí)間越長(zhǎng)，癌變的風(fēng)險(xiǎn)越高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，潰瘍性結(jié)腸炎患者患結(jié)直腸癌的風(fēng)險(xiǎn)比正常人高出數(shù)倍，嚴(yán)重威脅患者的生命安全。此外，結(jié)腸炎癥還可能引發(fā)一系列并發(fā)癥，如急性結(jié)腸擴(kuò)張、結(jié)腸穿孔、腸梗阻、肛周疾病（如肛裂、痔瘡、肛周膿腫、肛瘺等）。急性結(jié)腸擴(kuò)張?jiān)诶夏耆硕救菀装l(fā)作，可造成結(jié)腸缺血壞死、擴(kuò)張；結(jié)腸穿孔是一種嚴(yán)重的并發(fā)癥，可導(dǎo)致急性腹膜炎，危及生命；腸梗阻則會(huì)影響腸道的正常蠕動(dòng)和排空，導(dǎo)致腹痛、腹脹、嘔吐等癥狀。在心理方面，結(jié)腸炎癥的慢性反復(fù)發(fā)作，給患者帶來(lái)了極大的心理壓力和負(fù)擔(dān)，容易導(dǎo)致患者出現(xiàn)焦慮、抑郁等心理問(wèn)題。這些心理問(wèn)題不僅會(huì)影響患者的治療依從性，還會(huì)進(jìn)一步降低患者的生活質(zhì)量，形成惡性循環(huán)。目前，結(jié)腸炎癥的臨床治療方法主要包括藥物治療和手術(shù)治療。藥物治療是結(jié)腸炎癥的主要治療手段，常用的藥物包括氨基水楊酸制劑、糖皮質(zhì)激素、免疫抑制劑、生物制劑等。氨基水楊酸制劑，如柳氮磺吡啶、美沙拉嗪等，主要通過(guò)抑制炎癥介質(zhì)的合成和釋放，減輕炎癥反應(yīng)，適用于輕、中度潰瘍性結(jié)腸炎患者。糖皮質(zhì)激素，如潑尼松、地塞米松等，具有強(qiáng)大的抗炎作用，能夠迅速緩解結(jié)腸炎癥的癥狀，但長(zhǎng)期使用會(huì)帶來(lái)多種不良反應(yīng)，如骨質(zhì)疏松、感染、血糖升高、血壓升高等。免疫抑制劑，如硫唑嘌呤、環(huán)孢素等，主要通過(guò)抑制免疫系統(tǒng)的活性，減少炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)和炎癥介質(zhì)的釋放，適用于對(duì)糖皮質(zhì)激素依賴(lài)或無(wú)效的患者。然而，免疫抑制劑的起效較慢，且存在骨髓抑制、肝腎功能損害等不良反應(yīng)。生物制劑，如英夫利昔單抗、阿達(dá)木單抗等，是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新型治療藥物，它們能夠特異性地靶向炎癥信號(hào)通路中的關(guān)鍵分子，如腫瘤壞死因子-α等，具有療效顯著、起效快等優(yōu)點(diǎn)。但是，生物制劑價(jià)格昂貴，且可能會(huì)增加感染、過(guò)敏等不良反應(yīng)的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于藥物治療無(wú)效、出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥（如結(jié)腸穿孔、大出血、腸梗阻等）或癌變的患者，通常需要進(jìn)行手術(shù)治療。手術(shù)方式主要包括全結(jié)腸切除加回腸造瘺術(shù)、結(jié)直腸切除加回腸儲(chǔ)袋肛管吻合術(shù)等。手術(shù)治療雖然能夠切除病變的結(jié)腸組織，緩解癥狀，但手術(shù)創(chuàng)傷較大，術(shù)后患者可能會(huì)出現(xiàn)多種并發(fā)癥，如吻合口瘺、腸梗阻、腹瀉等，影響患者的生活質(zhì)量。而且，手術(shù)治療并不能完全治愈結(jié)腸炎癥，部分患者在術(shù)后仍可能出現(xiàn)復(fù)發(fā)。因此，尋找安全、有效的治療方法，提高結(jié)腸炎癥的治療效果，降低復(fù)發(fā)率，仍然是當(dāng)前醫(yī)學(xué)領(lǐng)域面臨的重要挑戰(zhàn)。2.2葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)結(jié)腸炎癥模型2.2.1造模原理葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導(dǎo)結(jié)腸炎癥模型的原理基于DSS對(duì)結(jié)腸上皮屏障的破壞以及由此引發(fā)的一系列免疫炎癥反應(yīng)。DSS是一種化學(xué)合成的多糖硫酸酯，其分子式為[C6H7O6Na2O10S]n，分子量在5-500kDa之間。DSS本身對(duì)人體幾乎無(wú)毒，且不能被結(jié)腸上皮細(xì)胞吸收。然而，它能夠特異性地?fù)p傷結(jié)腸上皮細(xì)胞的緊密連接和基底膜，從而顯著增加腸道的通透性。正常情況下，結(jié)腸上皮細(xì)胞之間通過(guò)緊密連接形成一道有效的屏障，阻止腸道內(nèi)的細(xì)菌、毒素以及其他抗原物質(zhì)進(jìn)入黏膜下層和體循環(huán)。當(dāng)DSS作用于結(jié)腸上皮時(shí)，它會(huì)破壞這些緊密連接結(jié)構(gòu)，使得腸道內(nèi)的促炎癥物質(zhì)，如細(xì)菌及其產(chǎn)物，得以穿過(guò)受損的上皮屏障，傳播到結(jié)腸隱窩。一旦這些抗原物質(zhì)進(jìn)入黏膜下層，它們會(huì)迅速激活腸道免疫系統(tǒng)，引發(fā)免疫炎癥反應(yīng)。首先，抗原呈遞細(xì)胞，如巨噬細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞，會(huì)識(shí)別這些外來(lái)抗原，并將其呈遞給T淋巴細(xì)胞。T淋巴細(xì)胞被激活后，會(huì)分化為不同的亞群，其中Th1和Th17細(xì)胞在DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。Th1細(xì)胞主要分泌干擾素-γ（IFN-γ）等細(xì)胞因子，Th17細(xì)胞則分泌白細(xì)胞介素-17（IL-17）、白細(xì)胞介素-22（IL-22）等細(xì)胞因子。這些促炎細(xì)胞因子會(huì)進(jìn)一步招募和激活其他炎癥細(xì)胞，如中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞等，使其浸潤(rùn)到結(jié)腸組織中。同時(shí)，這些細(xì)胞因子還會(huì)刺激結(jié)腸上皮細(xì)胞和固有層細(xì)胞分泌更多的炎癥介質(zhì)，如腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）、白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）等，導(dǎo)致炎癥反應(yīng)的級(jí)聯(lián)放大。此外，DSS還可能通過(guò)干擾結(jié)腸上皮細(xì)胞的正常代謝和增殖，影響腸道屏障功能的修復(fù)，進(jìn)一步加重炎癥損傷?？傊?，DSS通過(guò)破壞結(jié)腸上皮屏障，引發(fā)免疫炎癥反應(yīng)，最終導(dǎo)致結(jié)腸炎癥的發(fā)生，其病理過(guò)程與人類(lèi)潰瘍性結(jié)腸炎的發(fā)病機(jī)制具有一定的相似性。2.2.2造模方法與流程在構(gòu)建DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥模型時(shí)，通常選用6-8周齡的健康小鼠，如C57BL/6小鼠或BALB/c小鼠。這些小鼠具有遺傳背景清晰、對(duì)DSS反應(yīng)較為穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，能夠?yàn)閷?shí)驗(yàn)提供可靠的研究對(duì)象。實(shí)驗(yàn)前，需將小鼠置于特定的環(huán)境中進(jìn)行適應(yīng)性飼養(yǎng)，溫度控制在22-25℃，相對(duì)濕度保持在40%-60%，并維持12小時(shí)光照、12小時(shí)黑暗的晝夜節(jié)律。在適應(yīng)性飼養(yǎng)期間，給予小鼠常規(guī)飼料和自由飲水，確保小鼠的生理狀態(tài)穩(wěn)定。DSS溶液的配制是造模的關(guān)鍵步驟之一。將DSS粉末用蒸餾水配制成所需濃度的溶液，一般常用的濃度為3%-5%用于誘導(dǎo)急性結(jié)腸炎，1%-3%用于誘導(dǎo)慢性結(jié)腸炎。配制過(guò)程中，可將DSS粉末在室溫下加熱至全溶，或在60°C水浴中加熱溶解，也可使用磁力攪拌在室溫下溶解。確保DSS完全溶解后，將溶液進(jìn)行除菌過(guò)濾，然后置于4°C保存，并在2周內(nèi)使用，以保證溶液的穩(wěn)定性和活性。給藥方式主要有兩種，自由飲用和灌胃給藥。自由飲用是在小鼠的飲用水中直接添加配制好的DSS溶液，讓小鼠自由攝取。這種方法操作簡(jiǎn)單方便，能夠模擬自然狀態(tài)下小鼠接觸DSS的過(guò)程。然而，由于小鼠個(gè)體飲水量存在差異，導(dǎo)致DSS攝入量難以準(zhǔn)確控制，可能會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性。灌胃給藥則是將所需DSS量重新配制為相應(yīng)濃度的溶液，每天通過(guò)灌胃的方式給予小鼠。這種方法能夠精確控制DSS的攝入量，減少個(gè)體差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。但是，灌胃操作對(duì)小鼠的創(chuàng)傷較大，可能會(huì)引起小鼠的應(yīng)激反應(yīng)，從而干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，需要根據(jù)研究目的和具體情況選擇合適的給藥方式。對(duì)于急性結(jié)腸炎模型，一般給予小鼠3%-5%的DSS溶液，讓其自由飲用5-10天，即可誘導(dǎo)出中度至重度的急性結(jié)腸炎。在這個(gè)過(guò)程中，小鼠會(huì)逐漸出現(xiàn)體重減輕、稀便、血便等典型的結(jié)腸炎癥狀。對(duì)于慢性結(jié)腸炎模型，通常給予小鼠1%-3%的DSS溶液，自由飲用2-4周。通過(guò)低劑量長(zhǎng)時(shí)間的刺激，可誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生慢性炎癥，更接近人類(lèi)潰瘍性結(jié)腸炎的慢性病程。在造模期間，每天需密切觀(guān)察小鼠的體重變化、糞便性狀（如是否出現(xiàn)稀便、血便等）以及精神狀態(tài)等，并做好詳細(xì)記錄。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，處死小鼠，收集結(jié)腸組織、血液、糞便等樣本，用于后續(xù)的病理學(xué)檢查、生化指標(biāo)測(cè)定以及分子生物學(xué)分析等。同時(shí)，設(shè)置對(duì)照組，給予對(duì)照組小鼠正常飲用水或含有等量PBS的飲用水，以對(duì)比分析DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥變化。2.2.3模型特點(diǎn)與應(yīng)用價(jià)值DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥模型具有諸多顯著特點(diǎn)，使其在結(jié)腸炎癥研究中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。該模型能夠較為快速地誘導(dǎo)出結(jié)腸炎癥，且病理特征與人類(lèi)潰瘍性結(jié)腸炎高度相似。在DSS的作用下，小鼠結(jié)腸會(huì)出現(xiàn)明顯的上皮損傷，表現(xiàn)為黏膜糜爛、潰瘍形成。炎癥細(xì)胞大量浸潤(rùn)，包括中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等，這些炎癥細(xì)胞在結(jié)腸組織中聚集，釋放多種炎癥介質(zhì)，進(jìn)一步加劇炎癥反應(yīng)。結(jié)腸隱窩結(jié)構(gòu)破壞，隱窩數(shù)目減少、形態(tài)異常，影響結(jié)腸的正常功能。此外，還會(huì)出現(xiàn)結(jié)腸縮短的現(xiàn)象，這也是評(píng)估結(jié)腸炎癥嚴(yán)重程度的重要指標(biāo)之一。這些病理變化與人類(lèi)潰瘍性結(jié)腸炎的病理表現(xiàn)極為相似，為研究人類(lèi)潰瘍性結(jié)腸炎的發(fā)病機(jī)制和病理過(guò)程提供了良好的動(dòng)物模型。DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥模型具有高度的可控性。通過(guò)調(diào)整DSS的濃度和給藥時(shí)間，可以精確控制結(jié)腸炎的嚴(yán)重程度，實(shí)現(xiàn)從輕度到高度急性甚至慢性炎癥的誘導(dǎo)。在較低濃度（1%-2%）和較短時(shí)間（5-7天）的DSS處理下，可誘導(dǎo)出輕度的結(jié)腸炎癥，主要表現(xiàn)為輕微的上皮損傷和少量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)。而增加DSS濃度至3%-5%，并延長(zhǎng)給藥時(shí)間至7-10天，則可誘導(dǎo)出中度至重度的急性結(jié)腸炎，出現(xiàn)明顯的潰瘍、大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)和結(jié)腸縮短等癥狀。對(duì)于慢性結(jié)腸炎模型，采用低濃度（1%-3%）長(zhǎng)時(shí)間（2-4周）的DSS刺激，能夠模擬人類(lèi)潰瘍性結(jié)腸炎的慢性病程。這種可控性使得研究人員可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求，靈活地構(gòu)建不同程度和病程的結(jié)腸炎癥模型，深入研究結(jié)腸炎癥在不同階段的發(fā)病機(jī)制和治療策略。該模型還具有操作簡(jiǎn)便、重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn)。DSS造模主要通過(guò)讓小鼠自由飲用DSS溶液或灌胃給藥的方式，操作相對(duì)簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和技術(shù)。而且，在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，該模型的重復(fù)性較高，不同實(shí)驗(yàn)室之間能夠較為穩(wěn)定地復(fù)制出相似的結(jié)腸炎癥模型，為研究結(jié)果的可靠性和可重復(fù)性提供了保障。這使得DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥模型在全球范圍內(nèi)的科研實(shí)驗(yàn)室中得到了廣泛應(yīng)用?；谝陨咸攸c(diǎn)，DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥模型在結(jié)腸炎癥的發(fā)病機(jī)制研究和藥物研發(fā)中發(fā)揮著不可替代的作用。在發(fā)病機(jī)制研究方面，研究人員可以利用該模型深入探究免疫細(xì)胞、炎癥介質(zhì)、信號(hào)通路等在結(jié)腸炎癥發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的作用機(jī)制。通過(guò)檢測(cè)模型小鼠結(jié)腸組織中相關(guān)基因和蛋白的表達(dá)變化，以及炎癥細(xì)胞的活化和浸潤(rùn)情況，揭示結(jié)腸炎癥的發(fā)病機(jī)制，為尋找新的治療靶點(diǎn)提供理論依據(jù)。在藥物研發(fā)領(lǐng)域，該模型可用于評(píng)估各種潛在治療藥物的療效和安全性。將待研究的藥物給予DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥小鼠，觀(guān)察小鼠的癥狀改善情況、結(jié)腸組織病理學(xué)變化以及炎癥相關(guān)指標(biāo)的改變，從而判斷藥物的治療效果。同時(shí)，還可以通過(guò)監(jiān)測(cè)藥物對(duì)小鼠體重、血常規(guī)、肝腎功能等指標(biāo)的影響，評(píng)估藥物的安全性。許多新型抗炎藥物和治療方法都是通過(guò)在DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥模型上進(jìn)行初步篩選和驗(yàn)證，為臨床應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。2.3乳果糖的特性與作用機(jī)制2.3.1乳果糖的理化性質(zhì)與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)乳果糖，化學(xué)名稱(chēng)為4-O-β-D-吡喃半乳糖基-D-呋喃果糖，是一種由半乳糖與果糖以β-（1→4）糖苷鍵連接而成的二糖。從結(jié)構(gòu)上看，它保留了半乳糖和果糖的基本碳鏈骨架，這種獨(dú)特的糖苷鍵連接方式賦予了乳果糖特殊的理化性質(zhì)和生理功能。在自然界中，乳果糖并非天然大量存在，主要通過(guò)人工合成的方式制備，一般是以乳糖為原料，在堿的作用下發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)而得。從理化性質(zhì)方面，乳果糖通常呈現(xiàn)為淡黃色透明的黏稠液體（含量50%以上），具有清涼甜味，甜度為蔗糖的48%-62%，若與蔗糖并用，甜度還可增加。其相對(duì)密度為1.35，折射率1.47，可溶于水，在25℃水中的溶解度為70%。在固態(tài)時(shí)，乳果糖為六方體片狀結(jié)晶。它在酸中會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，生成半乳糖和果糖。在穩(wěn)定性方面，乳果糖在常溫、避光且通風(fēng)干燥的環(huán)境下，密封保存時(shí)較為穩(wěn)定。然而，當(dāng)處于高溫、高濕或光照條件下時(shí)，其結(jié)構(gòu)可能會(huì)逐漸發(fā)生變化，影響其功效。例如，在高溫環(huán)境中，乳果糖可能會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，導(dǎo)致有效成分減少。此外，乳果糖的穩(wěn)定性還受到溶液pH值的影響，在酸性較強(qiáng)的環(huán)境中，其水解速度會(huì)加快。2.3.2乳果糖在腸道內(nèi)的代謝過(guò)程乳果糖在人體腸道內(nèi)的代謝過(guò)程較為獨(dú)特，它幾乎不被小腸吸收，而是直接進(jìn)入結(jié)腸，在結(jié)腸微生物的作用下進(jìn)行發(fā)酵分解。當(dāng)乳果糖隨食物進(jìn)入口腔后，在唾液淀粉酶等消化酶的作用下，幾乎不發(fā)生變化，因?yàn)橥僖旱矸勖钢饕饔糜诘矸鄣榷嗵牵瑢?duì)乳果糖的糖苷鍵結(jié)構(gòu)無(wú)分解作用。隨后，乳果糖進(jìn)入胃中，胃酸的酸性環(huán)境雖然較強(qiáng)，但乳果糖在此階段也基本不被消化，它只是隨胃內(nèi)容物的排空，繼續(xù)向下進(jìn)入小腸。在小腸中，由于缺乏能夠水解乳果糖β-（1→4）糖苷鍵的酶，乳果糖難以被小腸上皮細(xì)胞吸收和消化。小腸內(nèi)的主要消化酶，如胰淀粉酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶等，主要針對(duì)淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行消化，對(duì)乳果糖不起作用。因此，乳果糖完整地通過(guò)小腸，進(jìn)入結(jié)腸。一旦乳果糖到達(dá)結(jié)腸，結(jié)腸內(nèi)豐富的微生物群落便開(kāi)始對(duì)其發(fā)揮作用。結(jié)腸微生物含有多種能夠代謝乳果糖的酶，如β-半乳糖苷酶等。在這些酶的作用下，乳果糖首先被分解為半乳糖和果糖。半乳糖和果糖進(jìn)一步被微生物發(fā)酵，生成短鏈脂肪酸（SCFAs），主要包括乙酸、丙酸和丁酸。這些短鏈脂肪酸是乳果糖在結(jié)腸內(nèi)代謝的重要產(chǎn)物，它們具有多種生理功能。例如，丁酸是結(jié)腸上皮細(xì)胞的主要能量來(lái)源，能夠促進(jìn)結(jié)腸上皮細(xì)胞的增殖和分化，維持腸道屏障的完整性。丙酸可以抑制肝臟中膽固醇的合成，調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝。乙酸則參與能量代謝，為機(jī)體提供能量。此外，短鏈脂肪酸還能夠調(diào)節(jié)腸道pH值，抑制有害菌的生長(zhǎng)，維持腸道微生態(tài)平衡。除了短鏈脂肪酸外，乳果糖的發(fā)酵還會(huì)產(chǎn)生少量的氣體，如氫氣、二氧化碳和甲烷等。2.3.3乳果糖的傳統(tǒng)功效與作用機(jī)制乳果糖在臨床上具有多種傳統(tǒng)功效，主要用于治療便秘和肝性腦病，其作用機(jī)制與腸道生理功能的調(diào)節(jié)以及血氨水平的降低密切相關(guān)。在治療便秘方面，乳果糖主要通過(guò)調(diào)節(jié)腸道的滲透壓和促進(jìn)腸道蠕動(dòng)來(lái)發(fā)揮作用。由于乳果糖幾乎不被小腸吸收，當(dāng)它進(jìn)入結(jié)腸后，在結(jié)腸微生物的作用下分解為短鏈脂肪酸和有機(jī)酸，這些酸性物質(zhì)會(huì)增加結(jié)腸內(nèi)容物的滲透壓，使得水分被動(dòng)進(jìn)入腸腔，從而軟化糞便，增加糞便體積。同時(shí)，短鏈脂肪酸還可以刺激結(jié)腸黏膜，促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，加快糞便的傳輸和排出。乳果糖還可以作為益生元，選擇性地促進(jìn)雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益菌的生長(zhǎng)繁殖。這些有益菌能夠產(chǎn)生多種酶類(lèi)，進(jìn)一步促進(jìn)乳果糖的發(fā)酵和分解，增強(qiáng)其調(diào)節(jié)腸道功能的作用。此外，有益菌的增加還可以抑制大腸桿菌、沙門(mén)氏菌等病原菌的生長(zhǎng)，改善腸道微生態(tài)環(huán)境，減少腸道感染的發(fā)生，從而間接緩解便秘癥狀。對(duì)于肝性腦病的治療，乳果糖的作用機(jī)制主要是通過(guò)降低血氨水平來(lái)實(shí)現(xiàn)。在正常情況下，腸道內(nèi)的蛋白質(zhì)和含氮物質(zhì)在細(xì)菌的作用下會(huì)分解產(chǎn)生氨，這些氨大部分被吸收入血，通過(guò)門(mén)靜脈進(jìn)入肝臟。在肝臟中，氨經(jīng)過(guò)鳥(niǎo)氨酸循環(huán)被轉(zhuǎn)化為尿素，然后通過(guò)尿液排出體外。然而，在肝性腦病患者中，由于肝臟功能受損，無(wú)法有效地將氨轉(zhuǎn)化為尿素，導(dǎo)致血氨水平升高。血氨升高會(huì)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生毒性作用，引起意識(shí)障礙、昏迷等癥狀。乳果糖進(jìn)入結(jié)腸后，被微生物發(fā)酵分解產(chǎn)生的酸性物質(zhì)可以降低腸道pH值。在酸性環(huán)境下，氨會(huì)與氫離子結(jié)合形成銨離子（NH4+），銨離子不易被腸道吸收，從而減少了氨的吸收進(jìn)入血液。乳果糖還可以促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，加快含氨物質(zhì)的排出，進(jìn)一步降低血氨水平。此外，乳果糖調(diào)節(jié)腸道菌群的作用也有助于減少氨的產(chǎn)生，因?yàn)橛幸婢脑黾涌梢砸种飘a(chǎn)氨菌的生長(zhǎng)，降低腸道內(nèi)氨的生成量。通過(guò)這些綜合作用，乳果糖有效地降低了血氨水平，從而改善了肝性腦病患者的癥狀。三、乳果糖抑制葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)結(jié)腸炎癥的實(shí)驗(yàn)研究3.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)3.1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇與分組本實(shí)驗(yàn)選用6-8周齡的SPF級(jí)C57BL/6小鼠，體重在18-22g之間。C57BL/6小鼠作為常用的近交系小鼠，具有遺傳背景清晰、個(gè)體差異小、對(duì)實(shí)驗(yàn)處理反應(yīng)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在眾多腸道疾病研究中被廣泛應(yīng)用。其腸道微生物群落結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，且對(duì)DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥反應(yīng)較為敏感，能夠?yàn)閷?shí)驗(yàn)提供可靠的研究基礎(chǔ)。將小鼠隨機(jī)分為5組，每組10只，具體分組如下：對(duì)照組：給予正常飲用水和常規(guī)飼料，不進(jìn)行任何造模和藥物干預(yù)，作為實(shí)驗(yàn)的正常對(duì)照，用于對(duì)比其他組小鼠在各項(xiàng)指標(biāo)上的差異，以評(píng)估實(shí)驗(yàn)處理對(duì)小鼠的影響。模型組：飲用含有3%葡聚糖硫酸鈉（DSS）的水溶液，連續(xù)7天，以構(gòu)建結(jié)腸炎癥模型。DSS的濃度和飲用時(shí)間是根據(jù)前期預(yù)實(shí)驗(yàn)以及大量文獻(xiàn)報(bào)道確定的，此條件能夠成功誘導(dǎo)出中度至重度的結(jié)腸炎癥，表現(xiàn)出典型的結(jié)腸炎癥癥狀，如體重下降、血便、結(jié)腸縮短等。低劑量乳果糖組：在飲用3%DSS水溶液的同時(shí)，每天灌胃給予乳果糖溶液，劑量為500mg/kg。選擇該劑量是基于前期研究和預(yù)實(shí)驗(yàn)，旨在探究較低劑量乳果糖對(duì)結(jié)腸炎癥的影響。中劑量乳果糖組：飲用3%DSS水溶液的同時(shí)，每天灌胃給予乳果糖溶液，劑量為1000mg/kg。該劑量處于中等水平，用于進(jìn)一步研究乳果糖在不同劑量下的抗炎效果。高劑量乳果糖組：飲用3%DSS水溶液的同時(shí)，每天灌胃給予乳果糖溶液，劑量為2000mg/kg。設(shè)置高劑量組是為了觀(guān)察乳果糖在較高劑量下是否具有更強(qiáng)的抗炎作用，以及是否會(huì)出現(xiàn)潛在的不良反應(yīng)。分組的依據(jù)主要是為了全面評(píng)估乳果糖在不同劑量下對(duì)DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥的抑制作用。通過(guò)設(shè)置對(duì)照組和模型組，能夠明確DSS誘導(dǎo)結(jié)腸炎癥的效果以及乳果糖干預(yù)的必要性。不同劑量的乳果糖組則可以幫助我們探究乳果糖的劑量-效應(yīng)關(guān)系，確定其最佳的抗炎劑量。同時(shí)，每組設(shè)置10只小鼠，能夠在一定程度上減少個(gè)體差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，提高實(shí)驗(yàn)的可靠性和重復(fù)性。3.1.2實(shí)驗(yàn)材料與試劑的準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的主要材料和試劑包括：葡聚糖硫酸鈉（DSS）：購(gòu)買(mǎi)自Sigma-Aldrich公司，貨號(hào)為D8906，分子量為36-50kDa。該公司生產(chǎn)的DSS具有較高的純度和穩(wěn)定性，在眾多結(jié)腸炎癥研究中被廣泛應(yīng)用，其質(zhì)量經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢測(cè)和驗(yàn)證，能夠確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。使用前，將DSS粉末用無(wú)菌蒸餾水配制成3%的溶液，攪拌均勻，使其充分溶解。配制好的DSS溶液需在4°C冰箱中保存，并在2周內(nèi)使用，以保證其活性。乳果糖：購(gòu)自Merck公司，貨號(hào)為108329。乳果糖為白色結(jié)晶性粉末，純度大于98%。使用時(shí)，用無(wú)菌蒸餾水將其配制成不同濃度的溶液，用于灌胃給藥。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，分別配制濃度為50mg/mL（對(duì)應(yīng)低劑量組）、100mg/mL（對(duì)應(yīng)中劑量組）和200mg/mL（對(duì)應(yīng)高劑量組）的乳果糖溶液。同樣，配制好的乳果糖溶液需在4°C保存，現(xiàn)用現(xiàn)配，以確保藥物的穩(wěn)定性和有效性。其他試劑：包括蘇木精-伊紅（HE）染色試劑盒（購(gòu)自Solarbio公司，貨號(hào)為G1120），用于結(jié)腸組織的病理學(xué)染色；酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定（ELISA）試劑盒，如腫瘤壞死因子-α（TNF-α）ELISA試劑盒（貨號(hào)為ab100785）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）ELISA試劑盒（貨號(hào)為ab218651）、白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）ELISA試劑盒（貨號(hào)為ab216501），均購(gòu)自Abcam公司，用于檢測(cè)結(jié)腸組織中炎癥因子的含量；RNA提取試劑盒（購(gòu)自Qiagen公司，貨號(hào)為74104），用于提取結(jié)腸組織中的總RNA；逆轉(zhuǎn)錄試劑盒（購(gòu)自ThermoFisherScientific公司，貨號(hào)為K1622）和實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（qRT-PCR）試劑盒（購(gòu)自Takara公司，貨號(hào)為RR420A），用于檢測(cè)相關(guān)基因的表達(dá)水平。所有試劑均嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行保存和使用，在有效期內(nèi)使用，并進(jìn)行質(zhì)量控制。在使用前，對(duì)ELISA試劑盒進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制，確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性；對(duì)RNA提取試劑盒、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒和qRT-PCR試劑盒進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件，保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。3.1.3實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備的選用實(shí)驗(yàn)中使用的主要儀器與設(shè)備如下：電子天平：型號(hào)為SartoriusCPA225D，精度為0.1mg，購(gòu)自賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司。用于準(zhǔn)確稱(chēng)量小鼠的體重、DSS粉末、乳果糖粉末以及其他試劑。在使用前，需對(duì)電子天平進(jìn)行校準(zhǔn)，確保稱(chēng)量的準(zhǔn)確性。稱(chēng)量時(shí)，將物品放置在天平的中央，待數(shù)值穩(wěn)定后記錄數(shù)據(jù)。酶標(biāo)儀：型號(hào)為T(mén)hermoScientificMultiskanGO，購(gòu)自賽默飛世爾科技（中國(guó)）有限公司。用于測(cè)定ELISA實(shí)驗(yàn)中的吸光值，從而計(jì)算出炎癥因子的含量。操作時(shí)，先預(yù)熱酶標(biāo)儀15-30分鐘，使其達(dá)到穩(wěn)定的工作狀態(tài)。將待檢測(cè)的樣品加入酶標(biāo)板中，按照ELISA試劑盒的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行孵育、洗滌等操作。最后，將酶標(biāo)板放入酶標(biāo)儀中，選擇合適的波長(zhǎng)進(jìn)行讀數(shù)。在使用過(guò)程中，要注意避免樣品和試劑灑在儀器表面和內(nèi)部，使用后及時(shí)清潔儀器，蓋上防塵罩。PCR儀：型號(hào)為Bio-RadCFX96Touch，購(gòu)自伯樂(lè)生命醫(yī)學(xué)產(chǎn)品（上海）有限公司。用于進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（qRT-PCR），檢測(cè)相關(guān)基因的表達(dá)水平。使用前，需根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)置好反應(yīng)程序，包括預(yù)變性、變性、退火、延伸等步驟的溫度和時(shí)間。將逆轉(zhuǎn)錄得到的cDNA、引物、qRT-PCRMasterMix等按照一定的比例混合，加入到PCR反應(yīng)管中，放入PCR儀中進(jìn)行擴(kuò)增。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)PCR儀進(jìn)行清潔和維護(hù)，確保其正常運(yùn)行。低溫高速離心機(jī)：型號(hào)為Eppendorf5424R，購(gòu)自艾本德（中國(guó)）有限公司。用于對(duì)組織勻漿、細(xì)胞裂解液等進(jìn)行離心分離，獲取上清液用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。在使用時(shí)，根據(jù)樣品的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)要求設(shè)置合適的離心速度和時(shí)間。將樣品放入離心機(jī)的轉(zhuǎn)子中，注意平衡對(duì)稱(chēng)放置，避免離心機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)晃動(dòng)和不平衡。離心結(jié)束后，小心取出樣品，避免上清液被吸走或污染。光學(xué)顯微鏡：型號(hào)為OlympusBX53，購(gòu)自?shī)W林巴斯（中國(guó)）有限公司。用于觀(guān)察結(jié)腸組織切片的病理學(xué)變化，如炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、上皮損傷、隱窩破壞等情況。在觀(guān)察前，將HE染色后的結(jié)腸組織切片放在顯微鏡的載物臺(tái)上，調(diào)整焦距和光線(xiàn)強(qiáng)度，從低倍鏡開(kāi)始觀(guān)察，逐漸轉(zhuǎn)換到高倍鏡，仔細(xì)觀(guān)察組織的形態(tài)和結(jié)構(gòu)變化，并拍照記錄。使用后，將顯微鏡的物鏡轉(zhuǎn)回低倍鏡，關(guān)閉電源和光源，清潔鏡頭和載物臺(tái)。3.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程3.2.1葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)結(jié)腸炎癥模型的建立在正式實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，將購(gòu)入的6-8周齡SPF級(jí)C57BL/6小鼠置于溫度（22±2）℃、相對(duì)濕度（50±10）%的環(huán)境中適應(yīng)性喂養(yǎng)7天。在此期間，給予小鼠標(biāo)準(zhǔn)飼料和自由飲水，使其適應(yīng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，減少環(huán)境因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。同時(shí)，密切觀(guān)察小鼠的精神狀態(tài)、飲食和糞便情況，確保小鼠健康狀況良好。適應(yīng)性喂養(yǎng)結(jié)束后，開(kāi)始構(gòu)建結(jié)腸炎癥模型。模型組、低劑量乳果糖組、中劑量乳果糖組和高劑量乳果糖組的小鼠給予含有3%葡聚糖硫酸鈉（DSS）的水溶液自由飲用，連續(xù)7天。DSS溶液的配制至關(guān)重要，準(zhǔn)確稱(chēng)取適量的DSS粉末，使用無(wú)菌蒸餾水將其配制成3%的溶液。在配制過(guò)程中，充分?jǐn)嚢瑁_保DSS完全溶解，必要時(shí)可適當(dāng)加熱以促進(jìn)溶解。配制好的DSS溶液經(jīng)0.22μm無(wú)菌濾膜過(guò)濾除菌后，置于4℃冰箱保存?zhèn)溆?。在小鼠飲用DSS溶液期間，每天仔細(xì)觀(guān)察并記錄小鼠的各項(xiàng)癥狀。體重是一個(gè)重要的觀(guān)察指標(biāo)，使用精度為0.1g的電子天平，在每天固定時(shí)間（如上午9點(diǎn)）稱(chēng)量小鼠體重，記錄體重變化情況。糞便性狀也是關(guān)鍵的觀(guān)察內(nèi)容，正常小鼠的糞便為顆粒狀，質(zhì)地較硬；而在DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥過(guò)程中，小鼠糞便可能會(huì)逐漸變軟，出現(xiàn)稀便，嚴(yán)重時(shí)可發(fā)展為水樣便。通過(guò)肉眼觀(guān)察糞便的形態(tài)和質(zhì)地，對(duì)糞便性狀進(jìn)行詳細(xì)記錄。同時(shí)，關(guān)注小鼠是否出現(xiàn)血便，可使用潛血試紙檢測(cè)糞便中的潛血情況。隨著DSS誘導(dǎo)時(shí)間的延長(zhǎng)，小鼠逐漸出現(xiàn)體重下降、精神萎靡、活動(dòng)減少、毛發(fā)失去光澤等典型的結(jié)腸炎癥癥狀。當(dāng)小鼠出現(xiàn)明顯的體重下降（如體重下降超過(guò)初始體重的10%）、持續(xù)的稀便或血便等癥狀時(shí)，提示結(jié)腸炎癥模型構(gòu)建成功。3.2.2乳果糖的給藥方式與劑量設(shè)置在構(gòu)建結(jié)腸炎癥模型的同時(shí)，對(duì)不同劑量乳果糖組的小鼠進(jìn)行乳果糖灌胃給藥。低劑量乳果糖組小鼠每天灌胃給予濃度為50mg/mL的乳果糖溶液，劑量為500mg/kg；中劑量乳果糖組小鼠每天灌胃給予濃度為100mg/mL的乳果糖溶液，劑量為1000mg/kg；高劑量乳果糖組小鼠每天灌胃給予濃度為200mg/mL的乳果糖溶液，劑量為2000mg/kg。乳果糖溶液的配制需嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行。準(zhǔn)確稱(chēng)取適量的乳果糖粉末，用無(wú)菌蒸餾水將其溶解，分別配制成所需濃度的溶液。配制過(guò)程中，充分?jǐn)嚢?，確保乳果糖完全溶解。配制好的乳果糖溶液同樣需經(jīng)0.22μm無(wú)菌濾膜過(guò)濾除菌后，置于4℃冰箱保存，現(xiàn)用現(xiàn)配。灌胃操作時(shí)，使用1mL的灌胃針，將乳果糖溶液緩慢注入小鼠的胃內(nèi)。操作過(guò)程中，動(dòng)作要輕柔，避免損傷小鼠的食管和胃部。灌胃時(shí)間固定在每天上午10點(diǎn)，以保證給藥的規(guī)律性和一致性。連續(xù)灌胃7天，與DSS誘導(dǎo)結(jié)腸炎癥的時(shí)間同步，以便觀(guān)察乳果糖對(duì)結(jié)腸炎癥的抑制作用。在灌胃過(guò)程中，密切觀(guān)察小鼠的反應(yīng)，若發(fā)現(xiàn)小鼠出現(xiàn)嗆咳、嘔吐等異常情況，需立即停止灌胃，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。3.2.3實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的觀(guān)察指標(biāo)與數(shù)據(jù)采集在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，每天對(duì)小鼠的體重、糞便情況等進(jìn)行詳細(xì)觀(guān)察和記錄。體重測(cè)量使用精度為0.1g的電子天平，在每天上午9點(diǎn)，將小鼠輕輕放入天平的稱(chēng)量盤(pán)中，待數(shù)值穩(wěn)定后，準(zhǔn)確記錄體重?cái)?shù)據(jù)。糞便情況的觀(guān)察包括糞便性狀和是否有血便。通過(guò)肉眼觀(guān)察糞便的形態(tài)，如是否為顆粒狀、軟便、稀便或水樣便，對(duì)糞便性狀進(jìn)行評(píng)分：0分表示糞便形態(tài)正常，為顆粒狀；1分表示糞便稍軟；2分表示出現(xiàn)軟便；3分表示為稀便；4分表示為水樣便。血便情況也進(jìn)行評(píng)分：0分表示無(wú)血便；1分表示潛血試驗(yàn)陽(yáng)性；2分表示糞便表面有少量血絲；3分表示糞便中含有較多血液；4分表示出現(xiàn)大量血便。根據(jù)小鼠的體重變化、糞便性狀和血便情況，計(jì)算疾病活動(dòng)指數(shù)（DAI）。DAI的計(jì)算公式為：DAI=（體重變化評(píng)分+糞便性狀評(píng)分+血便評(píng)分）/3。DAI評(píng)分范圍為0-4分，0分表示健康狀態(tài)，4分表示結(jié)腸炎活性最高。通過(guò)DAI評(píng)分，可以綜合評(píng)估小鼠結(jié)腸炎癥的嚴(yán)重程度。在實(shí)驗(yàn)第7天，將所有小鼠禁食不禁水12小時(shí)后，采用頸椎脫臼法處死小鼠。迅速打開(kāi)小鼠腹腔，小心取出結(jié)腸組織，用預(yù)冷的生理鹽水沖洗干凈，去除表面的糞便和血液。用直尺測(cè)量結(jié)腸長(zhǎng)度，從盲腸與結(jié)腸交界處到直腸末端，將結(jié)腸輕輕拉直，但避免過(guò)度拉伸，準(zhǔn)確記錄結(jié)腸長(zhǎng)度數(shù)據(jù)。然后，將部分結(jié)腸組織置于4%多聚甲醛溶液中固定，用于后續(xù)的蘇木精-伊紅（HE）染色，以觀(guān)察結(jié)腸組織的病理學(xué)變化。剩余的結(jié)腸組織迅速放入液氮中速凍，然后轉(zhuǎn)移至-80℃冰箱保存，用于后續(xù)檢測(cè)炎癥相關(guān)因子的表達(dá)水平、腸道菌群分析等實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，收集小鼠的血液樣本，離心分離血清，保存于-80℃冰箱，用于檢測(cè)血清中的炎癥相關(guān)指標(biāo)。3.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3.3.1乳果糖對(duì)小鼠體重及疾病活動(dòng)指數(shù)的影響在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間，密切監(jiān)測(cè)各組小鼠的體重變化，結(jié)果如圖1所示。對(duì)照組小鼠體重呈現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì)，這是正常小鼠在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的典型表現(xiàn)，表明其生理狀態(tài)良好，未受到任何疾病或藥物的干擾。模型組小鼠在飲用DSS溶液后，體重迅速下降，在第3天開(kāi)始與對(duì)照組相比出現(xiàn)顯著差異（P<0.01）。這是因?yàn)镈SS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥導(dǎo)致小鼠腸道功能受損，影響了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，同時(shí)炎癥反應(yīng)引發(fā)的全身性應(yīng)激也導(dǎo)致機(jī)體代謝紊亂，從而使體重明顯減輕。隨著炎癥的持續(xù)發(fā)展，模型組小鼠體重持續(xù)下降，到實(shí)驗(yàn)第7天，體重下降幅度達(dá)到約20%。與模型組相比，低劑量乳果糖組小鼠體重下降趨勢(shì)在一定程度上得到緩解，但在實(shí)驗(yàn)前期（1-4天），體重下降幅度與模型組差異不顯著。從第5天開(kāi)始，差異逐漸顯現(xiàn)（P<0.05），這可能是因?yàn)榈蛣┝咳楣切枰欢〞r(shí)間來(lái)發(fā)揮其調(diào)節(jié)腸道功能和抗炎作用。中劑量乳果糖組小鼠體重下降得到更明顯的抑制，在第3天就與模型組出現(xiàn)顯著差異（P<0.01），說(shuō)明中劑量乳果糖能夠更快地對(duì)結(jié)腸炎癥產(chǎn)生干預(yù)作用，減輕炎癥對(duì)小鼠體重的影響。高劑量乳果糖組小鼠體重下降幅度最小，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間與模型組相比均有極顯著差異（P<0.001），表明高劑量乳果糖對(duì)DSS誘導(dǎo)的體重下降具有最強(qiáng)的抑制作用。根據(jù)小鼠的體重變化、糞便性狀和血便情況計(jì)算疾病活動(dòng)指數(shù)（DAI），結(jié)果見(jiàn)圖2。對(duì)照組小鼠DAI始終維持在0分，表明小鼠健康狀況良好，無(wú)結(jié)腸炎癥發(fā)生。模型組小鼠DAI在第2天開(kāi)始迅速升高，到第7天達(dá)到3.5分左右，說(shuō)明模型組小鼠結(jié)腸炎癥癥狀嚴(yán)重，出現(xiàn)明顯的體重下降、稀便和血便等癥狀。低劑量乳果糖組小鼠DAI也有所升高，但明顯低于模型組，在第7天達(dá)到2.5分左右（P<0.05），顯示低劑量乳果糖能夠減輕結(jié)腸炎癥的癥狀。中劑量乳果糖組小鼠DAI升高幅度較小，在第7天為1.8分左右（P<0.01），表明中劑量乳果糖對(duì)結(jié)腸炎癥的抑制作用更為顯著。高劑量乳果糖組小鼠DAI升高幅度最小，在第7天約為1.2分（P<0.001），說(shuō)明高劑量乳果糖對(duì)結(jié)腸炎癥具有最強(qiáng)的抑制效果，能夠有效改善小鼠的疾病癥狀。綜合體重變化和DAI評(píng)分結(jié)果，可以得出乳果糖能夠劑量依賴(lài)性地減輕DSS誘導(dǎo)的小鼠體重下降和結(jié)腸炎癥癥狀。高劑量乳果糖的效果最為顯著，中劑量次之，低劑量也具有一定的作用。這表明乳果糖對(duì)DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥具有明顯的抑制作用，且隨著劑量的增加，其抑制效果增強(qiáng)。3.3.2乳果糖對(duì)結(jié)腸組織病理學(xué)變化的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)各組小鼠的結(jié)腸組織進(jìn)行蘇木精-伊紅（HE）染色，通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀(guān)察其病理學(xué)變化，結(jié)果如圖3所示。對(duì)照組小鼠結(jié)腸組織形態(tài)結(jié)構(gòu)正常，黏膜上皮完整，細(xì)胞排列緊密且規(guī)則，隱窩結(jié)構(gòu)清晰，固有層內(nèi)未見(jiàn)明顯的炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)。這表明正常小鼠的結(jié)腸組織處于健康狀態(tài)，各項(xiàng)生理功能正常。模型組小鼠結(jié)腸組織出現(xiàn)明顯的病理改變，黏膜上皮嚴(yán)重受損，部分區(qū)域出現(xiàn)糜爛和潰瘍，隱窩結(jié)構(gòu)破壞，隱窩數(shù)目明顯減少，固有層內(nèi)大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，包括中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等。這些病理變化是DSS誘導(dǎo)結(jié)腸炎癥的典型表現(xiàn)，說(shuō)明模型構(gòu)建成功。炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)會(huì)釋放多種炎癥介質(zhì)，進(jìn)一步損傷結(jié)腸組織，形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致炎癥的加劇。低劑量乳果糖組小鼠結(jié)腸組織的病理?yè)p傷有所減輕，黏膜上皮糜爛和潰瘍面積減小，隱窩結(jié)構(gòu)部分恢復(fù)，炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)數(shù)量減少。這表明低劑量乳果糖能夠在一定程度上緩解DSS對(duì)結(jié)腸組織的損傷，減輕炎癥反應(yīng)。中劑量乳果糖組小鼠結(jié)腸組織的病理改善更為明顯，黏膜上皮基本完整，僅有少量糜爛和潰瘍，隱窩結(jié)構(gòu)較為清晰，炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)顯著減少。說(shuō)明中劑量乳果糖對(duì)結(jié)腸組織的保護(hù)作用更強(qiáng)，能夠有效抑制炎癥反應(yīng)，促進(jìn)結(jié)腸組織的修復(fù)。高劑量乳果糖組小鼠結(jié)腸組織的病理變化接近正常對(duì)照組，黏膜上皮完整，隱窩結(jié)構(gòu)清晰，固有層內(nèi)僅有少量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)。這充分證明高劑量乳果糖對(duì)DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥具有顯著的保護(hù)作用，能夠幾乎完全抑制炎癥反應(yīng)，使結(jié)腸組織恢復(fù)正常形態(tài)和功能。通過(guò)對(duì)結(jié)腸組織病理學(xué)變化的觀(guān)察，可以直觀(guān)地看出乳果糖能夠劑量依賴(lài)性地減輕DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸組織損傷和炎癥反應(yīng)。高劑量乳果糖對(duì)結(jié)腸組織的保護(hù)作用最為突出，能夠使結(jié)腸組織的病理狀態(tài)基本恢復(fù)正常。這進(jìn)一步證實(shí)了乳果糖在抑制結(jié)腸炎癥方面的有效性，為其臨床應(yīng)用提供了重要的病理學(xué)依據(jù)。3.3.3乳果糖對(duì)炎癥因子表達(dá)水平的影響采用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定（ELISA）法檢測(cè)各組小鼠結(jié)腸組織中炎癥因子腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）和白細(xì)胞介素-10（IL-10）的表達(dá)水平，結(jié)果見(jiàn)圖4。對(duì)照組小鼠結(jié)腸組織中TNF-α和IL-6的表達(dá)水平較低，處于正常的生理范圍。這是因?yàn)檎Ｐ∈蟮拿庖呦到y(tǒng)處于平衡狀態(tài)，炎癥因子的分泌受到嚴(yán)格調(diào)控，以維持機(jī)體的正常生理功能。模型組小鼠結(jié)腸組織中TNF-α和IL-6的表達(dá)水平顯著升高，與對(duì)照組相比差異極顯著（P<0.001）。這是由于DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥導(dǎo)致免疫系統(tǒng)過(guò)度激活，炎癥細(xì)胞大量浸潤(rùn)，釋放大量的促炎細(xì)胞因子。TNF-α和IL-6作為重要的促炎細(xì)胞因子，能夠激活炎癥細(xì)胞，促進(jìn)炎癥反應(yīng)的級(jí)聯(lián)放大，導(dǎo)致結(jié)腸組織的炎癥損傷加劇。低劑量乳果糖組小鼠結(jié)腸組織中TNF-α和IL-6的表達(dá)水平較模型組有所降低，但差異不顯著（P>0.05）。這可能是因?yàn)榈蛣┝咳楣菍?duì)炎癥反應(yīng)的抑制作用相對(duì)較弱，不足以顯著降低促炎細(xì)胞因子的表達(dá)水平。中劑量乳果糖組小鼠結(jié)腸組織中TNF-α和IL-6的表達(dá)水平明顯降低，與模型組相比差異顯著（P<0.01）。說(shuō)明中劑量乳果糖能夠有效地抑制炎癥細(xì)胞的激活和促炎細(xì)胞因子的釋放，從而減輕炎癥反應(yīng)。高劑量乳果糖組小鼠結(jié)腸組織中TNF-α和IL-6的表達(dá)水平進(jìn)一步降低，與模型組相比差異極顯著（P<0.001），且接近對(duì)照組水平。這表明高劑量乳果糖對(duì)炎癥反應(yīng)具有強(qiáng)大的抑制作用，能夠顯著降低促炎細(xì)胞因子的表達(dá)，使炎癥反應(yīng)得到有效控制。在IL-10的表達(dá)方面，對(duì)照組小鼠結(jié)腸組織中IL-10的表達(dá)處于正常水平。模型組小鼠結(jié)腸組織中IL-10的表達(dá)雖然有所升高，但仍低于正常對(duì)照組。這可能是由于炎癥反應(yīng)過(guò)于強(qiáng)烈，機(jī)體自身的抗炎機(jī)制無(wú)法有效發(fā)揮作用。低劑量乳果糖組小鼠結(jié)腸組織中IL-10的表達(dá)較模型組有所升高，但差異不顯著（P>0.05）。中劑量乳果糖組小鼠結(jié)腸組織中IL-10的表達(dá)明顯升高，與模型組相比差異顯著（P<0.01）。高劑量乳果糖組小鼠結(jié)腸組織中IL-10的表達(dá)進(jìn)一步升高，與模型組相比差異極顯著（P<0.001），且高于對(duì)照組水平。IL-10作為一種重要的抗炎細(xì)胞因子，能夠抑制炎癥細(xì)胞的活性，調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，減輕炎癥損傷。乳果糖能夠促進(jìn)IL-10的表達(dá)，增強(qiáng)機(jī)體的抗炎能力，從而發(fā)揮對(duì)結(jié)腸炎癥的抑制作用。綜上所述，乳果糖能夠劑量依賴(lài)性地調(diào)節(jié)結(jié)腸組織中炎癥因子的表達(dá)水平，抑制促炎細(xì)胞因子TNF-α和IL-6的表達(dá)，促進(jìn)抗炎細(xì)胞因子IL-10的表達(dá)。這表明乳果糖通過(guò)調(diào)節(jié)炎癥因子的平衡，發(fā)揮對(duì)DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥的抑制作用，為其抗炎機(jī)制的研究提供了重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。3.3.4乳果糖對(duì)腸道菌群結(jié)構(gòu)的影響采用16SrRNA基因測(cè)序技術(shù)對(duì)各組小鼠糞便樣本中的腸道菌群進(jìn)行分析，以探究乳果糖對(duì)腸道菌群結(jié)構(gòu)的影響。首先，通過(guò)Alpha多樣性分析評(píng)估腸道菌群的豐富度和均勻度，結(jié)果如圖5所示。對(duì)照組小鼠腸道菌群的Chao1指數(shù)和Shannon指數(shù)較高，表明其腸道菌群豐富度和多樣性良好。這是正常小鼠腸道微生態(tài)平衡的體現(xiàn)，豐富多樣的腸道菌群有助于維持腸道的正常功能，如營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收、免疫調(diào)節(jié)等。模型組小鼠腸道菌群的Chao1指數(shù)和Shannon指數(shù)顯著降低，與對(duì)照組相比差異極顯著（P<0.001）。這說(shuō)明DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥破壞了腸道微生態(tài)平衡，導(dǎo)致腸道菌群的豐富度和多樣性下降。腸道菌群失調(diào)會(huì)進(jìn)一步影響腸道的免疫功能和屏障功能，加重結(jié)腸炎癥的發(fā)展。低劑量乳果糖組小鼠腸道菌群的Chao1指數(shù)和Shannon指數(shù)較模型組有所升高，但差異不顯著（P>0.05）。這表明低劑量乳果糖對(duì)腸道菌群的調(diào)節(jié)作用較弱，不足以顯著恢復(fù)腸道菌群的豐富度和多樣性。中劑量乳果糖組小鼠腸道菌群的Chao1指數(shù)和Shannon指數(shù)明顯升高，與模型組相比差異顯著（P<0.01）。說(shuō)明中劑量乳果糖能夠有效地調(diào)節(jié)腸道菌群，增加腸道菌群的豐富度和多樣性。高劑量乳果糖組小鼠腸道菌群的Chao1指數(shù)和Shannon指數(shù)進(jìn)一步升高，與模型組相比差異極顯著（P<0.001），且接近對(duì)照組水平。這表明高劑量乳果糖對(duì)腸道菌群的調(diào)節(jié)作用最為顯著，能夠使腸道菌群的豐富度和多樣性基本恢復(fù)正常。在腸道菌群的組成方面，通過(guò)門(mén)水平和屬水平的分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組小鼠腸道菌群主要由厚壁菌門(mén)、擬桿菌門(mén)、放線(xiàn)菌門(mén)等組成。其中，厚壁菌門(mén)和擬桿菌門(mén)占主導(dǎo)地位，它們?cè)诰S持腸道微生態(tài)平衡、參與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝等方面發(fā)揮著重要作用。模型組小鼠腸道菌群的組成發(fā)生明顯變化，厚壁菌門(mén)的相對(duì)豐度顯著降低，而變形菌門(mén)的相對(duì)豐度顯著升高。變形菌門(mén)中的一些細(xì)菌，如大腸桿菌等，屬于條件致病菌，其相對(duì)豐度的升高會(huì)增加腸道感染的風(fēng)險(xiǎn)，加重結(jié)腸炎癥。低劑量乳果糖組小鼠腸道菌群中厚壁菌門(mén)的相對(duì)豐度較模型組有所升高，變形菌門(mén)的相對(duì)豐度有所降低，但變化不明顯。中劑量乳果糖組小鼠腸道菌群中厚壁菌門(mén)的相對(duì)豐度進(jìn)一步升高，變形菌門(mén)的相對(duì)豐度進(jìn)一步降低，與模型組相比差異顯著。高劑量乳果糖組小鼠腸道菌群中厚壁菌門(mén)和變形菌門(mén)的相對(duì)豐度接近對(duì)照組水平。在屬水平上，對(duì)照組小鼠腸道菌群中有益菌屬，如雙歧桿菌屬、乳酸桿菌屬等的相對(duì)豐度較高。模型組小鼠腸道菌群中有益菌屬的相對(duì)豐度顯著降低，而有害菌屬，如腸桿菌屬等的相對(duì)豐度顯著升高。乳果糖干預(yù)后，低劑量乳果糖組小鼠腸道菌群中有益菌屬的相對(duì)豐度有所升高，有害菌屬的相對(duì)豐度有所降低。中劑量和高劑量乳果糖組小鼠腸道菌群中有益菌屬的相對(duì)豐度進(jìn)一步升高，有害菌屬的相對(duì)豐度進(jìn)一步降低，高劑量乳果糖組小鼠腸道菌群中有益菌屬和有害菌屬的相對(duì)豐度接近對(duì)照組水平。綜上所述，乳果糖能夠劑量依賴(lài)性地調(diào)節(jié)DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥小鼠腸道菌群的結(jié)構(gòu)，增加腸道菌群的豐富度和多樣性，恢復(fù)有益菌和有害菌的相對(duì)平衡。高劑量乳果糖對(duì)腸道菌群的調(diào)節(jié)作用最為顯著，能夠使腸道菌群結(jié)構(gòu)基本恢復(fù)正常。這表明乳果糖通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群，改善腸道微生態(tài)環(huán)境，在抑制結(jié)腸炎癥中發(fā)揮重要作用。四、乳果糖抑制結(jié)腸炎癥的作用機(jī)制探討4.1調(diào)節(jié)腸道菌群平衡4.1.1乳果糖對(duì)有益菌生長(zhǎng)的促進(jìn)作用乳果糖作為一種益生元，在調(diào)節(jié)腸道菌群平衡中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，尤其是對(duì)有益菌的生長(zhǎng)具有顯著的促進(jìn)作用。其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了它在腸道內(nèi)的代謝方式，從而為有益菌提供了良好的生長(zhǎng)環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。乳果糖的分子結(jié)構(gòu)由半乳糖和果糖通過(guò)β-（1→4）糖苷鍵連接而成，這種結(jié)構(gòu)使其難以被人體小腸中的消化酶分解，從而能夠完整地到達(dá)結(jié)腸。結(jié)腸中存在著豐富的微生物群落，其中雙歧桿菌和乳酸桿菌等有益菌具有特異性的代謝途徑，可以利用乳果糖作為碳源和能源進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖。雙歧桿菌含有β-半乳糖苷酶，能夠識(shí)別并水解乳果糖中的β-（1→4）糖苷鍵，將乳果糖分解為葡萄糖和半乳糖。這些單糖進(jìn)一步被雙歧桿菌代謝，通過(guò)糖酵解途徑產(chǎn)生丙酮酸，丙酮酸再經(jīng)過(guò)一系列的代謝反應(yīng)生成短鏈脂肪酸（SCFAs），主要包括乙酸、丙酸和丁酸。這些短鏈脂肪酸不僅為雙歧桿菌自身的生長(zhǎng)提供了能量，還對(duì)腸道微生態(tài)環(huán)境和宿主健康產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。短鏈脂肪酸具有多種重要的生理功能，它們可以為結(jié)腸上皮細(xì)胞提供能量，促進(jìn)結(jié)腸上皮細(xì)胞的增殖和分化，維持腸道屏障的完整性。丁酸作為短鏈脂肪酸的一種，是結(jié)腸上皮細(xì)胞的主要能量來(lái)源，能夠通過(guò)激活特定的信號(hào)通路，促進(jìn)細(xì)胞的增殖和修復(fù)，增強(qiáng)腸道屏障功能。短鏈脂肪酸還能夠調(diào)節(jié)腸道pH值，使其保持在酸性環(huán)境，這種酸性環(huán)境有利于有益菌的生長(zhǎng)，同時(shí)抑制有害菌的繁殖。丙酸和乙酸可以降低腸道pH值，抑制大腸桿菌、梭狀芽孢桿菌等有害菌的生長(zhǎng)，為雙歧桿菌和乳酸桿菌等有益菌創(chuàng)造了更適宜的生存環(huán)境。乳果糖還可以通過(guò)其他方式促進(jìn)有益菌的生長(zhǎng)。它可以上調(diào)雙歧桿菌和乳酸桿菌表面的粘附蛋白表達(dá)，增強(qiáng)這些有益菌與腸道上皮細(xì)胞的粘附能力，使其能夠更好地定植在腸道內(nèi)。乳果糖還可以促進(jìn)有益菌產(chǎn)生抗菌物質(zhì)，如細(xì)菌素等，這些抗菌物質(zhì)能夠抑制有害菌的生長(zhǎng)，進(jìn)一步維護(hù)腸道微生態(tài)平衡。研究表明，在含有乳果糖的培養(yǎng)基中培養(yǎng)雙歧桿菌和乳酸桿菌，其生長(zhǎng)速度和生物量明顯高于不含乳果糖的對(duì)照組。在DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥小鼠模型中，給予乳果糖干預(yù)后，小鼠腸道內(nèi)雙歧桿菌和乳酸桿菌的數(shù)量顯著增加，且與結(jié)腸炎癥的緩解程度呈正相關(guān)。這充分證明了乳果糖對(duì)有益菌生長(zhǎng)的促進(jìn)作用，以及有益菌在抑制結(jié)腸炎癥中的重要作用。4.1.2乳果糖對(duì)有害菌生長(zhǎng)的抑制作用乳果糖不僅能夠促進(jìn)有益菌的生長(zhǎng)，還能通過(guò)多種機(jī)制抑制有害菌的生長(zhǎng)，從而維護(hù)腸道菌群的平衡，減輕結(jié)腸炎癥。乳果糖在結(jié)腸內(nèi)被有益菌發(fā)酵分解產(chǎn)生短鏈脂肪酸，這些短鏈脂肪酸會(huì)降低腸道內(nèi)的pH值，使腸道環(huán)境呈現(xiàn)酸性。這種酸性環(huán)境對(duì)大多數(shù)有害菌的生長(zhǎng)具有抑制作用。大腸桿菌和梭狀芽孢桿菌等有害菌適宜在中性或堿性環(huán)境中生長(zhǎng)，當(dāng)腸道pH值降低時(shí)，它們的生長(zhǎng)和代謝受到抑制。酸性環(huán)境會(huì)影響有害菌細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，導(dǎo)致細(xì)胞膜通透性改變，細(xì)胞內(nèi)的離子和代謝物質(zhì)外流，從而影響細(xì)菌的正常生理功能。酸性環(huán)境還會(huì)抑制有害菌體內(nèi)某些酶的活性，這些酶參與細(xì)菌的能量代謝、物質(zhì)合成等重要生理過(guò)程，酶活性的降低使得有害菌無(wú)法正常生長(zhǎng)和繁殖。乳果糖還可以通過(guò)與有害菌競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)抑制其生長(zhǎng)。乳果糖作為一種益生元，優(yōu)先被雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益菌利用，這些有益菌在利用乳果糖的過(guò)程中大量繁殖，消耗了腸道內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使得有害菌可獲取的營(yíng)養(yǎng)減少。在營(yíng)養(yǎng)匱乏的情況下，有害菌的生長(zhǎng)速度減緩，甚至無(wú)法生長(zhǎng)。例如，當(dāng)腸道內(nèi)乳果糖含量充足時(shí)，雙歧桿菌迅速利用乳果糖進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖，占據(jù)了大量的營(yíng)養(yǎng)資源，大腸桿菌等有害菌由于缺乏足夠的營(yíng)養(yǎng)，生長(zhǎng)受到明顯抑制。乳果糖還能調(diào)節(jié)腸道的免疫功能，間接抑制有害菌的生長(zhǎng)。乳果糖及其發(fā)酵產(chǎn)物可以刺激腸道免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)腸道免疫細(xì)胞的活性，如巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等。這些免疫細(xì)胞能夠識(shí)別和清除入侵的有害菌，抑制有害菌在腸道內(nèi)的定植和繁殖。巨噬細(xì)胞可以吞噬大腸桿菌等有害菌，將其消化分解；淋巴細(xì)胞則可以分泌細(xì)胞因子，調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，抑制有害菌的生長(zhǎng)。乳果糖還可以促進(jìn)腸道上皮細(xì)胞產(chǎn)生抗菌肽，如防御素等，這些抗菌肽具有直接的抗菌活性，能夠抑制有害菌的生長(zhǎng)。防御素可以破壞有害菌的細(xì)胞膜，導(dǎo)致細(xì)胞死亡，從而有效地抑制有害菌的生長(zhǎng)。4.1.3腸道菌群平衡與結(jié)腸炎癥抑制的關(guān)聯(lián)腸道菌群平衡在維持腸道健康和抑制結(jié)腸炎癥方面起著至關(guān)重要的作用，而乳果糖通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，對(duì)結(jié)腸炎癥的抑制發(fā)揮了重要功效。腸道內(nèi)的有益菌，如雙歧桿菌、乳酸桿菌等，在維護(hù)腸道屏障功能方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。雙歧桿菌能夠與腸道上皮細(xì)胞緊密結(jié)合，形成一層生物膜，阻止有害菌的粘附和入侵。它還能促進(jìn)腸道上皮細(xì)胞分泌黏蛋白，增加黏液層的厚度，進(jìn)一步增強(qiáng)腸道屏障。乳酸桿菌則可以通過(guò)產(chǎn)生有機(jī)酸，降低腸道pH值，抑制有害菌的生長(zhǎng)，同時(shí)調(diào)節(jié)腸道上皮細(xì)胞的緊密連接蛋白表達(dá)，減少腸道通透性，防止有害物質(zhì)進(jìn)入腸黏膜下層。當(dāng)腸道菌群失衡時(shí)，有益菌數(shù)量減少，有害菌大量繁殖，腸道屏障功能受損，導(dǎo)致腸道內(nèi)的病原體和毒素更容易進(jìn)入腸黏膜，引發(fā)炎癥反應(yīng)。在DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥模型中，腸道菌群失衡，有益菌數(shù)量顯著減少，有害菌大量增加，結(jié)腸上皮屏障受損，炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，導(dǎo)致結(jié)腸炎癥的發(fā)生和發(fā)展。有益菌還能夠通過(guò)抑制致病菌的生長(zhǎng)來(lái)維持腸道微生態(tài)平衡，從而抑制結(jié)腸炎癥。有益菌可以與致病菌競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生存空間，使致病菌無(wú)法獲取足夠的資源進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖。雙歧桿菌和乳酸桿菌能夠利用乳果糖等益生元迅速生長(zhǎng)，占據(jù)腸道內(nèi)的生態(tài)位，減少致病菌的生存空間。有益菌還能產(chǎn)生抗菌物質(zhì)，如細(xì)菌素、過(guò)氧化氫等，直接抑制或殺死致病菌。乳酸菌產(chǎn)生的細(xì)菌素能夠破壞大腸桿菌等致病菌的細(xì)胞膜，導(dǎo)致其死亡。這些抗菌物質(zhì)可以有效地控制腸道內(nèi)致病菌的數(shù)量，減少炎癥的發(fā)生。腸道菌群在調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)方面也發(fā)揮著重要作用。有益菌可以刺激腸道免疫系統(tǒng)，促進(jìn)免疫細(xì)胞的分化和成熟，增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能。雙歧桿菌能夠激活腸道內(nèi)的樹(shù)突狀細(xì)胞，促進(jìn)其成熟并分泌細(xì)胞因子，調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的活性，增強(qiáng)機(jī)體的免疫應(yīng)答。有益菌還能調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的平衡，促進(jìn)抗炎細(xì)胞因子的分泌，抑制促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生。乳酸桿菌可以促進(jìn)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的生成，這些細(xì)胞能夠分泌白細(xì)胞介素-10等抗炎細(xì)胞因子，抑制炎癥反應(yīng)。當(dāng)腸道菌群失衡時(shí)，免疫調(diào)節(jié)功能紊亂，促炎細(xì)胞因子大量分泌，導(dǎo)致炎癥反應(yīng)加劇。在結(jié)腸炎癥患者中，往往存在腸道菌群失衡，免疫調(diào)節(jié)異常，促炎細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子-α、白細(xì)胞介素-6等表達(dá)升高，加重結(jié)腸炎癥。乳果糖通過(guò)促進(jìn)有益菌的生長(zhǎng)，抑制有害菌的繁殖，調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，從而增強(qiáng)腸道屏障功能，抑制致病菌生長(zhǎng)，調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，最終發(fā)揮對(duì)結(jié)腸炎癥的抑制作用。在本研究中，給予乳果糖干預(yù)后，DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥小鼠腸道菌群得到明顯改善，有益菌數(shù)量增加，有害菌數(shù)量減少，腸道屏障功能增強(qiáng)，免疫調(diào)節(jié)趨于平衡，結(jié)腸炎癥癥狀得到顯著緩解。這充分表明了腸道菌群平衡與結(jié)腸炎癥抑制之間的密切關(guān)聯(lián)，以及乳果糖在調(diào)節(jié)腸道菌群、抑制結(jié)腸炎癥中的重要作用。4.2抗炎作用機(jī)制4.2.1抑制炎癥信號(hào)通路的激活在結(jié)腸炎癥的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中，炎癥信號(hào)通路的異常激活起著關(guān)鍵作用，其中核因子-κB（NF-κB）信號(hào)通路是最為重要的炎癥信號(hào)傳導(dǎo)途徑之一。正常情況下，NF-κB以無(wú)活性的形式存在于細(xì)胞質(zhì)中，與抑制蛋白IκBα結(jié)合。當(dāng)細(xì)胞受到炎癥刺激，如細(xì)菌脂多糖（LPS）、細(xì)胞因子等，IκB激酶（IKK）被激活，進(jìn)而磷酸化IκBα。磷酸化后的IκBα發(fā)生泛素化修飾，隨后被蛋白酶體降解，從而釋放出NF-κB。NF-κB進(jìn)入細(xì)胞核，與靶基因啟動(dòng)子區(qū)域的κB位點(diǎn)結(jié)合，激活一系列炎癥相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致炎癥因子如腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）、白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）等的大量表達(dá)，引發(fā)炎癥反應(yīng)。乳果糖能夠有效地抑制NF-κB信號(hào)通路的激活，從而減少炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生。研究表明，在DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥小鼠模型中，給予乳果糖干預(yù)后，小鼠結(jié)腸組織中IκBα的磷酸化水平顯著降低，表明乳果糖抑制了IKK的活性，減少了IκBα的降解，從而使NF-κB保持在無(wú)活性狀態(tài)，無(wú)法進(jìn)入細(xì)胞核激活炎癥相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。同時(shí)，乳果糖還能夠降低NF-κB在細(xì)胞核內(nèi)的表達(dá)水平，進(jìn)一步證實(shí)了其對(duì)NF-κB信號(hào)通路的抑制作用。通過(guò)抑制NF-κB信號(hào)通路，乳果糖顯著降低了結(jié)腸組織中TNF-α、IL-6、IL-1β等炎癥因子的表達(dá)水平，減輕了炎癥反應(yīng)。除了NF-κB信號(hào)通路，絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號(hào)通路在結(jié)腸炎癥中也發(fā)揮著重要作用。MAPK信號(hào)通路主要包括細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（ERK）、c-Jun氨基末端激酶（JNK）和p38絲裂原活化蛋白激酶（p38MAPK）三條途徑。當(dāng)細(xì)胞受到炎癥刺激時(shí)，MAPK激酶（MKK）被激活，進(jìn)而磷酸化并激活相應(yīng)的MAPK。激活后的MAPK轉(zhuǎn)位至細(xì)胞核，調(diào)節(jié)一系列轉(zhuǎn)錄因子的活性，促進(jìn)炎癥相關(guān)基因的表達(dá)。乳果糖對(duì)MAPK信號(hào)通路也具有調(diào)節(jié)作用。在DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥小鼠結(jié)腸組織中，ERK、JNK和p38MAPK的磷酸化水平顯著升高，而給予乳果糖干預(yù)后，這些蛋白的磷酸化水平明顯降低。這表明乳果糖能夠抑制MAPK信號(hào)通路的激活，減少炎癥相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄和炎癥因子的產(chǎn)生。通過(guò)抑制MAPK信號(hào)通路，乳果糖進(jìn)一步發(fā)揮了其抗炎作用，減輕了結(jié)腸炎癥的程度。乳果糖通過(guò)抑制NF-κB和MAPK等炎癥信號(hào)通路的激活，減少炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生，從而對(duì)DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥起到了顯著的抑制作用。4.2.2調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞功能免疫細(xì)胞在結(jié)腸炎癥的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中扮演著關(guān)鍵角色，巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞作為其中的重要成員，其功能的異常與結(jié)腸炎癥的發(fā)生密切相關(guān)。巨噬細(xì)胞是免疫系統(tǒng)的重要組成部分，具有強(qiáng)大的吞噬和抗原呈遞能力。在結(jié)腸炎癥狀態(tài)下，巨噬細(xì)胞被激活，釋放大量的炎癥介質(zhì)，如TNF-α、IL-6、IL-1β等，這些炎癥介質(zhì)會(huì)進(jìn)一步加劇炎癥反應(yīng)。T細(xì)胞則包括輔助性T細(xì)胞（Th）和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）等不同亞群。Th1和Th17細(xì)胞能夠分泌促炎細(xì)胞因子，如IFN-γ、IL-17等，促進(jìn)炎癥反應(yīng)的發(fā)展；而Treg細(xì)胞則通過(guò)分泌抗炎細(xì)胞因子，如IL-10等，抑制炎癥反應(yīng)，維持免疫平衡。在結(jié)腸炎癥時(shí)，Th1和Th17細(xì)胞的活性增強(qiáng)，Treg細(xì)胞的功能相對(duì)減弱，導(dǎo)致免疫失衡，炎癥加劇。乳果糖能夠?qū)奘杉?xì)胞和T細(xì)胞的功能進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，從而維持免疫反應(yīng)的平衡。在巨噬細(xì)胞方面，研究表明，乳果糖可以抑制巨噬細(xì)胞的活化，減少其炎癥介質(zhì)的釋放。在體外實(shí)驗(yàn)中，用脂多糖（LPS）刺激巨噬細(xì)胞，使其活化并分泌大量炎癥因子。當(dāng)加入乳果糖進(jìn)行干預(yù)后，巨噬細(xì)胞分泌TNF-α、IL-6、IL-1β等炎癥因子的水平顯著降低。這是因?yàn)槿楣强梢哉{(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)通路，抑制NF-κB和MAPK等炎癥信號(hào)通路的激活，從而減少炎癥因子的轉(zhuǎn)錄和翻譯。乳果糖還可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞向抗炎型M2表型轉(zhuǎn)化。正常情況下，巨噬細(xì)胞存在M1和M2兩種表型，M1型巨噬細(xì)胞具有較強(qiáng)的促炎活性，而M2型巨噬細(xì)胞則具有抗炎和組織修復(fù)的功能。乳果糖能夠上調(diào)M2型巨噬細(xì)胞相關(guān)標(biāo)志物的表達(dá)，如精氨酸酶-1（Arg-1）、白細(xì)胞介素-10（IL-10）等，促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2型轉(zhuǎn)化，從而發(fā)揮抗炎作用。在T細(xì)胞方面，乳果糖可以調(diào)節(jié)T細(xì)胞亞群的平衡，促進(jìn)Treg細(xì)胞的增殖和功能發(fā)揮。研究發(fā)現(xiàn)，在DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥小鼠模型中，給予乳果糖干預(yù)后，小鼠結(jié)腸組織中Treg細(xì)胞的數(shù)量明顯增加。這是因?yàn)槿楣强梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群，促進(jìn)腸道內(nèi)有益菌的生長(zhǎng)，這些有益菌及其代謝產(chǎn)物可以刺激腸道免疫系統(tǒng)，促進(jìn)Treg細(xì)胞的分化和增殖。乳果糖還可以直接作用于T細(xì)胞，調(diào)節(jié)其表面受體的表達(dá)，增強(qiáng)Treg細(xì)胞的抑制功能。Treg細(xì)胞數(shù)量和功能的增強(qiáng)，使得其能夠分泌更多的IL-10等抗炎細(xì)胞因子，抑制Th1和Th17細(xì)胞的活性，從而減輕炎癥反應(yīng)，恢復(fù)免疫平衡。乳果糖通過(guò)調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞等免疫細(xì)胞的功能，維持免疫反應(yīng)的平衡，在抑制結(jié)腸炎癥中發(fā)揮了重要作用。4.2.3抗氧化應(yīng)激作用氧化應(yīng)激在結(jié)腸炎癥的發(fā)病過(guò)程中扮演著關(guān)鍵角色，它是指機(jī)體在遭受各種有害刺激時(shí)，體內(nèi)氧化與抗氧化系統(tǒng)失衡，導(dǎo)致活性氧（ROS）和活性氮（RNS）等氧化產(chǎn)物大量生成。在結(jié)腸炎癥狀態(tài)下，炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)和活化會(huì)導(dǎo)致大量ROS和RNS的產(chǎn)生，如超氧陰離子（O2?-）、過(guò)氧化氫（H2O2）、羥自由基（?OH）和一氧化氮（NO）等。這些氧化產(chǎn)物具有很強(qiáng)的氧化性，能夠攻擊細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子，導(dǎo)致細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化、蛋白質(zhì)變性和DNA損傷，進(jìn)而破壞細(xì)胞的正常結(jié)構(gòu)和功能。氧化應(yīng)激還會(huì)激活一系列炎癥信號(hào)通路，如NF-κB和MAPK信號(hào)通路，進(jìn)一步加劇炎癥反應(yīng)，形成氧化應(yīng)激與炎癥相互促進(jìn)的惡性循環(huán)。乳果糖具有顯著的抗氧化應(yīng)激作用，能夠有效地減輕氧化應(yīng)激對(duì)結(jié)腸組織的損傷。研究表明，乳果糖可以提高結(jié)腸組織中抗氧化酶的活性，如超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）和過(guò)氧化氫酶（CAT）等。SOD能夠催化超氧陰離子歧化為過(guò)氧化氫和氧氣，GSH-Px可以利用還原型谷胱甘肽（GSH）將過(guò)氧化氫還原為水，CAT則直接分解過(guò)氧化氫為水和氧氣。在DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥小鼠模型中，給予乳果糖干預(yù)后，小鼠結(jié)腸組織中SOD、GSH-Px和CAT的活性顯著升高，表明乳果糖能夠增強(qiáng)結(jié)腸組織的抗氧化能力，及時(shí)清除過(guò)多的ROS和RNS，減輕氧化損傷。乳果糖還可以降低結(jié)腸組織中氧化產(chǎn)物的水平，如丙二醛（MDA）和蛋白質(zhì)羰基等。MDA是細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化的終產(chǎn)物，其含量的升高反映了細(xì)胞膜受到氧化損傷的程度。蛋白質(zhì)羰基則是蛋白質(zhì)氧化修飾的產(chǎn)物，其水平的增加表明蛋白質(zhì)受到了氧化破壞。在DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥小鼠中，結(jié)腸組織中MDA和蛋白質(zhì)