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吉林农业大学王玉华团队:发现发酵人参通过激活TLR4/MAPK信号通路和修复肠道减轻脂多糖诱导的炎症反应
人参,在我国医药史上居于独特的地位,具有提高免疫力、抗炎、治疗癌症和心血管系统疾病等功能,可以以一种单一的中草药或与其它中草药联合用于治疗各种疾病。现代研究表明发挥抗炎免疫效果的是人参中含量极少的稀有人参皂苷。微生物发酵可以有效提高这些稀有皂苷的含量,从而提高人参的抗炎生理活性。前期研究发现发酵人参可降低酒精性肝损伤小鼠血清中LPS的水平,这引起了我们对发酵人参降低炎症反应的机制的关注。
英文文章题目:Fermented ginseng attenuates lipopolysaccharide-induced inflammatory responses by activating the TLR4/MAPK signaling pathway and remediating gut
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本文首先从自然发酵食品中筛选获得高效转化人参皂苷的乳酸菌菌株,采用高效液相色谱与质谱联用法分析其发酵转化人参皂苷的能力;然后以筛选菌株发酵人参干预LPS小鼠炎症模型,40只8周龄C57BL/6N雄性小鼠被随机分配为4组:正常对照组(Con)、对照组(LPS)、人参组(LPS+GS)、发酵人参液干预组(LPS+FGS),发酵人参和未发酵人参按390 mg/kg/day剂量混合在饲料中对小鼠进行为期4周的干预,喂养至最后一天采用腹膜内注射LPS方式建立炎症模型,通过分析小鼠的器官指数、肝脏病理学变化、血清生化指标,评价乳酸菌发酵人参缓解小鼠炎症反应的作用;采用western blotting技术检测小鼠肝脏和肠道相关信号蛋白的表达情况,揭示其作用机制。
植物乳杆菌KP-4发酵提高了人参中稀有皂苷的含量,降低了人参中大量皂苷的含量。发酵人参显著降低了LPS诱导的小鼠ALT、AST和促炎细胞因子IL-6、TNF-α和IL-1β的升高。与对照组相比,补充发酵人参可显著改善LPS诱导的toll样受体4 (TLR4)、caspase3、磷酸化p38丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)和磷酸化细胞外信号调节激酶(ERK)的过表达。发酵人参可显著增加LPS引起的肠紧密连接蛋白claudin-1的表达。
图1发酵人参对LPS诱导炎症小鼠肝脏的影响。A:小鼠模型建立时间线;
B:肝脏H&E染色(10倍和40倍); C:血清ALT; D:血清AST; E:肝指数Con:对照组; LPS: LPS刺激组; LPS+GS:人参干预组; LPS+FGS:发酵人参干预组。当p < 0.05时,差异具有统计学意义。
发酵人参通过TLR4/MAPK信号通路和增强小鼠肠道屏障功能减轻LPS诱导的炎症反应。
论文受资助情况
:国家重点研发计划支持(2017YFE0105400)
目前关于人参抗炎的研究层出不穷,但是关于发酵人参抗炎的研究却十分的少,因此本研究主要从理论上说明发酵人参作为保健食品抗炎的具体作用机制,为人参食品的开发和应用提供理论依据,为中国人参研究走向世界舞台提供基础。
https://doi.org/10.1039/D0FO02404J