菊芋提取物对小鼠溃疡性结肠炎的保护作用文献综述

一、课题拟研究的问题

溃疡性结肠炎（Ulcerative Colitis，UC）是一种病因尚不十分明确的结肠和直肠慢性非特异性炎症性疾病，其炎症始于直肠并且通常向近端延伸到整个结肠， 根据结肠发生炎症的程度，由直肠炎、左侧结肠炎到广泛结肠炎症状逐渐加深。除了炎症性反应，还常见糜烂、溃疡、隐窝脓肿、线体排列紊乱、杯状细胞减少及上皮变化。病程漫长，经常复发，较难治愈。在中医领域，溃疡性结肠炎属于“痢疾”“肠澼”“久痢”等范畴。目前，针对UC的治疗药物包括一些西药和中成药，单并非对所有的UC患者均有效，且长期使用可产生腹泻、腹部疼痛不适等不良反应。因此开发治疗溃疡性结肠炎的新药物十分重要。

菊芋（Helianthus tuberosus L）为菊科植物，味甘；微苦；性凉。以块根、茎、叶、花入药。菊芋有清热凉血的功效。常用于热病，肠热泻血，跌打骨伤等。原产北美，现我国大多数地区有栽培。菊芋中多种成分，如酚类化合物，多糖类化合物等均被证明具有抗真菌，抗炎活性，可能对溃疡性结肠炎具有一定的保护作用。本课题以菊芋提取物为研究对象，用葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导小鼠产生溃疡性结肠炎的模型，研究菊芋提取物对DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎的保护作用，为菊芋在治疗肠道性疾病方面开发和应用提供一些依据。

二、研究手段

1.C57/Bl6雌性小鼠，6-8周龄，将小鼠随机分成6组（n = 10）：空白组，空白给药组（菊芋花提取物300mg/kg），仅DSS组，DSS 美沙拉嗪（300mg/kg）组，DSS 菊芋花提取物（100,300mg/kg）组。将DSS称重并配制4％的DSS溶液。除空白组和空白给药组，其他组每天自由饮用4%DSS 7天诱导溃疡性结肠炎，空白组、空白给药组和模型组灌胃CMC-Na，其他组施以菊芋花提取物治疗。以CMC-Na溶解菊芋花提取物，美沙拉嗪以灌胃方式给予小鼠7天。模型组和给药组用4%DSS的水溶液自由饮用7天，空白组自由饮用水。同时每天给给药组灌胃不同剂量的菊芋花提取物。每天观察小鼠是否产生血便、腹泻等现象等情况。给药七天后，第八天给水，第九天小鼠摘眼球取血，处死，然后将结肠和直肠分开，取远端、中端、近端结肠，测定长度。取约1cm结肠进行组织病理损伤评分。测定疾病活动系数（DAI）、肠道组织病变学等指标。

2.WB法检测结肠组织中抗炎相关蛋白表达occludin、ZO-1等蛋白表达。

三、论文课题研究进度安排

2018年2月25日-3月9日确定选题，查阅文献，撰写开题报告

2018年3月10日-4月30日进行实验，观察实验现象

2018年5月1日-5月30日整理实验数据及资料，修改完善并上传论文终稿

2018年6月准备答辩相关事宜

四、文献综述

菊芋提取物对小鼠溃疡性结肠炎的保护作用

15406105孙静

摘要：溃疡性结肠炎是一种累及结肠的慢性炎症疾病，病程长，病因不明，易复发，难治愈。菊芋为菊科向日葵属的多年生草本被子植物，有清热凉血的功效。研究发现菊芋提取物中总酚，总黄酮的含量很高，说明其可能具有良好的抗氧化，润肠通便，增强免疫的活性。本文对溃疡性结肠炎以及菊芋提取物的药理活性做一阐述，为研究菊芋提取物对溃疡性结肠炎的保护作用提供一些理论依据。

关键词：溃疡性结肠炎，菊芋提取物

溃疡性结肠炎（Ulcerative Colitis，UC）是一种病因尚不十分清楚的非特异性炎症性疾病，病变多位于乙状结肠和直肠，也可延伸至降结肠，甚至整个结肠^[1]。病程漫长，具有慢性复发性、持续性及难治性的特点。溃疡性结肠炎的最初表现有多种形式，血性腹泻是最常见的早期症状，其他症状依次有腹痛、便血、体重减轻、里急后重、呕吐等^[2]。

溃疡性结肠炎的病因至今仍不明。溃疡性结肠的发生与遗传、环境、免疫和感染等诸多外源性因素的相互作用关系紧密，且自身免疫损伤是导致该病发生的关键条件，肠道细菌感染、不良饮食习惯、负性情绪严重等很可能是诱发该病的危险因素^[3]。故目前普遍认为溃疡性结肠炎的发病是由基因，免疫影响以及外源物质引起宿主反应三者相互作用的结果^[4]。

目前，用于治疗溃疡性结肠炎的药物主要包括氨基水杨酸类药物、皮质类固醇类激素、免疫抑制剂等^[5]。目前仍缺乏特异性较好的药物，且药物长期使用可产生一系列不良反应，如腹泻、腹部疼痛不适等^[6]。所以开发治疗溃疡性结肠炎的新型药物十分重要。

菊芋（Helianthus tuberosus L）为菊科植物，以块根、茎、叶、花入药。菊芋有清热凉血、益胃和中、疏肝清热、明目益睛的功效^[7]。常用于热病，肠热泻血，跌打骨伤等。原产北美，现我国大多数地区有栽培^[8]。其地下块茎富含淀粉、菊糖等果糖多聚物，可以食用、煮食或熬粥、腌制咸菜、晒制菊芋干、或作制取淀粉和酒精原料、兼有美化作用^[9]。菊芋被联合国粮农组织官员称为“21世纪人畜共用作物”。

现代医学研究证实菊芋中含有多种化学成分，块根含菊糖、蔗糖1F-beta;-D-果糖转移酶等成分，叶含向日葵精、肿柄菊内酯、密花绵毛叶菊素、多酚类成分。菊芋花富含低聚果糖、氨基酸、维生素等物质，特别是含有一种黄酮类化合物菊芋花色素苷。其中，酚类化合物、黄酮类化合物、多糖类化合物等均被证明具有抗菌、抗炎、降低血脂、抗氧化活性。作为用于治疗溃疡性结肠炎的中药，菊芋提取物具有相关的一些生理活性：

1. 抗菌作用：

向日葵属植物中含有的倍半萜内酯类，二萜类和酚类成分已被证明具有良好的抗菌作用。索茂荣等研究向日葵属植物的化学成分，有倍半萜内酯类、二萜类、倍半萜类、单萜类、黄酮类、香豆素类和甾醇类等，以倍半萜内酯类和二萜类居多，它们多变的结构类型和空间构型使该属呈现广泛的生物活性。药理作用表明，该属植物具有良好的细胞毒、抗菌和杀虫作用^[10]。菊芋作为向日葵属的植物，其所含有的化学成分也被研究者证明具有抗菌杀虫作用。陈傅佳等研究报道了从菊芋叶中提取的酚酸/酚类化合物可用于食品、药品等保鲜，具有抗真菌活性，并推断菊芋叶提取物正丁醇亚组分的抗真菌活性可能是由于其结构与功能的相互作用^[11]。而刘海伟等发现菊芋叶片的多种有机溶剂提取物对四种病原菌具有不同的抗菌作用^[12]。菊芋的抗菌作用为其治疗溃疡性结肠炎提供了一定的理论基础。

1. 消炎，免疫作用：

Samal等研究并证明了菊芋对小鼠的益生潜力与免疫作用，即补充了菊粉和低聚果糖的饮食的小鼠患尿毒症的概率大大降低，盲肠乳酸含量显著增加，对肠道健康具有有益作用^[13]。Yun Joo Jung等则从菊芋中含有的特定成分着手，提取出2-（4rsquo;-甲氧基-4rsquo;-氧代丁胺酰胺）苯甲酸甲酯，并研究了其生物活性，证明其可以减轻巨噬细胞的炎症状态，减轻巨噬细胞和脂肪细胞之间的恶性旁分泌环，从而减轻炎症和胰岛素抵抗^[14]。免疫作用也是用于评价治疗溃疡性结肠炎的药物的重要指标之一。

1. 抗氧化作用：

菊芋中酚类和黄酮类成分都具有明显的抗氧化作用。不仅如此，向日葵属植物大都具有抗氧化作用。Hak-Jae Kim等研究了向日葵属植物的抑制作用，并以体外模型评价了LPS刺激的细胞的抗炎作用，证明其抗氧化的活性^[15]。Zofia等则研究比较了菊芋块茎提取物和叶提取物的抗氧化作用。通过实验研究证明，与块茎提取物相比，菊芋叶提取物的酚类和黄酮类含量更高（分别高5.07倍和7.14倍）。块茎提取物和叶提取物对成纤维细胞生长均有积极作用，Hacat细胞也有类似的趋势。菊芋叶和块茎提取物影响细胞增殖，并能改变氧化应激相关基因的表达，从而产生抗氧化的作用^[16]。王海涛等通过FRAP、DPPH以及ABTS抗氧化实验证明菊芋花盘中酚和黄酮含量比较高，抗氧化活性较强，可以作为天然的抗氧化物质^[17]。 由以上实验可知，无论是菊芋叶提取物，块茎提取物，还是菊芋花盘，都具有抗氧化作用。

1. 促进消化系统功能：

菊芋提取物对消化系统的促进作用主要源于其对双歧杆菌的促生长作用。孙记录等用菊芋来喂养的小鼠，发现小鼠的粪便中双歧杆菌数量逐步升高,大肠杆菌数量在第1周有所升高之后呈不断下降之势。经过分析，认为以菊糖为主的少量成分到达结肠——双歧杆菌等肠道菌群栖居的主要部位。菊糖对双歧杆菌的促生长作用得以体现^[18]。双歧杆菌(Bifidobacterium )是一种人体肠道内重要的生理性细菌。大量科学研究证明,双歧杆菌对人体有多种生理调节作用^[19]。叶鹏等也证明了双歧杆菌、嗜乳酸杆菌及肠球菌这三种益生菌能够有效改善肠道菌群的环境，提高患者巨噬细胞活性，降低炎症因子水平，达到治疗溃疡性结肠炎的作用^[20]。俞秋红等经过进一步的研究发现菊芋可以降低肝脏甘油三酯和总胆固醇水平。肝脏的组织学表现也为菊芋提取物对双歧杆菌的促生长作用提供了证据。此外，高脂血症小鼠肠道中双歧杆菌的丰度随着菊糖治疗剂量的增加而增加。并且，菊芋有可能减轻HFD诱导的高脂血症小鼠的动脉粥样硬化，增加有益的肠道菌群^[21]。从而可以得知，菊芋提取物通过促进双歧杆菌的生长从而改善消化系统的功能，进而可以用于治疗溃疡性结肠炎。

结语及展望：

综上所述，溃疡性结肠炎持续时间长，病因不明，常复发，且用药多以缓解症状为主，不能彻底治愈，还易引起不良反应，给患者带来了极大的不便，严重影响了患者的生活质量。因此若能成功开发治疗溃疡性结肠炎的新药物，必将对其治疗大有帮助。菊芋为菊科向日葵属植物。菊芋中含有的多种化学成分均被证明具有抗菌、抗炎、降低血脂、抗氧化活性。因此，菊芋提取物对溃疡性结肠炎可能具有保护作用。目前没有研究报道菊芋花提取物可用于溃疡性结肠炎的治疗。本课题通过设计实验致力于证明菊芋提取物对葡聚糖硫酸钠诱导的小鼠溃疡性结肠炎具有保护作用。

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