圆叶山药（Polygonatum cyrtonema Hua）果聚糖通过调节肠道菌群和靶向抑制促分化素改善溃疡性结肠炎

食物、肠道与缓解一种疼痛性疾病

溃疡性结肠炎是一种长期疾病，结肠持续发生慢性炎症，导致腹痛、出血和迫切的排便需求。许多药物疗效有限且可能带来严重副作用。本研究探讨了一种来自传统中药兼食用植物圆叶山药（Polygonatum cyrtonema Hua）根部的天然多糖能否平抑炎症并保护肠道，为患病人群提供一种更温和的支持方式。

藏在山野中的特殊糖

研究者聚焦于生长于中国九华山的圆叶山药块茎，该植物历来被视为食药两用。从这些根茎中他们纯化出一种小分子量碳水化合物，命名为PCP2，属于果聚糖类——主要由果糖单位构成。通过色谱、红外光谱与核磁共振等一系列化学表征手段，研究显示PCP2为高度纯净的分支糖链，分子量分布窄。显微与热学测试表明PCP2形成致密分层的颗粒，并能在烹饪温度下保持稳定，这提示它可能在常见加工过程中不被破坏并能完整到达肠道。

保护受损肠道的黏膜

为评估这种植物糖的治病潜力，团队在小鼠中使用了硫酸葡聚糖钠诱导的溃疡性结肠炎模型。未处理的动物出现体重下降、腹泻和出血，结肠变短并有瘢痕、组织侵蚀、杯状细胞缺失与细胞连接通透性增加。给予PCP2的小鼠情况明显好转：体重保存更多、疾病评分更低，组织学下结肠更长且更健康。PCP2恢复了产生黏液的杯状细胞并提高了主要黏液成分MUC2的水平。它还修复了帮助相邻肠细胞紧密结合的“紧密连接”蛋白，同时抑制了血液和组织中的炎性因子及氧化应激标志物。

重建友好的微生物群落

鉴于溃疡性结肠炎与肠道微生物失衡密切相关，科学家对小鼠粪便中的细菌DNA进行了测序。疾病使微生物群多样性下降、有益物种减少、有害物种增加。PCP2逆转了这一趋势，丰度增加的菌群包括产生短链脂肪酸的细菌——这些富含能量的分子可滋养结肠细胞并具有天然的抗炎作用。值得注意的是，PCP2促进了黏液居住型细菌Akkermansia muciniphila的丰度，该菌已知能刺激杯状细胞并强化黏液层，同时降低了与炎症和毒素产生相关的属。当将来自PCP2处理小鼠的粪便微生物移植到新的结肠炎小鼠体内时，接收者同样表现出病情缓和，这表明经PCP2重塑的微生物群能够将其保护作用从一宿主传递至另一宿主。

与肠道修复机制的直接对话

有趣的是，这种植物糖的益处并不完全依赖微生物。即便在用抗生素大幅消灭肠道细菌后，PCP2仍能在较弱程度上缓解症状和组织损伤。为探索微生物之外的通路，研究者开展了高通量蛋白筛查与计算对接分析。一个蛋白脱颖而出：抑制促分化素（follistatin），这是一种天然的调节因子，可抑制参与炎症与瘢痕形成的某些生长因子。计算模拟与精确结合实验显示，PCP2能稳固地与抑制促分化素结合。在病变小鼠中，PCP2提高了抑制促分化素的活性，进而抑制了一条已知会驱动肠道损伤与纤维化的下游信号通路。当研究者在细胞或小鼠结肠中有意降低抑制促分化素水平时，PCP2在关闭该信号通路和保护组织方面的能力大幅减弱，证明这一宿主蛋白是关键的作用伙伴。

这对未来肠道友好型食品意味着什么

综合来看，研究结果表明PCP2是结肠的双重防护者。一方面，它表现得像一种有针对性的益生元，滋养并偏向那些能强化黏液屏障并产生舒缓代谢产物的细菌，同时抑制有害菌株。另一方面，它更像一种温和的药物，能够直接结合抑制促分化素，从而阻断肠壁内的有害炎症通路。尽管仍需更多工作来验证在人类中的安全性、剂量与效果，这种双重作用提示，经谨慎表征的日常食物来源植物糖未来或可通过同时支持我们的内在生态系统与自身修复机制，来预防或缓解溃疡性结肠炎。

引用: Xu, Q., Lv, Q., Yang, Z. et al. Polygonatum cyrtonema Hua fructan ameliorates ulcerative colitis via gut microbiota modulation and follistatin targeting. npj Sci Food 10, 83 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00729-3

关键词: 溃疡性结肠炎, 肠道菌群, 益生元果聚糖, 抑制促分化素（follistatin）, 肠道屏障