文章题目：Alginate Oligosaccharide Alleviates Salmonella Typhimurium‑Induced Liver Injury by Regulating Oxidative Stress, Apoptosis, and Inflammatory Signaling Pathway

发表期刊：Probiotics and Antimicrobial Proteins

影响因子：4.59（2025）

通讯单位：中国农业大学动物营养与饲喂国家重点实验室

        褐藻寡糖（AOS）是海藻酸钠降解产生的功能性低聚糖，具有抗炎、抗菌、抗氧化等生物活性。本文旨在研究AOS能否缓解鼠伤寒沙门氏菌（S. Typhimurium）诱导的肝损伤，通过一系列实验验证了其作用及相关机制。

        实验选取40只6-8周龄雄性C57BL/6J小鼠，随机分为对照组（CON）、褐藻寡糖组（AOS）、鼠伤寒沙门氏菌组（ST）和褐藻寡糖+鼠伤寒沙门氏菌组（AOS+ST），每组10只。AOS组和AOS+ST组连续17天每天灌胃AOS（600 mg/kg体重），CON组和ST组灌胃等量生理盐水。第10天，ST组和AOS+ST组灌胃含5.0×10⁶ CFU/mL鼠伤寒沙门氏菌的PBS溶液 200 μL，CON组和AOS组灌胃等量PBS。第17天处死小鼠，收集血液和组织样本。图1显示，与CON组相比，ST组小鼠从第5天到实验结束体重下降，AOS可缓解这种体重减轻（P<0.05）；AOS补充还逆转了鼠伤寒沙门氏菌诱导的除肾脏重量外的器官重量和指数增加（P<0.05）。

图1 AOS对鼠伤寒沙门氏菌感染小鼠体重、器官重量和器官指数的影响

        H&E染色显示，与CON组相比，ST组肝脏炎症聚集增加，AOS补充可缓解这种情况（图2A）。此外，鼠伤寒沙门氏菌感染小鼠肝脏中AST水平显著升高，AOS可减弱这种升高（P<0.05）（图2B）；虽然鼠伤寒沙门氏菌处理对ALT无影响（图2C），但AST/ALT比值显著升高，AOS可逆转这一变化（P<0.05）（图2D）。

图2 AOS对鼠伤寒沙门氏菌所致肝损伤的影响

        ST组肝脏中Il-6、Il-1β、Tnf-α、Ccl2、Ccl3和Ccl8的基因表达水平较CON组显著升高（P<0.05），而AOS补充减轻了这些变化，但对Ccl2的表达水平无显著影响（图3A-F）。

图3 AOS对鼠伤寒沙门氏菌诱导的肝炎反应的影响

        与CON组相比，鼠伤寒沙门氏菌处理导致肝脏中H₂O₂活性、Nrf2和Ho-1基因表达水平升高，Gss基因表达水平降低（P<0.05）。AOS补充降低了H₂O₂活性和Ho-1基因表达（P<0.05），但对Gss和Nrf2基因表达无影响，对CAT活性和Nqo1基因表达也无影响（图4A-F）。值得注意的是，AOS显著降低了鼠伤寒沙门氏菌诱导的Nrf2和HO-1蛋白表达水平升高（P<0.05）（图4G-I）。

图4 AOS对鼠伤寒沙门氏菌诱导的肝氧化应激的影响。

        TUNEL染色显示，鼠伤寒沙门氏菌处理促进肝脏凋亡，AOS补充可缓解（图5A）。Western blot结果也显示，AOS显著减弱了鼠伤寒沙门氏菌诱导的肝脏中Bax和cleaved-caspase-3蛋白表达水平升高（P<0.05）（图5B-D），表明AOS可缓解鼠伤寒沙门氏菌诱导的肝脏凋亡。

图5 AOS对鼠伤寒沙门氏菌诱导肝细胞凋亡的影响

        AOS补充显著减轻了鼠伤寒沙门氏菌诱导的Tlr2、Tlr4和Myd88基因表达水平升高（P<0.05）（图6A-C）。Western blot结果显示，AOS可逆转鼠伤寒沙门氏菌诱导的TLR2和p-NF-κB p65蛋白表达水平升高（P<0.05）（图6D-F）。

图6 AOS对鼠伤寒沙门氏菌感染小鼠肝脏炎症调控相关信号通路的影响

        Veen图显示，样本中共检测到895个OTU，三组共有411个相同OTU，CON、ST和AOS+ST组分别有74、191和27个特有OTU（图7A）。α多样性分析显示，与ST组相比，AOS+ST组的Ace指数和Shannon指数显著降低，表明AOS补充导致AOS+ST组的α多样性降低（图7B-C）。主坐标分析（PCoA）显示，ST组与其他两组的肠道菌群结构存在显著差异，CON组和AOS+ST组有交叉（图7D）；偏最小二乘判别分析（PLS-DA）显示三组肠道菌群明显不同且分别聚集，表明AOS可在一定程度上调节鼠伤寒沙门氏菌诱导的小鼠β多样性变化（图7E）。

图7 AOS对鼠伤寒沙门氏菌感染小鼠结肠微生物群α多样性和β多样性的影响

        在门水平上，肠道菌群主要由厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门和弯曲菌门组成，其中厚壁菌门和拟杆菌门占主导（图8A、B）。物种差异分析显示，AOS减轻了鼠伤寒沙门氏菌诱导的厚壁菌门比例降低和拟杆菌门比例增加。在属水平上，与CON组相比，鼠伤寒沙门氏菌处理导致乳酸杆菌减少，Alistipes、Helicobacter和拟杆菌增加，AOS补充逆转了这些变化（图8C、D）。在种水平上，AOS+ST组增加了约翰逊乳杆菌（L. johnsonii）和罗伊氏乳杆菌（L. reuteri）的丰度（图8E、F）。

图8 AOS对鼠伤寒沙门氏菌感染小鼠结肠微生物组成及差异的影响

        使用CCK-8测定法检测约翰逊乳杆菌培养上清液（LJCS）和罗伊氏乳杆菌培养上清液（LRCS）对RAW264.7细胞活力的影响，发现随着LJCS和LRCS剂量增加，细胞活力逐渐升高（P<0.05），但当LRCS浓度达到10% v/v、LJCS达到20% v/v时，细胞活力开始下降，因此选择2.5和5% v/v进行后续实验（图9A、B）。用1 μg/mL LPS处理细胞6 h、12 h和24 h的qRT-PCR结果显示，除24 h时的Tnf-α外，Il-6、Il-1β、Tnf-α、Ccl2和Ccl3的水平均显著上调（P<0.05），因此后续实验中RAW264.7细胞用1 μg/mL LPS处理6 h（图9C-E）。RAW264.7细胞用LJCS（2.5、5% v/v）和LRCS（2.5、5% v/v）处理12 h，然后用1 μg/mL LPS处理6 h，结果显示LPS处理显著上调促炎细胞因子（Il-6、Il-1β、Tnf-α）和趋化因子（Ccl2、Ccl3、Cxcl2）的基因表达水平（P<0.05）；LJCS和LRCS均显著抑制LPS诱导的Il-1β和Tnf-α mRNA水平，但对Il-6无影响；LJCS和LRCS处理进一步增加了LPS诱导的抗炎细胞因子Il-10的上调（P<0.05）；此外，LRCS显著抑制LPS诱导的Ccl3和Cxcl2 mRNA表达水平（P<0.05）（图10A-G）。

图9 RAW264.7细胞中培养上清液剂量和LPS处理时间的测定

图10 LJCS和LRCS对LPS诱导的RAW264.7细胞炎症反应的影响

        综上所述，本研究发现AOS可缓解鼠伤寒沙门氏菌诱导的小鼠肝损伤，其机制可能与减轻炎症反应、缓解氧化应激、抑制肝脏凋亡以及调节炎症信号通路和肠道菌群有关。这为AOS在对抗鼠伤寒沙门氏菌诱导的肝损伤方面提供了实验依据，也为相关疾病的防治提供了新的思路。

        原文链接：https://doi.org/10.1007/s12602-025-10650-y

作者：汪浩

审核：李全才、邵萌

编辑：郭青云

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