文章题目：Chitosan oligosaccharides alleviate allergic responses through immunomodulation and gut microbiota regulation: A comparative study with other oligosaccharides

发表期刊：Food Bioscience

影响因子：5.9（2025）

通讯单位：大连工业大学食品科学与工程学院，大连益生菌功能研究重点实验室

研究背景

        食物过敏作为日益突出的公共卫生问题，其核心特征表现为免疫应答失调与肠道微生物稳态失衡。益生元寡糖因具备调节宿主免疫功能与肠道生态的潜力而备受关注，但不同寡糖的免疫调节效果缺乏系统的比较评估。本研究通过肥大细胞、巨噬细胞体外模型结合粪便发酵实验，系统探究了七种代表性寡糖与一种多糖的抗过敏活性，明确壳寡糖（Chitosan oligosaccharides, COS）在免疫调节与肠道菌群调控方面的显著优势，为食物过敏的干预提供了坚实的实验依据。

        研究首先通过细胞活力检测明确了两种关键免疫细胞的生长特征。细胞毒性结果显示，所有测试的寡糖在一定浓度范围内对两种细胞均无明显毒性，其中COS在宽浓度范围内保持稳定的细胞相容性，为后续功能实验奠定了安全基础（图1、图2）。

图1 不同寡糖对RBL-2H3细胞的细胞毒性

图2 不同寡糖对RAW264.7细胞的细胞毒性

        为模拟过敏反应中的肥大细胞活化过程，研究优化了RBL-2H3细胞脱颗粒模型，通过调节关键诱导剂浓度，成功构建了稳定的脱颗粒反应体系，为评估寡糖的抗过敏活性提供了可靠平台（图3）。在该模型中，COS表现出最强的肥大细胞稳定作用，可显著抑制脱颗粒标志物β-HEX的释放，同时AOS、GOS与菊粉也展现出一定的抑制效果，而部分寡糖则未显示出明显的脱颗粒抑制活性（图4）。

图3 RBL-2H3细胞脱颗粒模型的优化

图4 不同寡糖对RBL-2H3细胞中β-HEX释放的影响

        进一步的细胞因子与炎症介质检测表明，COS能有效降低促炎细胞因子水平，同时抑制组胺、Mcpt-1等过敏介质的释放，其调节效果在所有测试物质中最为显著（图5）。

图5 不同寡糖对RBL-2H3细胞中细胞因子和介质释放的影响

        在巨噬细胞炎症模型中，COS对一氧化氮（NO）的产生具有显著抑制作用，可使活化巨噬细胞的NO水平恢复至接近正常状态，AOS、GOS与菊粉也能不同程度地抑制NO释放（图6）。细胞因子分泌分析显示，COS可显著下调促炎细胞因子IFN-γ的表达，同时维持适度的抗炎细胞因子IL-10水平，表明其能有效平衡巨噬细胞的炎症反应，避免过度炎症损伤（图7）。

图6 不同寡糖对RAW264.7细胞中NO释放的影响

图7 不同寡糖对RAW264.7细胞中细胞因子分泌的影响

        肠道菌群调控实验中，α多样性分析显示，COS处理组能最大程度维持微生物群落的丰富度与均匀度，有效缓解了体外发酵过程中菌群多样性的下降趋势（图8）。β多样性的分析结果表明，COS处理组的微生物群落结构与基线状态最为接近，而其他寡糖组则出现更明显的群落偏移（图9）。在菌群组成层面，COS显著抑制了潜在有害菌的增殖，同时富集了Bifidobacterium等有益菌，其对菌群结构的调控效果优于其他测试寡糖（图10）。

图8 不同寡糖对肠道微生物α多样性的影响

图9 不同寡糖对肠道微生物β多样性的影响

图10 不同寡糖对属水平肠道菌群组成的影响

        短链脂肪酸（SCFAs）检测结果显示，COS处理组的总SCFAs产量显著高于其他组，其中乙酸、丙酸与丁酸等关键SCFAs的增幅最为明显，而支链SCFAs的变化则相对温和，表明COS能有效提升肠道菌群的代谢功能，产生更多有益于宿主免疫稳态的代谢产物（图11）。

图11 不同寡糖体外发酵24小时产短链脂肪酸结果

总结

        综上，该研究通过多维度实验证实，壳寡糖通过双重机制发挥抗过敏作用：一方面直接调节肥大细胞与巨噬细胞的功能活性，抑制过度炎症反应；另一方面通过调控肠道菌群结构，富集有益菌并促进SCFAs产生，间接改善免疫稳态。与其他寡糖相比，COS在免疫调节强度、菌群稳定性维持及代谢产物优化方面均展现出显著优势，其体外实验结果与研究团队前期发表的动物实验结论高度一致，为其作为功能性食品成分应用于食物过敏的预防与干预提供了充分的科学支撑。未来通过体内验证与临床研究的进一步推进，COS有望成为调节免疫功能、改善肠道健康的新型功能因子，为食物过敏等免疫相关疾病的防控提供新的思路与方案。

        原文链接：https://doi.org/10.1016/j.fbio.2026.108486

         本文是对《Chitosan oligosaccharides alleviate allergic responses through immunomodulation and gut microbiota regulation: A comparative study with other oligosaccharides》一文的分享，版权和著作权属于杂志社与作者所有，文中内容不代表本公司观点，原文请查看文末链接。

作者：汪浩

审核：李全才、邵萌

编辑：郭青云

 如有侵权，请联系删除