川芎为伞形科植物川芎的干燥根茎，具有活血行气、祛风止痛的功效。故川芎在预防脑血管疾病和妇科疾病等方面具有显著作用，并作为一种保健食品在中国被广泛使用。20世纪70年代开始，人们对川芎进行了大量的研究。迄今为止，已分离出170多种化学成分，包括苯酞类、萜烯类及其烯醇类、生物碱类、多糖类、有机酸及其酯类等。其中，川芎多糖(Chuanxiong Rhizoma polysaccharides,CRP)的研究始于2005年，Fan等首次从川芎中分离得到4个均一多糖。众所周知，许多植物多糖具有免疫调节功能，如黄芪多糖、灵芝多糖等，其分子量多分布在10.0~200.0kDa范围内。研究表明，CRP具有抗氧化、抗癌和抗菌等广泛的药理作用，且其分子量分布范围为45.0~220.0kDa，还可能具有调节免疫的作用。
肠道菌群与机体免疫作用息息相关，现有研究利用肠道菌群测序和代谢组学进一步探索了肠道菌群及其代谢物免疫调节的作用机制，例如通过作用于巨噬细胞表型等途径。随着“人类微生物组计划”的启动和世界各地学者对肠道菌群的深入研究，多糖与肠道菌群之间的关系也逐渐清晰。多糖可以通过增强人体肠道微生物多样性，调节肠道菌群的组成，促进有益菌的生长和增殖，进而增强免疫，改善疾病。松乳菇多糖能够多途径地发挥免疫增强介导的抗肿瘤作用，其一途径就是提高肠道乳杆菌含量，改善肠道微生物生态群。菊花多糖可以通过促进有益的肠道菌群生长，调节肠道微生态平衡，从而恢复免疫系统来改善溃疡性结肠炎。但迄今为止，CRP成分是否可以通过肠道菌群改善免疫功能未见报道，因此，本研究以免疫相关指标和肠道菌群评价CRP对免疫抑制模型小鼠的免疫调节作用，为扩大川芎的药用价值提供科学支撑，也为基于肠道微生态调节的中药新药研发提供了思路与理论基础。
免疫力低下是高压力下的现代人普遍状态，尤其是多次感染新冠的人群及儿童与老年人。低免疫力这一亚健康群是各种细菌和病毒的易感者，甚至是肿瘤的高发群体。有效提高免疫力是减轻公共卫生负担、提高人民生活质量的关键措施之一。本研究发现，CRP的分子量在主要集中在45.0~220.0kDa，可能具有免疫调节作用。故使用环磷酰胺造免疫抑制小鼠模型，探讨CRP对免疫抑制小鼠模型的各免疫指数及肠道菌群的影响。
脾脏和胸腺是身体中最重要的的免疫器官，在脾脏等免疫器官受到外界的刺激时，会生长分化淋巴细胞、促进免疫应答，进而分泌一系列的细胞因子，参与机体的免疫调节。本研究中，环磷酰胺导致脾脏代偿性增大，且均边界不清，这与Shen等的研究结果一致，经CRP治疗后，小鼠脾脏指数改善，边界恢复清晰。这提示CRP可缓解小鼠脾脏水肿肥大症状，改善异常的免疫器官指数，恢复其正常组织形态；环磷酰胺导致胸腺明显萎缩，胸腺指数显著下降，经CRP干预后，恢复至与NC组相似的水平，可能因为免疫细胞凋亡与免疫器官形态之间存在相关性，CRP能增强免疫抑制小鼠的免疫细胞分化增殖能力，继而细胞数量增加，脏器指数增高，器官形态改善。
T淋巴细胞亚群是参与机体免疫防御的重要细胞，总T淋巴细胞水平可由CD3+%来反映，CD3+增殖后，进而发生分化形成CD4+和CD8+两类，CD4+T细胞可分为Th1和Th2亚群。Th1型，可促进细胞介导的介导免疫反应，包括IL-2；Th2型细胞因子包括IL-6、IL-10等，它们可促进B细胞分化、成熟和增殖。在正常情况下，CD4+/CD8+比值应在一定范围内并处于一种平衡状态。研究表明，多糖类物质可使健康动物的CD4+/CD8+比值升高，表现出一定的正向免疫调节作用，如当归多糖可显著促进CD4+T细胞的增殖，本研究中，环磷酰胺导致小鼠IL-2和IL-10水平显著下降，经CRP治疗后，小鼠的IL-2和IL-10水平恢复至与NC组相近甚至更高水平。可能是因为CRP可促进CD4+T细胞的增殖，CD4+/CD8+比值上调，使得Th1和Th2亚群里的细胞因子IL-2和IL-10含量显著上升。
肠道是一个复杂的微生态系统，肠道菌群是指胃肠道中高度复杂的微生物群落。研究表明，川芎中的部分成分能够调节肠道菌群，具体而言，阿魏酸可以明显降低厚壁菌门和韦荣球菌科细菌数量，升高拟杆菌门、瘤胃菌科及Odoribacter数量，发挥调节肠道菌群的作用；川芎嗪可以提高大鼠生物利用度，推测其机制可能为调节肠道菌群。另有研究提示天然多糖可以通过直接作用于免疫细胞或/和改善微生物菌群来调节免疫反应，因此，探索川芎中多糖成分对肠道菌群的作用弥补了该领域研究缺失，具有重要意义。肠道物种多样性和丰富度是反映肠道微生态平衡的关键指标。本研究发现，环磷酰胺处理的小鼠肠道内Akkermansia等菌属的数量显著减少，甚至几乎消失。经CRP治疗后，肠道菌群变化在一定程度上得到了恢复，尤其是Verrucomicrobia、Ruminococcaceae、Lachnospiraceae和Akkermansia的富集，Verrucomicrobia门的丰度升高可能与Akkermansia属的丰度升高有关，但它们在肠道微生态中的相互作用和依赖关系需进一步探索。现有证据表明，Akkermansia属在维持微生物群稳态方面起到了非常重要的枢纽作用。Akkermansia菌属和Lachnospiraceae均能分泌丙酸盐等短链脂肪酸(short chain fatty acids,SCFA)。SCFA作为肠道微生物发酵多糖的产物，被认为是对宿主的代谢、分化和增殖有广泛影响的信号分子，主要包括乙酸、丙酸和丁酸。丙酸盐作为一种重要的SCFA，可以通过促进IL-10+T细胞的分泌以及在CD8+T细胞中增强IL-10和IL-17的表达等机制，进而增强机体的免疫反应，发挥抗肿瘤作用。进一步分析，我们发现模型组和给药组的Chao1指数和ACE指数有显著性差异，说明给药后肠道菌群物种丰富度具有显著的改善，肠道菌群的功能包括氨基酸代谢、能量代谢等KEGG代谢通路和相关性热图显示肠道菌群在宿主的代谢过程中起到重要作用，并且佐证CRP可能通过调节肠道菌群、恢复肠道微生态平衡达到免疫调节作用。
综上分析，CRP可逆转环磷酰胺引起的小鼠免疫器官脾脏和胸腺的萎缩及损伤，调节巨噬细胞的吞噬能力，以及调节免疫相关因子IL-2和IL-10的水平。此外，CRP还能够调节肠道菌群的组成，特别是恢复Akkermansia和Lachnospiraceae的丰度，从而多层次改善免疫低下小鼠的免疫能力。Akkermansia菌属的富集极大可能是提高机体免疫力的机制之一，进而表明肠道菌群能够在一定程度上反映免疫水平。本研究从肠道菌群的角度证明了CRP的免疫调节能力，为中药川芎的开发提供了科学支撑，并为充分利用中药资源提供了一定的科学依据。该研究成果发表在《天然产物研究与开发》2025年第8期，欢迎引用(点击左下方“阅读原文”可查看全文)。
引用格式：刘 萍,穆成林,杨慧芬,等.川芎多糖对免疫抑制模型小鼠肠道菌群的影响[J].天然产物研究与开发,2025,37:1411-1422. Liu P,Mu CL,Yang HF,et al.Effect of Chuanxiong Rhizoma polysaccharides on the gut microbiota in immunocompromised model mice[J].Nat Prod Res Dev,2025,37:1411-1422.
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