2区5.1分！16S rRNA测序+LEfSe生物标志物生信分析——蟹味菇多糖改善顺铂诱导的小鼠肠道黏膜炎与上皮紧密连接损伤！同时减轻肠绒毛萎缩！- 大数跨境

2区5.1分！16S rRNA测序+LEfSe生物标志物生信分析——蟹味菇多糖改善顺铂诱导的小鼠肠道黏膜炎与上皮紧密连接损伤！同时减轻肠绒毛萎缩！

CNS生信新靶点挖掘

2026-04-29

导读：顺铂是临床常用的广谱化疗药，但40%-100%的患者会出现肠道黏膜炎，表现为严重腹泻、肠屏障破坏和菌群失调，目前缺乏有效防护手段。本研究从蟹味菇子实体中提取得到粗多糖HMP。研究提示HMP通过抗氧化-

顺铂是临床常用的广谱化疗药，但40%-100%的患者会出现肠道黏膜炎，表现为严重腹泻、肠屏障破坏和菌群失调，目前缺乏有效防护手段。本研究从蟹味菇（Hypsizygus marmoreus）子实体中提取得到粗多糖HMP（得率16%，总糖26mg/mL，主要由葡萄糖52.44%和半乳糖21.05%组成，重均分子量752.96kDa），体外ABTS自由基清除活性呈浓度依赖性（IC50=2.0mg/mL）。在顺铂诱导的BALB/c小鼠肠道黏膜炎模型中，HMP（10mg/kg灌胃15天）有效减轻体重下降、腹泻评分、结肠缩短及免疫器官萎缩，组织学评分改善，回肠和结肠Claudin-1、ZO-1、Occludin及Mucin-2蛋白与mRNA表达显著恢复，血清及结肠IL-1β、IL-6、TNF-α水平降低。16S rRNA菌群测序显示，顺铂导致厚壁菌门（Bacillota）下降和乳酸杆菌暴跌至0.07%，而HMP联合用药将乳酸杆菌恢复至40.48%、Akkermansia从0.02%升至13.48%、假小链双歧杆菌从0.01%升至1.32%。LEfSe分析确认A. muciniphila和B. pseudolongum为HMP治疗组的关键生物标志物；PICRUSt功能预测进一步揭示HMP可恢复顺铂抑制的ABC转运系统和DNA解旋酶uvrD丰度。研究提示HMP通过抗氧化-抗炎-屏障修复-菌群调控四位一体机制保护化疗性肠损伤，是极具潜力的辅助治疗候选物。

今天给大家解读一篇4月发表在《Frontiers in Nutrition》上的题目为“Hypsizygus marmoreus polysaccharides protect against cisplatin-induced intestinal mucositis via modulation of gut microbiota, inflammation, and intestinal barrier function.”的文章。本研究提取并表征了褐菇多糖（HMP），发现其主要由葡萄糖和半乳糖组成，具有高分子量和浓度依赖的抗氧化活性。在体内实验中，该研究建立了顺铂诱导的肠黏膜炎小鼠模型。结果显示，HMP预处理显著减轻了顺铂引起的小鼠体重下降、腹泻、免疫器官萎缩和结肠缩短。组织病理学分析表明，HMP改善了肠道组织形态，降低了组织学评分。进一步研究发现，HMP增强了肠道紧密连接蛋白和黏蛋白的表达，抑制了血清和组织中促炎细胞因子（IL-1β， IL-6， TNF-α）的水平。此外，16S rRNA测序结果显示，HMP恢复了由顺铂引起的肠道菌群多样性降低，并富集了 Akkermansia muciniphila 和 Bifidobacterium pseudolongum 等有益菌。研究结论指出，HMP通过其抗氧化、抗炎、保护肠道屏障和调节肠道菌群的多重机制，对顺铂诱导的肠黏膜炎具有保护作用，有望成为减轻化疗胃肠道毒性的天然候选物。（请持续关注我们，每天为您解读最新见刊的文献!）想薅生信资料羊毛？直接在对话框回复 “资料”，免费领取干货大礼包！包括数据集、绘图代码、图表复现、思路总结、参考文献……0代码！鼠标点点点即可轻松完成5-10分生信SCI全文复现！

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题目：《褐菇多糖通过调节肠道菌群、炎症和肠屏障功能，保护小鼠免受顺铂诱导的肠黏膜炎》Hypsizygus marmoreus polysaccharides protect against cisplatin-induced intestinal mucositis via modulation of gut microbiota, inflammation, and intestinal barrier function

发表期刊：Frontiers in Nutrition

影响因子：5.1

研究背景：

化疗性肠黏膜炎的临床挑战
肠黏膜炎是化疗和放疗常见的剂量限制性毒副反应，影响高达80%的接受细胞毒性化疗的患者，表现为疼痛性溃疡、厌食、恶心、腹泻等症状，严重影响患者生活质量和治疗依从性。顺铂作为一种高效化疗药，但其非选择性细胞毒性导致严重的胃肠道损伤。
现有干预措施的局限性
目前针对化疗性肠黏膜炎的治疗主要是姑息性的，仅有帕利夫明和苯达明获批用于临床，但疗效和可及性有限，缺乏普遍有效的预防或治疗药物。
天然多糖的潜力
天然生物活性化合物，特别是药用真菌多糖，因其免疫调节和抗氧化特性，在减轻黏膜损伤、提高治疗耐受性方面受到越来越多的关注。褐菇（Hypsizygus marmoreus）作为一种可食用和药用的蘑菇，其多糖（HMP）已被证明具有抗氧化、免疫调节和调节菌群的活性。

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研究思路：

提取与表征
首先对褐菇子实体进行热水提取、醇沉等步骤获得粗多糖HMP，并使用HPAEC-PAD和SEC-MALLS-RI等技术分析其单糖组成、分子量等理化性质。
体外活性评估
通过ABTS+自由基清除实验评估HMP的体外总抗氧化能力。
动物模型建立与干预
采用雄性BALB/c小鼠，建立顺铂（6 mg/kg/天，腹腔注射，第8-11天）诱导的肠黏膜炎模型，并设置对照组、模型组（CP）、HMP治疗组（CP+HMP，HMP 10 mg/kg/天，灌胃，第1-15天）和HMP单独给药组。
综合指标检测

临床症状
监测体重、摄食量、饮水量和腹泻评分。
器官指数
计算脾脏和胸腺指数。
组织病理学
H&E染色观察结肠和回肠的组织损伤，并进行炎症和再生评分。
肠道屏障功能
通过免疫组化和免疫荧光检测紧密连接蛋白（Claudin-1， Occludin， ZO-1）和黏蛋白（Mucin-2）的表达；qPCR检测其mRNA水平。
炎症反应
ELISA检测血清和结肠组织中的促炎细胞因子（IL-1β， IL-6， TNF-α）。
肠道菌群
对粪便样本进行16S rRNA基因测序，分析菌群的α多样性（Shannon， Chao1等指数）、β多样性（PCA， PCoA， NMDS）、群落组成（门、属水平）以及通过LEfSe分析寻找差异生物标志物。

功能预测
使用PICRUSt等工具预测微生物组的功能基因组成，并进行KO热图分析。

研究亮点：

系统阐明多重保护机制
研究从抗氧化、抗炎、屏障功能和菌群调节四个维度，系统地揭示了HMP对化疗性肠黏膜炎的保护作用。结果指出，HMP通过抑制促炎细胞因子（IL-1β， IL-6， TNF-α）、增强紧密连接蛋白（Claudin-1， Occludin， ZO-1）和黏蛋白（Mucin-2）的表达，以及富集有益菌（如 Akkermansia muciniphila 和 Bifidobacterium pseudolongum）来发挥功效。
发现关键的菌群生物标志物
通过LEfSe分析，研究识别出与HMP治疗相关的关键菌群生物标志物，特别是富集了对肠道健康有益的 Akkermansia muciniphila 和 Bifidobacterium pseudolongum，同时减少了促炎的 Helicobacter 和 Ruminococcus，为HMP的益生元样作用提供了直接证据。
结构-功能关联分析
研究对HMP进行了详细的理化表征，包括单糖组成（以葡萄糖52.44%和半乳糖21.05%为主）和高分子量（752.96 kDa），并将其浓度依赖性的抗氧化活性与其保护作用联系起来，建立了结构特征与生物功能之间的初步关联。

研究结果：

HMP表征与抗氧化活性
HMP提取率为16%，主要单糖为葡萄糖（52.44%）、半乳糖（21.05%），分子量为752.96 kDa。ABTS+自由基清除实验显示其具有浓度依赖性抗氧化活性，IC₅₀为2.0 ± 0.2 mg/mL。
对临床症状的缓解
与模型组相比，HMP治疗显著减轻了顺铂引起的小鼠体重下降（从18%降至10.5%）、摄食和饮水量减少以及腹泻严重程度，并改善了结肠缩短和免疫器官（胸腺、脾脏）萎缩。
对肠道组织损伤的保护
H&E染色显示，HMP治疗明显改善了顺铂导致的结肠和回肠上皮破坏、绒毛钝化、隐窝萎缩和炎性细胞浸润，病理学评分显著降低。
对肠道屏障的维护
免疫组化和免疫荧光结果显示，HMP治疗显著恢复了顺铂下调的紧密连接蛋白（Claudin-1， Occludin， ZO-1）和黏蛋白Mucin-2在结肠和回肠的表达；qPCR结果也证实了HMP对 claudin-1， zo-1 和 mucin-2 的mRNA表达有恢复作用。
抗炎作用
HMP治疗显著降低了顺铂升高的血清TNF-α水平，并显著抑制了结肠组织中IL-1β和IL-6的水平。
对肠道菌群的调节
16S rRNA测序结果显示，HMP治疗部分恢复了顺铂导致的菌群α多样性降低（如Shannon指数显著升高）。β多样性分析（PCA， NMDS， PCoA）显示各组菌群结构明显分离。

门水平
HMP治疗增加了Firmicutes的相对丰度，降低了Bacteroidota的丰度。
属水平
HMP治疗显著增加了有益菌如 Lactobacillus， Akkermansia 和 Bifidobacterium 的相对丰度，同时减少了有害菌如 Bacteroides， Blautia 和 Helicobacter 的丰度。
LEfSe分析
HMP治疗组的关键生物标志物为正相关菌 Akkermansia muciniphila 和 Bifidobacterium pseudolongum，而模型组以促炎菌 Helicobacter 和 Ruminococcus 为标志。

功能预测
KO热图分析表明，顺铂处理抑制了微生物的转运、代谢和DNA修复相关的蛋白功能，而HMP共处理则部分恢复了这些功能（如糖代谢相关的SPP蛋白、ABC转运系统蛋白和DNA解旋酶UvrD）。

研究总结：

结论：本研究证实，褐菇多糖（HMP）能够通过多重互补机制有效保护小鼠免受顺铂诱导的肠黏膜炎。这些机制包括：① 直接抗氧化活性；② 抑制系统性及肠道局部促炎细胞因子（IL-1β， IL-6， TNF-α）的表达，发挥抗炎作用；③ 维护肠道上皮屏障完整性，通过上调紧密连接蛋白（Claudin-1， Occludin， ZO-1）和黏蛋白（Mucin-2）的表达；④ 调节肠道菌群组成，恢复微生物多样性，富集 Akkermansia muciniphila 和 Bifidobacterium pseudolongum 等有益菌，同时抑制有害菌。因此，HMP有望成为一种有前途的天然候选物，用于减轻化疗引起的胃肠道毒性，提高治疗耐受性。

讨论：

结果与现有研究的一致性
本研究结果与先前关于其他真菌多糖（如 C. sinensis 胞外多糖、茯苓多糖）在化疗模型中的保护作用一致，都显示出通过调节菌群和抗炎来保护肠道的作用。顺铂导致的肠黏膜炎病理机制与Sonis的五阶段模型吻合，HMP可能通过干预其中的氧化应激、NF-κB激活和细胞因子释放等环节发挥作用。
机制解读
研究者提出HMP可能通过其益生元特性，促进益生菌生长，产生短链脂肪酸等有益代谢物，进而增强肠道屏障和免疫功能。其抗炎作用可能与抑制ROS-TLR4/NF-κB信号通路有关，尽管该通路需要进一步的实验验证。
局限性
研究虽然揭示了多重机制，但未明确阐明HMP发挥保护作用的具体分子信号通路（如TLR4/NF-κB）。此外，研究是在小鼠模型中进行，其功效和安全性需要在未来的临床前和临床研究中进一步验证。
展望
研究认为，HMP作为一种安全的天然产物，可作为化疗的辅助疗法，以减轻胃肠道副作用，改善患者生活质量。未来的研究应集中于阐明其作用的精确分子机制和关键信号通路，以最大化其治疗潜力。

结果译文：

1.蟹味菇多糖的结构表征

HMP作为粗提物获得，提取产率为16%。总碳水化合物浓度达到26mg/mL，残留蛋白含量为2.3%。使用高效阴离子交换色谱联用脉冲安培检测（HPAEC-PAD）分析了HMP的单糖组成。结果表明HMP主要由葡萄糖（52.44%）组成，其次为半乳糖（21.05%）和甘露糖（9.08%），而岩藻糖（8.55%）、核糖（3.11%）和葡萄糖醛酸（2.92%）含量较少（图1A；表1）。该组成将HMP鉴定为一种富含葡萄糖、同时含有中性和酸性糖残基的杂多糖。分子量分析显示重均分子量（Mw）为752.96kDa，数均分子量（Mn）为32.43kDa，多分散指数（Mw/Mn）为23.22，表明分子量分布较宽。流体动力学半径（Rn, Rw, Rz）分别为24.07nm、30.16nm和35.75nm（图1B；表2）。总体而言，结果表明粗HMP主要由富含葡萄糖和半乳糖的高分子量多糖组成，呈现出蘑菇源生物活性聚合物典型的结构异质性。

2.HMP的总抗氧化能力

使用ABTS自由基清除实验评估了HMP的抗氧化活性。如表3所示，HMP展示出明显的浓度依赖性总抗氧化能力（T-AOC）增加。T-AOC值从0.25mg/mL时的0.0495μmol TE/mL增加至25mg/mL时的0.1153μmol TE/mL。相应地，ABTS自由基清除率从0.25mg/mL时的36.22%上升至≥20mg/mL时的接近完全抑制（100%）。在1至10mg/mL之间观察到抗氧化活性的显著增强，清除活性从41.79%增至97.88%，表明存在强烈的剂量-效应关系。在更高浓度（15–25mg/mL）时，清除活性趋于平台期，提示自由基中和能力达到饱和。由剂量-效应曲线计算得出的半最大抑制浓度（IC₅₀）为2.0 ± 0.2mg/mL，表明HMP在体外具有中等的抗氧化效力。这些发现表明HMP具有显著的浓度依赖性自由基清除活性，支持其在减轻顺铂诱导肠道损伤中氧化应激的潜在作用。

3.HMP减轻顺铂诱导的体重下降并改善一般状况

顺铂给药导致显著的全身毒性，表现为明显的体重下降、摄食和饮水量减少及严重腹泻（图2B-F）。在整个实验期间，对照组和HMP单独组的小鼠维持稳定的体重、正常的摄食行为，且无腹泻迹象，确证HMP单独给药耐受性良好并在生理学上安全。相比之下，顺铂（CP）组小鼠从约第10天开始出现快速进行性体重下降，截至治疗结束时平均体重下降达18%（p < 0.001 vs. 对照）。摄食和饮水消耗量在最后阶段显著减少，反映顺铂诱导的厌食和脱水。此外，CP组的腹泻评分从第11天起急剧上升，在实验后期达到峰值（平均评分3.5 ± 0.3），指示严重的肠道黏膜炎和体液失衡。值得注意的是，HMP补充显著减轻了这些全身效应。CP+HMP组小鼠仅出现中度的10.5%体重下降（p < 0.01 vs. CP），且摄食和饮水量显著高于CP组。腹泻的严重程度和发作时间明显减少，平均评分在整个治疗过程中保持在2.0以下。这些结果表明HMP有效减轻顺铂诱导的恶病质、厌食、脱水和腹泻，突显其增强治疗耐受性及对抗化疗相关胃肠道毒性的潜力。

4. HMP缓解结肠缩短和组织损伤

如图2H,1所示，单独接受HMP的小鼠未显示形态异常，结肠尺寸与对照组相当。与之形成对比的是，顺铂治疗导致结肠长度较对照组显著缩短（p < 0.0001），反映肠道损伤的严重程度。HMP与顺铂联合给药时，缩短程度明显减轻（p < 0.001 vs. CP），结肠外观收缩和水肿程度也更轻。这些结果表明HMP减轻了顺铂典型诱导的结构损伤和炎症性水肿。

5.HMP改善顺铂损害的免疫器官指数

检测脾脏和胸腺指数以评估全身免疫功能（图2J,K）。在健康小鼠中，对照组和HMP单独组显示相当的器官重量，表明HMP单独给药不干扰正常的免疫发育。顺铂暴露后，脾脏和胸腺指数较对照组均观察到显著下降（分别为p < 0.001和p < 0.0001），反映化疗的强效免疫抑制效应。然而，HMP与顺铂联合给药时，两项指数均显著升高（p < 0.001 vs. CP），接近对照组的水平。虽然未完全恢复至正常，但相对于未处理的模型组，恢复程度是显著的。这些发现提示HMP有效减轻顺铂诱导的免疫器官萎缩，有助于在化疗期间维持全身免疫能力。

6.HMP改善顺铂诱导的肠道组织病理学损伤

使用H&E染色对结肠和回肠切片进行组织病理学评估，以评定黏膜损伤程度和HMP的保护作用（图3）。在对照组中，结肠和回肠均显示出完整的上皮结构，具有排列整齐的隐窝、丰富的杯状细胞，且无炎症浸润迹象。类似地，单独接受HMP的小鼠展示正常的组织形态，确证该多糖对肠道结构无不良影响。相反，顺铂给药导致了显著的黏膜损伤，特征为上皮破坏、绒毛变钝、隐窝萎缩、杯状细胞耗竭及固有层密集的炎症细胞浸润。这些病理特征符合急性黏膜炎和屏障破坏。重要的是，HMP与顺铂联合给药显著减轻了这些组织学异常。CP+HMP组显示更连续的上皮衬里、部分恢复的隐窝组织以及相对于CP组明显减少的炎症细胞积累。炎症和再生的定量评分进一步支持这些观察。CP处理小鼠的炎症和再生评分较对照组均显著升高（p < 0.001），反映严重的黏膜损伤和修复过程受损。相比之下，HMP补充使两项评分均显著降低（p < 0.001 vs. CP），表明组织结构和功能的显著恢复。总的来说，这些观察确认HMP通过保护上皮完整性、支持组织再生和抑制局部炎症有效减轻顺铂诱导的肠道黏膜炎。

7.HMP在顺铂诱导的黏膜炎中保护肠道屏障完整性及黏液分泌

采用免疫组织化学（IHC）和免疫荧光（IF）分析，通过检测回肠和结肠组织中紧密连接蛋白（Claudin-1、Occludin、ZO-1）和黏蛋白Mucin-2的表达及其定量，评估顺铂和HMP处理对肠道屏障完整性的影响。在回肠组织中（图4A,B），对照组紧密连接蛋白和Mucin-2呈现强烈、连续的染色，表明上皮结构完整。HMP单独组展示与对照组类似的模式，提示HMP本身不改变正常肠道形态。相反，CP处理的小鼠展示明显破坏的上皮结构，Claudin-1、Occludin、ZO-1和Mucin-2表达均较对照组显著降低（均p < 0.0001），指示紧密连接断裂和黏膜损伤。然而，在CP+HMP组中，Claudin-1（p < 0.01）、Occludin和ZO-1（分别为p < 0.05）表达较CP组显著增加，Mucin-2产生也显著增强（p < 0.01）。这些结果提示CP+HMP处理改善了紧密连接蛋白表达和黏液分泌，表明回肠屏障功能的潜在恢复。在结肠组织中（图5A,B），对照组展示强烈、连续的Claudin-1、ZO-1、Occludin和Mucin-2染色，表明上皮完整性良好，该状态在HMP组得以保持。相比之下，CP组显示显著的破坏，Claudin-1、ZO-1和Mucin-2表达降低（分别为p < 0.0001 vs. 对照），Occludin表达也降低（p < 0.001 vs. 对照），反映紧密连接断裂。CP+HMP处理将Claudin-1和ZO-1表达恢复至接近对照水平（分别为p < 0.001 vs. CP），Mucin-2表达也显著恢复（p < 0.01 vs. CP）。然而，Occludin表达与CP组相比无显著差异（ns vs. CP）。这些结果提示CP+HMP处理有助于恢复回肠和结肠两种组织中紧密连接蛋白表达和黏液分泌，表明肠道屏障功能的潜在修复。为进一步验证这些发现，对结肠组织进行了qPCR分析以测量claudin-1、occludin、zo-1和mucin-2的mRNA相对表达（图5C-F）。在对照组和HMP组中，所有基因的mRNA水平保持较高且可比，表明上皮稳态得到保护。CP处理的小鼠中，claudin-1和zo-1表达较对照组显著下调（p < 0.05），而occludin表达无变化（ns）。Mucin-2表达也显著降低（p < 0.05），提示黏液屏障完整性受损。值得注意的是，HMP联合处理（CP+HMP）部分恢复了claudin-1和zo-1的mRNA表达，显著增加了mucin-2水平（p < 0.05），并在occludin表达上显示中等程度的增加，虽然变化未达到统计学显著性。这些结果提示HMP通过增强结肠组织中关键屏障相关基因的表达来保护肠道屏障完整性和黏液分泌，促进上皮修复并保护免受顺铂诱导的黏膜炎损伤。

8.HMP在CP诱导的肠道黏膜炎中的抗炎作用

处死小鼠后，评估血清和组织细胞因子水平以评价HMP处理在顺铂诱导炎症背景下的效应。对血清中促炎细胞因子（IL-1β、IL-6和TNF-α）的浓度进行了定量（图6A-C）。对照组展示正常的基线细胞因子水平，而HMP单独处理的小鼠显示与对照组相当的数值，表明HMP本身不触发炎症反应。相比之下，CP组血清IL-1β（p < 0.01）、IL-6（p < 0.05）和TNF-α（p < 0.01）水平均显著高于对照组，确证存在强烈的全身炎症反应。HMP联合给药（CP+HMP）显著降低TNF-α水平（p < 0.01 vs. CP），而IL-1β和IL-6呈现下降趋势但未达到统计学显著性。在结肠组织中（图6D,E），CP处理同样诱导IL-1β（p < 0.0001）和IL-6（p < 0.01）的显著升高，表明定位性肠道炎症。HMP联合处理显著抑制了这些细胞因子（p < 0.001和p < 0.01 vs. CP），使其水平恢复至接近对照组和HMP组。总体而言，这些结果证明HMP主要通过下调IL-1β、IL-6和TNF-α的产生，有效缓解顺铂诱导的全身和肠道局部炎症。这种抗炎特性很可能有助于在CP处理小鼠中观察到的肠道形态改善和总体恢复。

9. HMP在CP诱导黏膜炎中调节肠道菌群组成的作用

图7A中的Venn图展示了对照组、CP组、CP+HMP组和HMP组之间操作分类单元（OTUs）的重叠情况。对照组共鉴定出803个OTUs，CP组977个，CP+HMP组701个，HMP组623个。值得注意的是，CP组与CP+HMP组共享429个OTUs，提示处理导致的部分重叠；而对照组与处理组相比展现出独特的OTUs。采用四种不同指数（Shannon、Ace、Simpson和Chao）评价了肠道微生物群的α多样性（图7B）。结果显示各组间微生物多样性存在显著差异。Shannon指数显示对照组多样性最高，其次为CP+HMP组，其多样性显著高于CP组（p < 0.05）。Ace和Chao指数也表明CP组丰富度最低，而HMP处理显示微生物丰富度较单独CP处理有部分恢复。Simpson指数进一步确认HMP处理通过降低特定类群的优势度来改善多样性。使用主成分分析（PCA）、非度量多维尺度分析（NMDS）和主坐标分析（PCoA）图评估了β多样性（图7C）。PCA图显示对照组和各处理组沿PC1良好分离，表明各组间菌群组成差异明显。类似地，NMDS图显示CP组和HMP组沿NMDS1清晰聚类，反映微生物群落结构的显著差异。PCoA图进一步支持这些发现，CP组和HMP组展现出不同的微生物谱。总体而言，结果表明CP诱导的黏膜炎导致肠道菌群组成的显著改变，表现为α多样性的降低和β多样性谱的差异。HMP处理部分恢复这些变化，改善CP处理小鼠肠道微生物群的多样性和组成。

10.LEfSe分析鉴定出实验处理调节的关键分类学生物标志物

LEfSe分析鉴定了顺铂和HMP处理调节的关键分类学生物标志物。线性判别分析（LDA）耦联效应大小估计（LEfSe，LDA > 3.0）揭示了清晰的组特异性微生物生物标志物（图8C）。模型组显示出拟杆菌门（Bacteroidota）、蓝细菌门（Cyanobacteriota）以及梭菌纲（Clostridia）、脱硫弧菌纲（Desulfovibrionia）和毛螺菌科（Lachnospiraceae）中若干谱系的显著富集，包括Oscillibacter、Parabacteroides、Ruminococcus、Helicobacter gammani和Desulfovibrio。这些类群的LDA评分超过4.0，与炎症和失调的肠道状态相关，反映顺铂诱导的微生物应激。相反，HMP+顺铂组展示出有益类群的富集，包括Akkermansia muciniphila、Bifidobacterium pseudolongum、双歧杆菌科（Bifidobacteriaceae）和疣微菌门（Verrucomicrobiota），均呈现高判别力（LDA约3.5–4.2）。这些细菌已知可增强黏膜完整性和短链脂肪酸生产，提示HMP联合处理促进了肠道微生物组的功能恢复。HMP组的特征为乳酸杆菌属（Lactobacillus）、粘液乳酸杆菌属（Ligilactobacillus）和HT002的强烈富集（LDA约3.2–3.8），突显出与对照组和模型组不同的以益生菌导向的谱系。相比之下，对照组主要特征是Rikenella、Alistipes、普雷沃氏菌科（Prevotellaceae）和丹毒丝菌科（Erysipelotrichaceae）（LDA约3.0–3.5），符合健康肠道典型的平衡微生物群落。总体而言，基于LEfSe的LDA和分支图分析确认，顺铂驱动了一种以促炎和胁迫耐受类群富集为特征的失调转变，而HMP给药（尤其是在联合治疗中）则将有益和稳态细菌谱系恢复至接近对照样组成。

11.HMP减轻顺铂诱导肠道黏膜炎中的肠道菌群失调

在门和属水平对各实验组的肠道微生物群落进行表征，以评估顺铂处理和HMP补充对微生物多样性的影响（图8A,B）。在门水平（图8A；补充表S3），厚壁菌门（Bacillota）是所有组中最丰富的门。对照组显示相对丰度为57.42%，仅接受多糖处理的HMP组显示相近的相对丰度为74.37%。与之相比，CP组Bacillota减少（49.08%），而CP+HMP组Bacillota较CP组明显增加（62.61%），表明HMP补充减轻了顺铂处理引起的Bacillota减少。此外，拟杆菌门（Bacteroidota）在CP组（37.38%）较对照组（34.08%）降低，且在CP+HMP组进一步下降（16.15%，p < 0.05相对于模型组），提示HMP联合顺铂处理有助于降低Bacteroidota丰度。疣微菌门（Verrucomicrobiota）在CP+HMP组显著增加（13.48%），相较于对照组（0.02%），而CP+HMP与CP组之间无显著差异。CP组Verrucomicrobiota较对照组略有增加（3.63%），但显著低于CP+HMP组，表明HMP补充可能有助于恢复Verrucomicrobiota丰度。在属水平（图8B；补充表S4），对照组微生物组展现出有益菌属的稳定丰度，如norank_Muribaculaceae（16.30%）、norank_Lachnospiraceae（11.20%）、Ligilactobacillus（19.00%）和Lactobacillus（15.38%），反映一个相对平衡的微生物群落。Akkermansia以低水平（0.02%）存在，符合健康肠道微生物组的典型特征。其他菌属如Bifidobacterium（0.06%）也有观察到，尽管比例较低。与之相比，HMP组显示出显著变化，Lactobacillus（45.35%）和Ligilactobacillus（20.30%）较对照组显著增加，提示HMP处理提高了这些有益菌属的丰度。此外，Akkermansia升至13.48%，而Blautia和Bifidobacterium保持低水平，表明HMP处理可能支持有益细菌的生长并有助于肠道健康恢复。将模型组与对照组比较时，观察到显著差异。模型组中Lactobacillus丰度骤降至0.07%，标志着顺铂处理后的严重生态失调。类似地，Ligilactobacillus降至0.85%，而Akkermansia在模型组中增至3.63%。此外，norank_Muribaculaceae增至23.23%。这些变化凸显了顺铂对肠道微生物组的负面影响，促进了有利于潜在有害菌属的环境。Bacteroides（5.72%）、Blautia（4.62%）、Helicobacter（2.77%）和Ruminococcus（2.13%）的增加提示特定微生物群过度生长导致失衡，表明顺铂可能通过促进有害菌属改变微生物景观。此外，Bifidobacterium几近消失，降至0.01%，进一步指示顺铂的有害效应。相比之下，HMP+CP组相对模型组显示出若干有益变化。Lactobacillus增至40.48%，Ligilactobacillus显著恢复至9.38%，Akkermansia反弹至13.48%，Bifidobacterium在治疗组中增至1.32%。此外，HMP处理减少了如Bacteroides（0.34%）、Blautia（0.09%）和Helicobacter（0.51%）等有害菌属的生长。这些变化提示，虽然顺铂诱导显著的生态失调并促进潜在有害菌的过度生长，HMP处理可通过促进有益细菌生长并抑制有害菌属的生长来对抗炎症并支持肠道健康恢复。为进一步探究这些发现，采用线性判别分析（LDA）和效应大小（LEfSe）评估了不同处理对微生物组组成的影响。分析鉴定出与各组显著相关的关键微生物生物标志物（图8C；补充表S7）。对照组中的关键微生物生物标志物包括Rikenella（科：Rikenellaceae，属：Rikenella，种：Rikenella microfusus）和Alistipes（科：Rikenellaceae，属：Alistipes，种：Alistipes sp.）。这些已知对肠道健康有积极影响的类群丰度很高，反映未扰动状态下典型的平衡健康微生物组。相反，CP模型组显示出螺杆菌属（Helicobacter，科：Helicobacteraceae，属：Helicobacter，种：Helicobacter gammani）和瘤胃球菌属（Ruminococcus，科：Ruminococcaceae，属：Ruminococcus，种：Ruminococcus flavefaciens）的显著扩张，指示生态失调。这种向促炎、潜在致病类群的转变与顺铂对肠道健康的已知负面影响一致，其特征为炎症和微生物组破坏。CP+HMP处理组相对模型组展现出显著变化，富集了Bifidobacterium pseudolongum（纲：Actinobacteria，科：Bifidobacteriaceae，属：Bifidobacterium，种：Bifidobacterium pseudolongum）和Akkermansia muciniphila（门：Verrucomicrobiota，科：Akkermansiaceae，属：Akkermansia，种：Akkermansia muciniphila）。这两个物种均与维持肠道完整性和免疫调节相关，提示HMP处理恢复了受CP影响的微生物组平衡。HMP组同样观察到类似的有益转变，Lactobacillus（科：Lactobacillaceae）和Ligilactobacillus（目：Lactobacillales）在微生物组成中占主导地位。尽管杆菌纲（Bacilli）的丰度也有明显增加，该组微生物组成在很大程度上缺失了CP组中观察到的致病类群，强调了HMP在支持健康和稳定肠道微生物组中的作用。这一发现表明HMP处理对肠道微生物组组成具有有益影响，具有缓解微生物失衡和恢复正常微生物群组成的潜力。

12.顺铂与HMP处理应答中的基因表达谱

采用KO热图分析肠道菌群测序以评估微生物基因表达对顺铂（CP）和HMP处理的应答变化（图8D）。分析揭示顺铂（CP）和HMP处理后肠道微生物蛋白丰度发生显著改变。顺铂处理导致若干关键微生物蛋白的显著下调，包括参与运输和代谢过程的蛋白。具体而言，ABC型转运系统蛋白如K01992: ABC-2.P和K02003: ABC.CD.A的丰度显著降低，提示微生物运输活动受损，很可能源于药物对微生物群的毒性作用。类似地，参与碳水化合物代谢的酶如K07024: SPP（蔗糖-6-磷酸酶）显示丰度下降，表明微生物能量生产的衰退。此外，虽然与DNA修复相关的蛋白如K03657: uvrD（DNA解旋酶）仅显示轻微变化，其表达降低提示顺铂诱导的DNA损伤可能阻碍微生物DNA修复过程。然而，CP+HMP联合处理恢复了若干这些受破坏的功能。值得注意的是，K07024: SPP的丰度从CP组的0.302增加至CP+HMP组的0.665，提示HMP可对抗顺铂对碳水化合物代谢的抑制。此外，K02003: ABC.CD.A（推定ABC转运系统ATP结合蛋白）和K03657: uvrD（DNA解旋酶）在CP+HMP组中也显示丰度增加，反映HMP对微生物运输和DNA修复系统的恢复效应。这些变化提示HMP帮助恢复受破坏的微生物功能，可能由于其修复特性减轻了顺铂引起的氧化损伤，从而减少了过度DNA修复和应激反应的需要。相比之下，HMP单独处理导致运输蛋白和代谢酶（如K07024: SPP）的丰度增加，进一步强调了HMP在增强微生物能量生产和稳定性方面的作用。这种蛋白丰度的增加表明，与对照组相比，HMP可增强与代谢、运输和DNA修复相关的微生物功能，提示其具有促进整体微生物群健康的潜力。这些发现综合而言提示HMP在肠道微生物群中发挥了保护和恢复作用，通过恢复与运输、代谢和DNA修复相关的关键微生物功能来减轻顺铂诱导的生态失调。因此，HMP可能作为一种化疗期间保护肠道微生物群健康的治疗干预措施具有潜力。

更多结果和补充图表：doi：10.3389/fnut.2026.1774118

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