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肠道是一个由微生物、免疫细胞和复杂信号网络构成的动态生态系统。在这一系统中,胆汁酸(BAs)作为关键的“信号枢纽”,通过激活其特定受体(如法尼醇X受体(FXR)、孕烷X受体(PXR)等),精密调控肠道的免疫稳态、机械屏障与微生态平衡。一旦这一精密系统失调,便可能引发从肠易激综合征(IBS)到结直肠癌等一系列疾病。在此背景下,利用天然产物多靶点、低毒性的特点进行膳食干预,被视为一种颇具前景的解决方案。现有研究虽已揭示人参皂苷Rc、白藜芦醇(RSV)等可通过BAs受体发挥作用,但该领域的系统梳理仍显不足。为此,浙江工商大学食品与生物工程学院的刘琪、陈思阳、韩菲菲*等人系统阐释BAs受体在肠道疾病中的机制,并深入剖析天然产物经由该通路的调控作用,旨在为相关功能食品的开发与应用提供坚实的理论支撑。
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1 肠道健康与BAs受体
1.1 BAs对肠道健康的影响
BAs是肝脏通过一系列酶促反应从胆固醇生物合成的一类物质,作为胆汁的主要成分储存在胆囊中。人体内BAs从结构上可分为游离BAs和结合BAs;从来源上可分为初级BAs和次级BAs,初级BAs可以促进肠道水电解质和黏液分泌并促进结肠蠕动,次级BAs可以促进细胞增殖、抑制细胞凋亡。BAs在肝脏合成后,分泌至肠道,主要在回肠部位被重吸收,随后通过门静脉循环返回肝脏,重新分泌入胆汁,形成肠肝循环,实现其高效再利用。
BAs是一类重要的信号分子,与多种机体代谢及免疫性疾病密切相关。它可以调节多种胃肠道功能,包括电解质分泌和吸收、胃排空以及小肠和结肠运动。BAs稳态对维持肠道菌群平衡、屏障完整性及免疫调节功能至关重要。高浓度BAs可能引起腹泻,并与食道癌、胃癌和结肠癌的发生发展相关;而BAs浓度过低则可能导致脂肪吸收障碍、菌群失调和肠屏障损伤(表1)。此外,BAs稳态的改变也参与IBS和炎症性肠病(IBD)的病理生理过程。
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1.2 介导BAs发挥功能的BAs受体
BAs及其受体,以及受体激活后刺激释放的各种信号分子,共同构成一个复杂的调控网络,在细胞自噬、脂质与糖代谢、能量平衡和免疫反应等多种代谢过程中发挥关键作用。其中,BAs通过激活其受体后,主要参与调控机体BAs的肠肝循环代谢过程。
1.2.1 FXR
FXR是BAs的主要受体,在肝脏和整个消化道均有表达,其中在肝脏与回肠区域表达水平最高。FXR通过多种机制调控BAs的合成、结合、再吸收和摄取,从而维持BAs稳态。
在肝脏中,CA及CDCA可激活FXR,使其与视黄酸X受体(RXR)形成异源二聚体,进而特异性结合小异二聚体伴侣(SHP)-1的启动子区域。转录激活的SHP-1能够抑制核孤儿受体肝脏相关同系物1(LRH-1)的转录活性,从而显著下调胆固醇7α-羟化酶(CYP7A1)的表达,实现对BAs经典合成途径的负反馈抑制。在小肠组织中,FXR的激活可诱导内分泌成纤维细胞生长因子15/19(FGF15/19)的表达,FGF15/19经门静脉循环转运至肝脏,与肝细胞膜上的成纤维细胞生长因子受体4(FGFR4)结合,通过激活有丝分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号级联反应,抑制CYP7A1转录,这一机制构成了肝-肠轴中重要的负反馈调控通路。肝脏与肠道中的两条通路并行且互补,共同维持BAs代谢平衡。
除调控BAs代谢外,FXR也维持肠道稳态。FXR的活性状态影响肠道菌群组成,其表达下调会导致产生短链脂肪酸(SCFAs)的菌群丰度下降,从而加剧炎症反应。FXR的激活可上调紧密连接蛋白的表达,增强肠道屏障完整性。Gadaleta等发现在肠上皮细胞中FXR的激活几乎完全抑制TNF-α诱导的核因子κB(NF-κB)转录活性,从而抑制炎症发生。
此外,BAs还可直接通过肠道FXR调节葡萄糖稳态。BAs直接激活肠道FXR可减少葡萄糖吸收,增强胰岛素作用并降低餐后血糖。脱氢石胆酸显著上调肾组织中FXR的蛋白及mRNA表达,调控糖脂代谢、氧化应激和纤维化,发挥肾保护作用。
综上所述,FXR作为代谢调控的核心枢纽,其激活状态对BAs合成、肠道微环境以及糖脂代谢平衡均具有关键影响。
1.2.2 PXR
PXR是一种在肠道中高度表达的核受体,在代谢调控、物质转运及机体内环境稳态的维持中发挥关键作用。研究表明,PXR可被内源性配体如次级BAs(LCA)等激活,并通过抑制CYP7A1基因的转录,负向调节初级BAs的合成,从而维持BAs代谢平衡。越来越多的研究表明,PXR可以通过NF-κB、Toll样受体4(TLR4)以及NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)等多种炎症与免疫相关信号通路,对肠道炎症反应、胃肠黏膜屏障功能及天然免疫过程进行调控。作为NF-κB的上游调节因子,PXR可通过抑制该信号通路缓解肠道炎症。由此可见,PXR在BAs代谢调节和肠道健康维护中具有重要功能。
1.2.3 VD受体(VDR)
VDR是配体激活的核转录因子,广泛表达于人类的小肠及结肠的肠黏膜上皮细胞中,其天然配体是VD的活性形式——骨化三醇。近年来研究发现VDR在肠道中可作为BAs传感器发挥作用。VDR通过双重机制维持肠道稳态:在结构层面,VDR能够增强上皮细胞间的紧密连接,促进紧密连接蛋白(如E-钙黏蛋白和闭锁蛋白)的表达,从而巩固物理屏障;在功能层面,它通过抑制NF-κB信号通路以维持免疫耐受。该保护机制具有双向调节特性:VDR缺失会导致NF-κB内源性抑制蛋白水平下降,破坏屏障和引发炎症反应,而肠道菌群又能动态调节VDR的表达与分布,构成一个精细的反馈调节网络。此外VDR还通过调节免疫细胞功能减轻肠道炎症,保护肠道健康。综上所述,VDR是维持肠道稳态、防御细菌侵袭和感染的关键分子。其多维调控机制使之成为连接肠屏障完整性、免疫平衡和菌群互作的核心枢纽,VDR功能异常与多种肠道疾病的发生发展密切相关。
综上所述,FXR、PXR与VDR作为BAs受体信号传导的核心介质,在维持肠道稳态中发挥着不可或缺的调控作用。它们通过调节BAs合成与代谢、抑制肠道炎症及调控菌群结构等多重机制,共同维护肠道的生理平衡。在调控肠道炎症方面:FXR、PXR和VDR均可抑制核心促炎通路NF-κB的活性,减轻炎症;在维护肠道物理屏障方面:FXR、PXR和VDR被证实能直接上调紧密连接蛋白的表达,增强细胞间的连接;在优化菌群结构方面:FXR、PXR和VDR均可促进有益菌的增殖,从而调节肠道稳态。
然而,当这些受体因遗传、环境或病理因素出现表达或功能异常时,将导致BAs代谢紊乱、肠道屏障受损,进而诱发或加剧多种肠道疾病,如IBD、IBS、胆汁酸腹泻(bile acid diarrhea,BAD)及结直肠癌(colorectal cancer,CRC)等。因此,深入理解BAs受体失衡与肠道疾病发生之间的内在联系,不仅有助于揭示疾病的发生机制,也为靶向干预提供了重要的理论依据。
2 BAs受体与肠道常见疾病的关系
2.1 IBD
IBD是一类慢性特发性胃肠道疾病,主要包括UC和CD,IBD的发病机制复杂,是遗传易感性、免疫系统异常激活及环境因素共同作用的结果。FXR作为BAs代谢的关键核受体,在维持肠道稳态与免疫平衡中发挥重要作用。近年研究表明,IBD患者肠道中FXR活性显著降低,其mRNA表达水平在炎症结肠黏膜组织中明显下降。这一分子变化与肠道菌群结构紊乱密切相关,具体表现为拟杆菌门和厚壁菌门等有益菌群的丰度显著减少,导致SCFAs合成受阻,尤其是具有抗炎和屏障保护功能的丁酸水平显著下降。这种代谢-菌群失衡进一步破坏了肠道免疫微环境。FXR的激活可阻断3型固有淋巴细胞(ILC3)中IL-17的诱导,恢复促炎细胞因子的稳态水平,同时促进调节性T细胞(Treg)分化,Treg通过分泌细胞因子IL-10和转化生长因子-β(TGF-β),或通过细胞间直接接触,有效抑制CD4+辅助性T细胞1型(Th1)和辅助性T细胞17型(Th17)细胞的异常增殖,减少IFN-γ和IL-6等促炎因子的释放,从而增强肠道免疫耐受功能。此外,FXR还可通过抑制CYP7A1基因表达,减少BAs合成,并诱导FGF19分泌,避免其在肠道过度积累而损伤肠黏膜,从而改善IBD患者肠道免疫紊乱状态。综上所述,FXR通过上述多重机制协同调控,显著改善IBD患者肠道免疫微环境紊乱,为临床治疗提供了新的分子靶点(图1)。
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2.1.1 UC
UC是一种慢性非特异性肠道炎症性疾病,其病变通常起始于直肠,并沿结肠近端呈连续性蔓延,主要侵袭结肠黏膜与黏膜下层。患者常见临床表现包括黏液脓血便、腹痛和腹泻等,严重影响生活质量。该疾病可干扰BAs的正常代谢与肠肝循环,导致BAs的组成和浓度发生变化,表现为CA水平升高,而LCA、DCA和UDCA含量降低。炎症状态下产生的细胞因子如IL-1β、IL-6会抑制BAs受体的表达,削弱其在炎症调控与肠道保护方面的功能,从而加剧肠道的损伤。研究表明,BAs受体FXR在调节肠道免疫反应和维持肠道屏障功能方面发挥关键作用。具体机制包括:第一,FXR通过负向调控NF-κB信号通路,显著抑制肠黏膜中促炎因子如TNF-α和IL-6的过度表达,同时促进抗炎因子IL-10的生成,从而减轻炎症级联反应对肠道的损害;第二,FXR可直接上调紧密连接蛋白(如Claudin-1、Occludin)的表达,增强肠上皮细胞间的机械屏障功能,减少病原体及其代谢产物的跨黏膜入侵;第三,FXR还参与调控BAs合成与吸收,通过抑制CYP7A1表达与ASBT的功能,避免BAs在肠道内的过度蓄积及其引发的肠上皮毒性。综上所述,FXR从炎症抑制、屏障修复及BAs稳态维持等多方面发挥保护作用,在UC的治疗中显示出重要的潜在价值。
2.1.2 CD
CD是一种IBD,以胃肠道任何部位发生的慢性、进行性和破坏性炎症为特征。其病因复杂,涉及免疫系统异常、肠道微生物群失调、遗传易感性及环境因素等多种机制的交互作用。患者常见临床表现包括腹痛、腹泻、体质量减轻和肠梗阻等,且病情容易复发,难以根治。在CD的慢性肠道炎症状态下,炎性细胞因子可抑制FXR和PXR的基因转录,导致两者表达显著降低,进而削弱其对BAs代谢及炎症相关基因的调控能力。BAs作为内源性信号分子,在正常状态下可激活核受体FXR和PXR,抑制TNF-α、IL-8等促炎因子的表达,并上调抗炎因子TGF-β的表达,从而恢复免疫稳态。然而,在CD的炎症微环境中,FXR/PXR表达下调导致这一调控网络功能受损,加剧促炎与抗炎反应的失衡。此外,BAs还可通过激活TGR5受体发挥抗纤维化作用,毒性BAs的积累经由TGR5信号通路,下调肠道成纤维细胞中结缔组织生长因子的表达,抑制胶原合成与细胞外基质(ECM)的过度沉积,从而缓解肠道纤维化进程。TGR5的激活还能增强肠上皮细胞紧密连接蛋白(如Claudin-1和Occludin)的表达,减少肠道通透性,减少细菌及其代谢产物向黏膜固有层的异常渗透,降低抗原暴露引发的免疫反应。
2.2 IBS
IBS是一种常见的功能性肠道疾病,以反复发作的腹痛和排便习惯改变为主要特征,且缺乏器质性病变证据。其中腹泻型肠易激综合征(IBS-D)是其重要亚型,据统计,超过25%的IBS-D患者伴有BAs代谢异常,该异常与结肠传输加快、Bristol粪便评分增高、排便频率增加及内脏高敏感性显著相关。FXR表达下调可降低ASBT基因启动子的活性,使其表达减少,从而导致回肠BAs重吸收减弱,使得更多的BAs进入结肠。正常情况下,回肠中BAs的重吸收减少会通过肠肝循环反馈至肝脏,促使肝脏代偿性增加BAs合成。具体而言,FXR通过调控FGF19抑制CYP7A1的表达,从而负反馈调节BAs合成。进入结肠的BAs可激活黏膜TGR5受体,通过环磷酸腺苷-蛋白激酶A(cAMP-PKA)信号通路增加肠道平滑肌的收缩、加快肠蠕动,引发腹泻。同时,BAs可诱导神经生长因子(NGF)释放,进一步激活感觉神经元上的瞬时受体电位香草酸亚型1(TRPV1)受体,导致内脏高敏感,表现为腹痛和腹部不适。IBS-D患者因肠道转运加快,BAs在肠道停留时间缩短,而在便秘型IBS中患者肠道蠕动减慢,BAs在肠道中的停留时间延长,影响肠黏膜分泌肠液,导致便秘。激活FXR能抑制回肠末端BAs转运体的表达,减少BAs的重吸收,使更多BAs进入结肠,适量BAs可促进结肠蠕动,对IBS肠道炎症有一定调节作用,为IBS的治疗提供潜在靶点(图2)。
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2.3 胆汁酸腹泻(BAD)
BAD又称BAs吸收不良,是一种以慢性或复发性腹泻为主要临床表现的肠道功能紊乱性疾病,在腹泻型疾病中占比约5%~30%。该病的核心发病机制是BAs在肠道的代谢和重吸收过程出现异常,导致过量BAs进入结肠,刺激肠道引发腹泻。最近的研究表明,BAD时,结肠内BAs浓度显著升高,持续激活相关BAs受体,并引起其表达水平的变化。如图3所示,正常情况下,FXR可以通过调控多个靶基因的表达,促进BAs的重吸收和代谢。FXR直接上调回肠上皮细胞ASBT的表达,进而通过有机溶质转运蛋白-α/β(OSTα/β)将BAs转运至门静脉血流,使其返回肝脏。此外,肠道FXR的激活可刺激FGF19的分泌,FGF19经血液运输至肝脏后,与FGFR4结合,通过“FGF19-FGFR4信号通路”抑制肝脏CYP7A1表达,从源头减少BAs合成。该通路同时抑制TGR5受体功能,并减少肠上皮细胞分泌,减少肠液分泌量,从而降低粪便中BAs的排泄负荷。因此,利用FXR激动剂增强BAs的重吸收和代谢,减少结肠内BAs的含量,成为治疗BAD的重要策略。
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2.4 结直肠癌(CRC)
CRC作为全球范围内发病率与死亡率居高不下的恶性肿瘤,其发生发展是遗传变异、环境暴露、生活方式及肠道微生态失衡等多因素交互作用的复杂过程。近年研究发现,BAs代谢紊乱在CRC进程中发挥关键作用。BAs吸收不良会使BAs受体的配体减少,进而降低BAs受体的活性,这会影响FXR信号传导。如图4所示,FXR激活可上调回肠胆汁酸结合蛋白(I-BABP)和SHP在结肠中的表达,促进BAs代谢平衡,并直接抑制Wnt/β-连环蛋白(Wnt/β-catenin)信号通路和STAT3等关键促癌通路的激活,抑制肿瘤细胞增殖。同时,FXR激活可下调抗凋亡蛋白B细胞淋巴瘤2(B-cell lymphoma 2,Bcl-2)蛋白的表达水平,减少促血管生成因子血管内皮生长因子(VEGF)的分泌,通过协同作用促进肿瘤细胞凋亡并抑制血管生成。相反,FXR的表达下调会导致产肠毒素脆弱拟杆菌(ETBF)丰度与黏附性显著增强,其分泌的脆弱拟杆菌毒素(BFT)通过激活TLR4/NF-κB信号通路,促进IL-1β和IL-6等促炎因子的释放,加剧肠道上皮细胞的炎症反应并破坏黏膜屏障功能。FXR缺失还会抑制Treg分化,并可能通过VDR的异常活化促使初始T细胞向Th17细胞分化。增多的Th17细胞分泌IL-17,后者通过与肿瘤细胞表面的IL-17受体结合,进一步激活NF-κB通路,形成正反馈循环,促进IL-1β、IL-6等因子分泌,加速肿瘤细胞增殖。该过程同时还增强M2型巨噬细胞极化,抑制抗肿瘤免疫应答,减少IL-10等抗炎因子分泌,从而协助肿瘤免疫逃逸。因此,FXR的表达缺失不仅激活多条癌细胞信号通路,增加结直肠癌侵袭性,还会促进肿瘤发生和发展,加剧恶性循环。
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3 天然产物通过BAs受体途径对肠道功能的调控
天然产物具有多靶点、低毒性的特点,已成为肠道健康领域的研究热点。许多天然产物可通过调控BAs受体(如FXR、PXR、VDR等)介导的信号通路,发挥抗炎、抗氧化、调节肠道菌群等作用,从而改善肠道功能。本文主要选取人参皂苷Rc(皂苷类)、RSV(多酚类)和小檗碱(生物碱类)等代表性天然产物进行详细阐述,主要基于以下考量:一是这些天然产物在自然界中分布广泛、研究基础扎实,它们分别是各自类别中研究较为深入的代表,其与BAs受体的相互作用机制已得到实验验证;二是它们各自具有鲜明的作用特征,能全面展现天然产物干预肠道疾病的多样性策略;三是这些成分多存在于药食同源食材中,具有良好的临床转化前景,可为功能食品开发和肠道疾病辅助治疗提供切实可行的理论依据。下文将重点综述几种代表性天然产物经由BAs受体途径对肠道功能的调控机制。
3.1 皂苷类
3.1.1 人参皂苷Rc
人参皂苷Rc是从人参中提取的一种三萜皂苷,具有抗炎、抗氧化和调节代谢等多种生物活性。人参皂苷Rc能够通过激活FXR,调节BAs代谢和肠道屏障功能,从而改善肠道健康。
人参皂苷Rc对FXR具有较高的结合潜力,存在潜在结合位点,这为其激活FXR提供了结构基础。在人结肠腺癌细胞LS174T模型中,人参皂苷Rc可特异性结合并激活FXR,上调其表达水平,进而增强FXR转录活性。FXR激活后能够抑制NF-κB和NLRP3炎症小体的活化,而人参皂苷Rc可能通过该途径减少促炎因子的释放,从而缓解炎症对肠道屏障的损伤。基于上述机制,人参皂苷Rc可以改善肠道炎症并增强屏障功能,缓解葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的UC症状。然而,在FXR基因敲除(FXR-/-)小鼠中,人参皂苷Rc对DSS诱导的UC的改善作用消失,表明其抗炎效应依赖于FXR的存在。
3.1.2 薯蓣皂苷
薯蓣皂苷是一种天然皂苷类化合物,广泛存在于中药山药中,具有抗炎、抗氧化和调节代谢等多种生物活性。
薯蓣皂苷通过氢键、疏水作用和静电相互作用直接靶向FXR,并激活FXR对抗氧化应激,从而抑制阿霉素引起的氧化应激和炎症反应,减轻其诱导的肾损伤。薯蓣皂苷通过激活FXR发挥多系统调控效应:首先,抑制BAs合成限速酶CYP7A1的表达,减少BAs的过度合成,维持BAs稳态;其次,上调紧密连接蛋白的表达,增强肠道上皮屏障功能;第三,抑制NF-κB等炎症因子的表达,缓解肠道炎症反应。薯蓣皂苷对肠黏膜的保护作用呈现多通路协同特征。除FXR介导的机制外,它还可通过抑制TLR4/髓系分化初级反应蛋白88(MyD88)/NF-κB通路,降低促炎因子如IL-1β、IL-6和TNF-α的表达,并促进抗炎因子IL-10的生成;同时通过增加回肠杯状细胞数量及紧密连接蛋白表达,协同增强肠黏膜屏障完整性。此外,薯蓣皂苷可调节肠黏膜炎大鼠的菌群结构,恢复微生物多样性及厚壁菌门和变形菌门的比例平衡,降低大肠杆菌丰度,促进毛螺菌科和瘤胃球菌科等有益菌的生长,从而减轻黏膜损伤。
3.2 多酚类
3.2.1 RSV
RSV是一种天然存在于膳食中的多酚类植物化合物,广泛分布于葡萄等浆果、花生及红酒中,具有降脂、降血糖、抗氧化和抗炎等多种药理活性。研究表明,RSV可通过调控Wnt/β-catenin信号通路促进肠道上皮细胞增殖分化,增强肠道黏膜屏障完整性;同时,它还能够促进有益微生物的定植,优化肠道菌群结构。其在小鼠模型中显示出的多种生物学效应,与肠道菌群的改变密切相关,而这种菌群调控作用可能与其抑制肠道FXR表达 有关。在分子机制上,RSV可能通过FXR信号通路靶向去乙酰化酶1(SIRT1)发挥作用:SIRT1介导的FXR去乙酰化修饰可干扰其与RXR形成异源二聚体,进而抑制FXR对SHP的转录激活,最终减弱对CYP7A1的抑制能力。具体而言,RSV主要通过以下3 种途径影响BAs代谢:一是通过对SHP的抑制作用上调CYP7A1的表达,促进BAs合成;二是减少肠道中相关BAs转运蛋白的转录,抑制BAs重吸收并促进其排泄;三是通过改变肠道菌群结构,间接调控BAs的代谢过程。
3.2.2 表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG)
EGCG是绿茶中含量最丰富的多酚类化合物,具有抗氧化、抗炎、抗癌、抗菌、防辐射和调节糖脂代谢等多种生物活性,并被认为是一种独特的FXR调节剂。
在FXR调控机制方面,EGCG以剂量依赖方式激活FXR,并可诱导其靶基因的体外表达;但其作用模式具有显著特殊性:自身不具备招募共激活子至FXR的能力,反而能抑制其他FXR激动剂介导的共激活子招募及FXR的反式转录激活活性。这一双重调控特性使EGCG成为一种选择性FXR调节剂——既可适度激活FXR,又可拮抗其他激动剂对FXR的过度激活。尤为重要的是,EGCG对FXR的激活作用表现出组织特异性,仅特异性作用于肠道FXR。研究表明,口服低浓度EGCG可通过激活小肠FXR诱导特定靶基因子集的表达,这可能是其改善肠道健康的一种新机制。
在肠道保护方面,EGCG通过多重机制发挥作用:其一,减弱艰难梭菌对小鼠肠组织结构完整性和屏障功能的损害,降低血清炎性因子IL-6和TNF-α水平,从而减轻结肠炎症;其二,通过激活FXR,抑制BAs合成限速酶CYP7A1的表达,减少BAs的过度合成,维持BAs稳态;其三,通过FXR信号通路调节肠道菌群的组成,增加有益菌丰度,抑制有害菌的生长,维持肠道微生态平衡;其四,通过FXR信号通路抑制活性氧的产生和NF-κB的激活,协同减轻氧化应激和炎症反应。
3.3 生物碱类
小檗碱是一种异喹啉类生物碱,广泛存在于毛茛科、小檗科、罂粟科、芸香科、防己科、鼠李科等多种植物中。小檗碱是生物碱类中研究较为充分的肠道保护成分,该化合物具有止泻、抗糖尿病、降血脂、抗肿瘤等多种药理活性,显示出良好的应用前景。
在肠道健康调节方面,小檗碱主要通过以下机制发挥作用:首先,通过激活VDR信号通路,上调紧密连接蛋白的表达,从而增强肠道上皮屏障功能并降低肠道通透性;其次,该化合物可调控肠道免疫稳态,抑制Th17细胞活化并促进Treg分化,从而减轻肠道炎症反应;此外,小檗碱还能通过VDR依赖途径调节肠道菌群组成,选择性抑制病原菌增殖,维持肠道微生态平衡。
在IBS-D的治疗中,小檗碱表现出多靶点调节特性:一方面通过抑制肠道过度收缩、减少分泌功能和改善内脏超敏反应缓解临床症状;另一方面通过激活FXR信号通路,上调FXR及其下游靶基因表达。值得注意的是,其对BAs代谢的调节具有肠道菌群依赖性。
在结肠炎模型中,小檗碱可显著增加结肠黏蛋白分泌、抑制炎症反应并修复肠屏障功能。分子机制研究显示,该化合物能上调A20基因表达,通过抑制TNF-α/NF-κB/肌球蛋白轻链激酶(MLCK)信号通路的异常激活,有效保护肠上皮紧密连接结构,从而逆转IBS-D所致的肠屏障损伤。这些发现为小檗碱在肠道疾病治疗中的应用提供了坚实的理论基础。
3.4 其他类
多糖类如芜菁多糖(BRAP)1-1是一种药食同源类植物多糖。与小檗碱直接激活VDR通路或皂苷类直接靶向FXR不同,多糖类物质通常不直接与BAs受体结合。它们的主要作用方式是作为益生元,通过调整肠道菌群的结构和丰度,间接改变菌群的BAs代谢谱,从而影响内源性BAs配体的水平,实现对肠道屏障的间接调控。张梦莹等对小鼠肠道菌群和BAs代谢组成进行相关性分析,Christensenellaceae_R-7_group、Muribaculaceae_genus等有益菌属与甘氨脱氧胆酸、CDCA、LCA呈正相关,表明BRAP1-1通过调控肠道菌群、促进BAs转化,从而维持肠道稳态。
结 语
BAs受体在肠道稳态维持与疾病发生发展中的调控机制尚未完全明确,其复杂的分子网络仍存在诸多亟待揭示的科学问题。现有研究表明,BAs受体不仅是BAs代谢的核心调控因子,更是连接肠道免疫、屏障功能及菌群生态的关键分子枢纽。深入解析这些受体的作用机制及治疗潜力,明确其干预策略,有望为肠道疾病治疗提供新途径,临床应用前景广阔。例如,FXR与PXR在BAs代谢调控中可能存在协同作用,二者可能通过共享信号通路调控BAs代谢稳态,及协同调节促炎与抗炎因子重建免疫稳态发挥作用,VDR与FXR在肠道免疫微环境中的协同调控作用日益受到关注,特别是在Treg与Th17分化平衡、上皮屏障功能维持及先天免疫应答等方面可能存在的联合调控机制。
天然产物如人参皂苷Rc、RSV、小檗碱、姜黄皂苷、黄连素、丹参酮、绿茶儿茶素、芦荟多糖、肉桂酸、当归多糖等,通过激活BAs受体,在调节肠道免疫反应、肠道运动及菌群平衡方面展现出显著潜力。深入解析这些天然活性成分介导的BAs受体调控机制,及其在UC、CD、IBS和BAD等疾病治疗中的应用价值,是推动其临床转化的重要科学基础。
目前,以FXR激动剂和PXR调节剂为代表的BAs受体靶向药物已在实验模型中显示出明确的治疗效果。然而,这些药物的临床应用仍面临多重挑战:需通过严格设计的临床试验进一步验证其安全性、有效性和长期治疗结局,并优化剂量方案与给药策略,从而为临床实践提供充分的理论依据与循证支持。这一转化医学研究过程是实现天然产物活性成分临床价值的关键环节。
作者简介
通信作者:
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韩菲菲,副研究员,浙江工商大学食品与生物工程学院。浙江大学博士,加拿大英属哥伦比亚大学和英国利兹大学访问学者。研究方向为食品营养与肠道健康;研究兴趣包括膳食活性成分对肠道健康的影响,营养组分的相互作用及消化特性对慢性疾病的预防及机制研究。主持的科研项目包括国家自然科学基金青年科学基金、浙江省自然科学基金面上项目、浙江省一流学科建设国际合作研究项目等15 项;参与的课题包括国家自然科学基金杰出青年科学基金、国家自然科学基金面上项目、国家863计划项目课题等。参编学术专著2 部,发表学术论文50余篇;获国家发明专利授权4 项;获教育部科学进步奖二等奖1 项,浙江省科学技术二等奖1 项。
第一作者:
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刘琪,硕士研究生,浙江工商大学食品与生物工程学院。研究方向为食品营养与肠道健康。
引文格式:
刘琪, 陈思阳, 韩小倩, 等. 胆汁酸受体介导天然产物改善肠道健康的研究进展[J]. 食品科学, 2026, 47(9): 391-399. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251022-153.
LIU Qi, CHEN Siyang, HAN Xiaoqian, et al. Research progress in bile acid receptor-mediated improvement of intestinal health by natural products[J]. Food Science, 2026, 47(9): 391-399. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251022-153.
实习编辑:王雨婷;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网
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为对标农业农村部2035年科技规划及“十四五”“十五五”发展方向,推动农产品加工与储运的工程化、智能化、绿色化升级,由湖南省农业科学院、湖南农业大学、北京食品科学研究院、国际食品科技联盟(IUFoST)、中国农业大学、岳麓山工业创新中心主办,湖南大学、中南林业科技大学、长沙理工大学、湖南中医药大学、湘潭大学、岳麓山实验室协办,中国食品杂志社、洞庭实验室、湖南省食品科学技术学会、湖南省农产品加工与质量安全研究所、湖南农业大学食品科学技术学院、Springer Nature-《Agricultural Products Processing and Storage》杂志承办的“第二届农产品加工与食品制造国际学术研讨会—创新引领绿色智造,AI赋能科技进步”,将于2026年9月19-20日(9月18日会议报到)在中国 湖南 长沙召开。
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北京食品科学研究院、中国食品杂志社和全国糖酒会组委会将于2026年10月15-17日在江苏省南京市南京国际博览中心举办第115届全国糖酒会食品科技成果交流会。食品科技成果交流会期间举办食品科技成果展,本届科技成果展以我国当前食品产业科技需求为导向,重点邀请“十四五”以来获得国家和省部级重要科研项目支持产出的食品科技新成果、新技术、新产品参展,并针对企业技术需要开展精准对接服务。扫描下方二维码即可申请展位。
为进一步促进动物源食品科学理论的完善与创新,加速科研成果向实际生产力的转化,助力产业实现高质量、可持续发展,由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、中国食品杂志社与海南大学、海南热带海洋学院、江西农业大学共同举办的“2026年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”,将于2026年11月14-15日(11月13日报到)在中国 海南 海口召开。
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