暨南大学油料生物炼制与营养创新团队成员硕士研究生李佳龙在期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry（中科院一区/JCR Q1，IF: 5.7），发表了题为“Flaxseed Linusorb Alleviates Collagen-Induced Rheumatoid Arthritis in Rats via Inhibiting the TLR4/NF-κb/MAPK Signal Pathway and Modulating Gut Microbiota” 的研究性论文，李佳龙与陈静副研究员为共同第一作者，李颖副研究员和汪勇教授为共同通讯作者。

一、研究背景：

类风湿性关节炎（RA）是一种由多种因素引起的慢性自身免疫性疾病，主要病症为关节功能障碍，尤其是骨质破坏。流行病学研究表明，RA影响全球0.5% - 1.0%的人口，其中大多数病例发生在30至50岁之间的人群中。RA疾病进展迅速，因此最好在早期阶段及时控制。RA的组织病理学特征包括滑膜衬里细胞增生、血管翳形成、炎性细胞浸润以及骨和软骨组织破坏。患者会遭受关节僵硬和畸形，甚至出现不可逆损伤。若RA患者未能得到及时治疗，5-10年的致残率约为60%，而对于30岁以上的患者，这一比例将上升至约90%。由于RA的发病机制尚不清楚，目前尚无特效药可治愈RA，只能及时有效地缓解和改善RA患者的症状。

亚麻籽环肽（FL）是一种由9-10个氨基酸组成的环状肽，被认为是亚麻籽油苦味的主要来源。已有研究报道FL的多种生物活性，如抗菌、抗肿瘤和免疫抑制作用。我们团队之前的研究结果表示，FL可通过抑制TLR4/NF-κB/MAPK信号通路从而缓解LPS诱导的RAW 264.7细胞的炎症反应。同时，FL单体J可通过调节BMP/Wnt信号转导来治疗骨质疏松。因此FL具备缓解RA的卓越潜力。基于以上，本研究旨在探究FL对RA的缓解作用及相关机制，为开发FL作为缓解和预防RA的新型功能食品成分或膳食补充剂提供科学依据。

二、研究方法

本研究通过构建II型胶原蛋白诱导的大鼠RA模型，并结合Micro CT、H&E染色、TRAP染色、SOFG染色和ELISA探究FL对RA的缓解作用，同时结合CIA大鼠的肝肾病理损伤与生化指标证明了FL的安全性。此外，应用IHC与16S rRNA基因测序等技术进一步阐明FL缓解RA的作用机制。

三、研究结果

  亚麻籽环肽缓解CIA大鼠足趾肿胀程度、降低其关节评分同时恢复体重增长速率。

图1 CIA大鼠的趾肿胀情况（A）、体重（B）、足肿胀体积（C）和关节评分（D）

  亚麻籽环肽改善CIA大鼠骨质破坏与骨变形，主要体现为BS/BV、BS/TV、Tb.Sp的提高与BV/TV、Tb.Th、Tb.N的降低。

图2 CIA大鼠踝关节的3D（A）和2D（B）扫描结果及相关骨质量指标：骨小梁间距（Tb.Sp，C）、骨表面积/骨体积（BS/BV，D）、骨表面积/总体积（BS/TV，E）、骨体积/总体积（BV/TV，F）、骨小梁数量（Tb.N，G）和骨小梁厚度（Tb.Th，H）

  亚麻籽环肽缓解CIA大鼠踝关节的病理损伤，主要表现为改善了巨噬细胞浸润、血管翳形成、滑膜增生、关节结构异常、破骨细胞生成和软骨萎缩。

图3 CIA大鼠踝关节切片的H&E染色、TRAP染色和SOFG染色（A），以及破骨细胞（B）和软骨（C）的相对含量

  亚麻籽环肽降低促炎细胞因子（TNF-α、IL-1β和IL-6）与类风湿关节炎相关酶（MMP-3、5-LOX和COX-2）的表达。

图4 不同组大鼠血清中TNF-α（A）、IL-1β（B）、IL-6（C）、MMP-3（D）、5-LOX（E）和COX-2（F）的分泌情况

  亚麻籽环肽抑制CIA大鼠踝关节处膜蛋白TLR4表达，并且抑制了NF-κb信号通路（IκB-α和p-P65）与MAPK信号通路（p-P38、p-ERK和p-JNK）关键蛋白的表达。

图5 CIA大鼠踝关节切片的免疫组化染色结果（A），以及TLR4（B）、IκB-α（C）、p-P65（D）、p-P38（E）、p-ERK（F）和p-JNK（G）的定量结果

  亚麻籽环肽改善CIA大鼠肝脏与肾脏的炎症浸润与结构病变，并且降低了胸腺、肝脏和脾脏等免疫器官的器官指数以及血清中评价肝肾功能的相关指标（AST、ALT、BUN和CRE）。

图6 CIA大鼠肝脏（A）和肾脏（B）的病理结果，血清中生化指标：天冬氨酸氨基转移酶（AST，C）、丙氨酸氨基转移酶（ALT，D）、尿素氮（BUN，E）和肌酐（CRE，F）的含量，以及心脏（G）、脾脏（H）、肾脏（I）、肝脏（J）和胸腺（K）的脏器指数

  亚麻籽环肽提高CIA大鼠肠道菌群的多样性，并且改善了菌群组成，主要体现为显著提高了有益菌g_Parvibacte、g_Allobaculum、g_Enterococcus和unclassified_o_Lactobacillales的水平，以及显著降低了革兰氏阴性菌g_Parabacteroides、g_Parasutterella和g_Paludicola的水平。

图7 基于α多样性指数ACE（A）、Chao（B）和Shannon（C）的CIA大鼠肠道微生物群落，β多样性PCA分析（D）、NMDS分析（E）和PCoA分析（F），以及Venn图（G）

图8 CIA大鼠肠道微生物群落在门水平上的热图（A）和在属水平上的条形图（B），以及10种丰度显著差异的细菌（C-M），LEfSe多级物种差异分析（N）和CIA大鼠微生物群落的LDA得分直方图（O）

四、研究结论

亚麻籽环肽可通过阻断TLR4/NF-κB/MAPK信号通路的激活、抑制促炎因子和类风湿性关节炎标志蛋白的表达，以及调节不同分类水平上肠道微生物的丰度、群落多样性和组成，缓解胶原诱导性关节炎（CIA）大鼠的RA临床症状。此外，FL还能改善CIA大鼠的骨侵蚀和损伤，减缓踝关节的病理损害，抑制破骨细胞的形成，并促进关节软骨的恢复。同时，CIA大鼠的病理切片、血清生化指标和脏器指数等多方面结果均显示FL无明显毒性作用。因此，FL有望开发成为一种天然膳食补充剂，用于未来RA的预防和治疗管理。

  本研究工作得到了国家重点研发计划（2023YFD2100400）、国家自然科学基金（32072252）以及广东省医学科研基金（B2023048）的支持。

原文文献：

Li Jialong, Chen Jing, Shao Xin, Zhang Ning, Wang Yong*, Li Ying*. (2024). Flaxseed Linusorb Alleviates Collagen-Induced Rheumatoid Arthritis in Rats via Inhibiting the TLR4/NF-κb/MAPK Signal Pathway and Modulating Gut Microbiota. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 72(50):27991-28004.

作者简介：

李颖，法国博士，长期从事生物质资源高值化综合利用技术研发与应用研究，重点研究天然产物绿色萃取关键技术和机理，及其在功能食品、化妆品、饮料、饲料配料等大健康领域的产业化应用。2015年将“绿色萃取”理念和技术首次引入国内应用于特色生物质资源开发，曾任国家高新技术龙头企业部门技术总监，暨南大学食品科学与工程系副主任（主持工作），现任该系副研究员，广东省食品学会理事/副秘书长，广东省“扬帆计划”第一核心成员。以第一完成人主持/核心参与国家自然科学基金项目、国家重点研发项目课题任务等项目共7项。累计发表高水平论文30余篇，其中第一或通讯作者SCI论文20篇（A1类17篇）；主编Springer英文著作2部《Plant Based “Green Chemistry 2.0”》和《Essential Oils as Reagents for Green Chemistry》。入选2018年第三届“天然产物绿色萃取”国际会议和第二届“迷迭香及其益处”国际会议组委会；担任SCI期刊Green Chemistry, ACS Sustainable Chemistry & Engineering等期刊审稿人。2014年获欧洲超声波化学协会颁发的“优秀青年科学家”奖，2015-2016年分别入选昆明市人社厅“三五工程”和云南省组织部“百人计划”人才，2020年入选“暨南双百英才计划”暨南杰青（第一层次），2023年获广东省科学技术进步二等奖（2/10）。

  陈静，博士，暨南大学先进与应用化学合成研究院副教授，研究生导师，博士毕业于韩国中央大学食品化学专业，主要研究方向为食品脂溶性活性物质预防慢性疾病研究。发表SCI论文40余篇，以第一或通讯作者发表SCI论文27篇，主持国家自然科学基金、省部级科学基金等科研项目10项。2023年入选“暨南双百英才计划”暨南优青。

  李佳龙，暨南大学2024届硕士研究生，高级健康管理师。研究方向为天然活性产物的开发与应用，着重于探究天然生物活性物对各类炎症性疾病的影响。在J. Agric. Food Chem.、Food Biosci.、Foods等国际期刊杂志上发表SCI论文7篇，其中第一作者（含共一）5篇，申请发明专利1项，参编著作1部。