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近日，中国农业大学国家果蔬加工工程研究中心在国际著名期刊《Microbiome》（IF=11.607）发表了题为“Gut microbiota-derived inosine from dietary barley leaf supplementation attenuates colitis through PPARγ signaling activation”的研究性论文。中国农业大学国家果蔬加工工程研究中心为文章第一署名单位和通讯作者单位，博士研究生李道通为第一作者，陈芳教授为通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金项目（32001677）、北京市科技计划课题（D161100005416001）以及中国博士后基金（2020M680256）的支持。
成果介绍
背景
溃疡性结肠炎（Ulcerative colitis，UC）是一种在发达国家普遍流行的慢性肠道炎症性疾病。最近的研究表明，该病的发生率和患病率在发展中国家也呈上升趋势，已发展成为对全球人类公共健康构成严重威胁的慢性疾病。药物疗法是目前控制和治疗UC的主要手段，然而药物疗法导致巨大的经济开销且伴随许多毒副作用的发生，迫切需要寻找新的、安全的、有效的方法来预防和控制UC。
人和动物肠道内定植着庞大的微生物群体，这些微生物在代谢膳食营养、促进免疫系统发育、抵抗病原微生物入侵等方面发挥重要作用。生理状态下，宿主与这些肠道微生物保持着一种互利共生的稳态关系，肠粘液屏障破坏将导致肠道微生物失调，完整的粘液屏障功能是维持肠内稳态关系的关键因素。
大麦是我国普遍种植的一种粮食作物，以大麦叶（Barley leaf，BL）为主要原料制成的青汁饮料成为市场上热销的绿色健康饮品，尽管我国《本草纲目》中早已有关于BL作为中草药改善肠道功能的记载，然而其潜在的作用机制仍然不清。
主要研究结果和结论
该研究发现，膳食补充BL能够有效减轻DSS引起的小鼠体重下降、疾病活动指数升高和结肠缩短等结肠炎症状，并通过抑制致病菌肠杆菌科Enterobacteriaceae的丰度改善DSS引起的肠道微生物失调。BL的抗结肠炎作用很大程度上取决于预防保护性作用，因为DSS诱导前补充BL比DSS诱导过程中补充BL表现出更好的抗结肠炎效果。BL通过激活结肠过氧化物酶体增殖物激活受体（Peroxisome proliferator-activated receptor γ，PPARγ）信号改善结肠粘液屏障功能。代谢组学结果表明膳食补充BL能够促进小鼠结肠内容物和血清中肠道微生物嘌呤代谢物富集。体外细胞实验和发酵实验证明，肌苷是BL引起结肠PPARγ信号激活的关键微生物代谢物，作为腺苷2A受体（Adenosine 2A receptor ，A2AR）的配体，肌苷通过激活PPARγ信号调节BL的抗结肠炎作用。
创新性/应用前景
该研究结果表明，BL和肌苷可能作为有效的膳食补充剂用于预防和治疗UC。此外，通过研究BL的抗结肠炎作用，该研究揭示了肠道微生物-肌苷-A2AR/PPARγ信号轴在维持肠道内稳态中的关键作用，为未来通过靶向调控肠道微生物代谢物预防UC提供了新方法。
专家简介
陈芳（通讯作者），女，教授、博士生导师。农业部果蔬加工重点实验室副主任。获首批国家自然科学基金优秀青年科学基金资助，入选教育部新世纪优秀人才、北京市科技新星，科技部“中青年科技创新领军人才”、国家“万人计划”科研领军人才、教育部长江学者特聘教授。研究方向为农产品加工与食品安全，以提升果蔬加工品的安全性、品质和附加值为目标，围绕果蔬加工及产业链安全开展了深入系统的应用基础研究、技术开发、产业化应用和科普，在促进公众健康和产业发展中取得了突出的业绩。主持和参与国家重点研发计划项目2项，国家自然科学基金、国家科技支撑计划等课题20余项；发表论文200余篇其中SCI收录论文102篇，以通讯及第一作者SCI收录论文56篇，高被引论文4篇；总影响因子242.58。获授权国家发明专利20项。主编、参编《食品安全与日常饮食》等著作6部。成果荣获国家及省部级奖励8项。荣获中国食品科学技术学会杰出青年奖、第19届茅以升“北京青年科技奖”。
李道通（第一作者），中国农业大学2015级博士研究生，研究方向为果蔬营养与肠道微生物，目前以第一作者身份在《Microbiome》、《Biotechnology Advances》，《Critical Reviews in Food Science and Nutrition》，《Journal of Nutritional Biochemistry》，《Current Drug Metabolism》，《Environmental Toxicology and Pharmacology》等国际刊物上发表SCI论文9篇。
该文章《Gut microbiota-derived inosine from dietary barley leaf supplementation attenuates colitis through PPARγ signaling activation》2021年4月5日发表于Microbiome。
