马齿苋多糖通过调控肠道菌群与代谢紊乱缓解丙烯腈致雄性生殖损伤的机制研究

本研究针对环境污染物丙烯腈(ACN)引发的雄性生殖损伤问题，通过动物实验揭示了马齿苋多糖(POP)通过调节肠道菌群失衡(如Lactobacillus、Escherichia coli HT002等)和代谢紊乱(如2-氨基丙烯酸)，改善ACN诱导的睾丸组织损伤、氧化应激及精子质量下降的作用机制。该研究为环境毒素致生殖障碍的干预提供了新靶点，并为POP在功能性食品开发中的应用奠定理论基础。

　　

现代工业社会中，丙烯腈(ACN)作为广泛使用的化工原料，已成为威胁男性生殖健康的重要环境污染物。世界卫生组织2023年报告显示，全球15-20%的夫妇面临不孕问题，其中男性因素占比高达40-50%。ACN暴露可导致精子数量减少、畸形率上升及激素水平紊乱，但其通过"肠-睾丸轴"影响生殖功能的机制尚不明确。与此同时，传统药用植物马齿苋(Portulaca oleracea)中提取的多糖(POP)因其调节肠道菌群和抗氧化的双重功效备受关注，但能否缓解ACN生殖毒性仍是未解之谜。

宁夏医科大学基础医学院的研究团队在《Scientific Reports》发表的研究中，通过建立ACN暴露小鼠模型，结合16S rRNA基因测序和LC-MS非靶向代谢组学技术，系统评估了POP对生殖功能、肠道菌群及代谢谱的影响。关键技术包括：建立ACN暴露(26 mg/kg)与POP干预(200 mg/kg)的动物模型；采用精子质量分析仪评估精子参数；通过HE染色观察睾丸组织病理变化；ELISA检测氧化应激指标(SOD、MDA等)和生殖激素(FSH、LH、T)；利用Illumina NovaSeq 6000平台进行肠道菌群测序；采用UHPLC-Orbitrap质谱开展代谢组学分析。

POP缓解ACN诱导的雄性小鼠生殖损伤
研究发现ACN暴露组精子数量减少46%、畸形率升高3.2倍，睾丸组织出现生精小管腔扩大、生精上皮变薄等病理改变。POP干预后，高剂量组精子数量恢复至对照组的85%，畸形率降低58%，睾丸组织结构明显改善。

POP改善血清氧化应激水平
ACN暴露导致抗氧化酶SOD、CAT和GSH-Px活性异常升高(分别增加42%、37%和29%)，提示氧化应激激活。POP干预使这些指标显著回调，其中SOD活性降低至接近正常水平(p<0.001)。

POP调节性激素分泌
模型组睾酮(T)水平下降62%，促黄体生成素(LH)减少45%，而POP干预使T和LH分别恢复至对照组的82%和79%，有效逆转ACN引起的内分泌紊乱。

POP纠正肠道菌群失衡
ACN暴露导致Firmicutes/Bacteroidetes比值从1.07升至1.58，乳酸菌(Lactobacillus)相对丰度异常增加133%。POP干预使F/B比值恢复至1.12，并显著降低条件致病菌Escherichia coli HT002的丰度(下降66%)。

POP调控关键代谢通路
代谢组学发现2-氨基丙烯酸(2-Aminoacrylic acid)在ACN组显著降低，而POP干预使其水平回升2.3倍。KEGG分析显示POP主要调节2-氧代羧酸代谢、氨基酸生物合成等通路，这些变化与糖脂代谢和能量稳态改善密切相关。

该研究首次阐明POP通过"菌群-代谢-睾丸"轴缓解ACN生殖毒性的机制：ACN破坏肠道微生态平衡，引发代谢紊乱和氧化应激，进而损害生精功能；POP则通过重塑菌群结构(如抑制Lactobacillus过度增殖)、纠正代谢异常(如上调2-氨基丙烯酸)、减轻氧化损伤等多靶点作用发挥保护效应。这一发现不仅为环境污染物致生殖障碍的防治提供了新思路，也为开发基于POP的功能性食品或药物奠定了科学基础。研究存在的样本量较小、未建立无菌动物验证等局限，提示未来需开展更大规模的机制研究和临床转化探索。