医学界振奋！广东药科大学发布：冬瓜皮提取物激活PI3K/AKT通路，改善胃溃疡、修复胃黏膜！
2025年7月16日
胃溃疡（GU）是一种常见的消化系统疾病，具有反复发作、病程长的特点，全球约有 10% 的人口受其影响。酗酒是诱发胃溃疡的重要因素之一，酒精通过破坏胃黏膜保护屏障，使胃黏膜暴露在胃酸和胃蛋白酶的侵蚀之下，进而引发炎症、溃疡形成，甚至导致出血和穿孔等并发症。目前，临床治疗胃溃疡主要依赖抑制胃酸分泌的药物，如奥美拉唑、雷尼替丁和硫糖铝等，但长期使用这些药物可能引发骨质疏松、食欲减退和低镁血症等不良反应。因此，寻找具有较少毒副作用的胃溃疡治疗药物成为医学界的重要课题。冬瓜皮是中医临床中常用的一味中药，具有清热、利水、消肿的功效。近年来，一些研究发现多种冬瓜皮富含多糖等生物活性成分，具有如抗菌、抗炎、利尿消肿和抗氧化等多种药理活性。一项发表于《International Journal of Biological Macromolecules》的研究揭示了冬瓜皮中提取的果胶多糖（WGPP-1a）对乙醇诱导的小鼠胃溃疡的显著保护作用，为冬瓜皮的药用价值提供了新的科学依据。![图片]()
科研人员从冬瓜皮中提取并纯化出一种名为 WGPP-1a 的多糖，其分子量为 46.8 kDa。提取过程如下：首先将干燥的冬瓜皮粉末与 10 倍体积的蒸馏水混合浸泡 30 分钟，然后在 100°C 下提取 2 小时（前 0.5 小时以 500 W 加热，后 1.5 小时以 200 W 加热）。提取液经 200 目滤布过滤后合并，减压浓缩，再加入 80% 乙醇至最终浓度，4°C 下沉淀过夜。沉淀物经离心收集后，用 Sevage 试剂（CHCl3:n-BuOH，4:1，v/v）去除蛋白质，再溶解于蒸馏水，经截留分子量为 3500 Da 的透析袋透析 72 小时，最后冷冻干燥得到粗多糖 WGPP（112.4 g）。将 WGPP 溶解于去离子水中，浓度为 40 mg/mL，经过 0.45 μm 滤膜过滤后，采用 DEAE-cellulose 52 柱（Φ2.5×60 cm）进行分离，以 0、0.1、0.5 M NaCl 和 0.5 M NaOH 进行梯度洗脱，流速为 3 mL/min。收集洗脱液，通过苯酚 - 硫酸法监测，透析后冷冻干燥得到精制多糖 WGPP-1（56.55 g）和 WGPP-2（6.20 g）。进一步将 WGPP-1 溶液通过 G-75 sephadex 柱（Φ2.5 cm×60 cm）纯化，以 0.1 M NaCl 作为洗脱液，得到均质多糖 WGPP-1a（12.30 g）和 WGPP-1b（5.59 g）。扫描电子显微镜（SEM）图像显示，WGPP-1a 在 100× 放大倍数下呈不规则的块状结构，在 1000× 放大倍数下呈现出明显的分层条带状结构。这种形态特征可能与 RG-I 域中葡萄糖侧链之间的非共价相互作用有关。WGPP-1a 的均匀分布表明其具有良好的均质性，这种结构使其在水中溶解时易于形成薄膜，覆盖在表面，从而发挥保护作用。WGPP-1a 对小鼠乙醇诱导胃溃疡损伤的保护作用实验中，4 周龄的 SPF 级昆明小鼠被随机分为对照组、模型组、奥美拉唑阳性药物组（OME，20 mg/kg）、WGPP-1a 低剂量组（25 mg/kg）和高剂量组（50 mg/kg），每组 12 只小鼠。除对照组外，其余各组小鼠均通过胃管给予绝对乙醇（0.2 mL/10 g）建立乙醇诱导的胃溃疡模型，对照组则给予等量的 0.5%CMC-Na 溶液。1 小时后，所有小鼠均被处死。研究表明，与模型组相比，WGPP-1a 能显著减少小鼠胃组织的出血面积，且呈剂量依赖性。具体而言，模型组的胃溃疡面积（GUA）为 13442±2284 mm²，而 OME 组、WGPP-1a 低剂量组和高剂量组的 GUA 分别为 8260±3892 mm²、5410±2005 mm² 和 3814±1399 mm²。溃疡指数（UI）和胃溃疡抑制率（GUI）的计算结果也表明，WGPP-1a 对乙醇诱导的胃溃疡具有显著的保护作用，且高剂量组的保护效果优于低剂量组和奥美拉唑组。图4 WGPP-1a对小鼠乙醇诱导胃溃疡损伤的保护作用WGPP-1a 改善乙醇诱导的胃溃疡小鼠的胃组织病理损伤对小鼠胃组织进行苏木精 - 伊红（H&E）染色和过碘酸希夫（PAS）染色结果显示，对照组小鼠的胃黏膜腺体排列整齐，黏膜、黏膜下层和肌层完整。而模型组小鼠的胃组织则表现出严重的损伤，包括胃黏膜的糜烂和出血、炎症细胞的浸润以及黏膜下层的水肿。相比之下，经 OME 和 WGPP-1a 处理的小鼠，其胃组织的病理损伤得到了显著改善，炎症细胞浸润减少，黏膜下层水肿缓解。PAS 染色用于评估胃黏膜表面糖蛋白的情况，对照组小鼠的胃黏膜保持完整，呈现出广泛的阳性染色，表明糖蛋白损失较少；而模型组小鼠的胃黏膜上皮细胞大量脱落，PAS 染色率显著降低。经 WGPP-1a 处理后，PAS 染色率明显提高，表明 WGPP-1a 能保护胃黏膜，减少表面糖蛋白的丢失。图5 WGPP-1a改善乙醇诱导的胃溃疡小鼠的胃组织病理损伤WGPP-1a 对乙醇诱导的 GES-1 细胞损伤的保护作用为了进一步探究 WGPP-1a 对胃黏膜上皮细胞的保护作用，研究人员建立了乙醇诱导的 GES-1 细胞损伤模型。实验发现，当乙醇浓度为 4% 时，GES-1 细胞的存活率降至 59.36±6.66%，满足实验模型的要求。在评估 WGPP-1a 的细胞毒性时发现，高浓度的 WGPP-1a 对 GES-1 细胞具有显著的细胞毒性，因此在后续实验中选择了低于 500 μg/mL 的浓度进行研究。实验结果显示，不同浓度的 WGPP-1a 能显著提高乙醇诱导的 GES-1 细胞的存活率，且呈浓度依赖性。与对照组相比，模型组的细胞存活率仅为 33.74±0.71%；而经 200 μg/mL 和 100 μg/mL 的 WGPP-1a 处理后，细胞保护率分别达到 45.35±2.73% 和 42.43±3.35%。此外，通过流式细胞术和 Calcein-AM/PI 荧光染色实验观察到，WGPP-1a 能改善乙醇诱导的 GES-1 细胞的形态，减少细胞凋亡，且呈浓度依赖性。图6 WGPP-1a对乙醇诱导的GES-1细胞损伤的保护作用为了深入探究 WGPP-1a 对乙醇诱导的胃溃疡小鼠的保护机制，研究人员采用非靶向 LC-MS 代谢组学技术对小鼠胃组织的代谢物进行了分析。主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）结果显示，模型组与对照组之间存在显著的代谢差异，表明乙醇诱导的胃溃疡显著改变了小鼠胃组织的代谢物。而经 WGPP-1a 处理后，小鼠胃组织的代谢物变化趋势向对照组靠拢，说明 WGPP-1a 能够缓解乙醇诱导的胃溃疡所致的胃组织代谢物变化。研究发现，在对照组与模型组之间共有 322 种差异代谢物，而在模型组与 WGPP-1a 组之间有 120 种差异代谢物。通过 KEGG 通路富集分析，发现这些差异代谢物主要涉及 PI3K/AKT 信号通路、亚油酸代谢、mTOR/FoxO 信号通路等 8 条核心通路，这为揭示 WGPP-1a 的作用机制提供了重要线索。WGPP-1a 通过调节 PI3K/AKT 信号通路减轻小鼠胃溃疡损伤引起的胃细胞凋亡基于代谢组学分析结果，研究人员进一步聚焦于 PI3K/AKT 信号通路，探讨 WGPP-1a 对胃溃疡损伤小鼠胃细胞凋亡的影响。通过西方印迹法检测发现，与对照组相比，模型组小鼠胃组织中 PI3K 和 AKT 蛋白的表达显著下调，而经 WGPP-1a 处理后，这两种蛋白的表达显著上调。此外，WGPP-1a 还能逆转模型组中凋亡相关蛋白 Bax、Bcl-2 和 Caspase3 的表达水平。具体而言，模型组中 Bax 和 Caspase3 蛋白的表达显著上调，而 Bcl-2 蛋白的表达显著下调，导致 Bcl-2/Bax 比值降低，促进细胞凋亡。而经 WGPP-1a 处理后，Bax 和 Caspase3 蛋白的表达显著下调，Bcl-2 蛋白的表达显著上调，Bcl-2/Bax 比值升高，抑制了细胞凋亡。这些结果表明，WGPP-1a 可能通过调节 PI3K/AKT 信号通路，影响下游凋亡相关蛋白的表达，从而减少乙醇诱导的胃溃疡损伤小鼠的胃细胞凋亡。图8 WGPP-1a通过调节PI3K/AKT信号通路减轻小鼠胃溃疡损伤引起的胃细胞凋亡综上所述，本研究成功提取并纯化了冬瓜皮中的均质多糖 WGPP-1a，并对其结构特征进行了详细表征。研究表明，WGPP-1a 对乙醇诱导的胃溃疡损伤具有显著的保护作用，其机制可能与调节 PI3K/AKT 信号通路、减少胃细胞凋亡有关。这一发现不仅为冬瓜皮的资源化利用提供了新的途径，也为开发新型胃溃疡治疗药物提供了潜在的候选物质，有望为胃溃疡的防治带来新的曙光。参考文献：Luo B, Cai M, Huang H, Zhang Y, Chen P, Ji R, Wang F, Liao P, Xian M. A pectic polysaccharide from wax gourd peel improves ethanol-induced gastric ulcer injury in mice via the PI3K/AKT signaling pathway. Int J Biol Macromol. 2025 Jun;316(Pt 2):144755. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2025.144755. Epub 2025 May 27. PMID: 40441554.老中医（微信号：wxid_rszr95aw79ie22）
