茶黄素在改善肠道稳态方面的应用.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010278544.X (22)申请日 2020.04.10 (71)申请人 安徽农业大学 地址 230036 安徽省合肥市蜀山区长江西 路130号 (72)发明人 谢忠稳蔡清爽计山明李大祥 (74)专利代理机构 合肥兴东知识产权代理有限 公司 34148 代理人 李静 (51)Int.Cl. A61K 31/353(2006.01) A61P 1/00(2006.01) (54)发明名称 茶黄素在改善肠道稳态方面的应用 (57)摘要 本发明涉及茶的健康功能领域， 特别涉及。

2、茶 黄素的新用途， 公开了一种茶黄素在改善肠道稳 态方面的应用。 本发明对茶黄素在调节肠道内环 境平衡和寿命方面的生理功能及其潜在的分子 机制进行了探究分析， 并得到了相应的作用机 制： 本发明茶黄素可显著抑制Imd信号通路中的 相关抗菌肽mRNA水平的表达， 从而显著抑制肠道 内的Imd信号， 有效抑制衰老过程中肠道炎症的 发生， 抑制肠道干细胞在衰老过程中过度增殖， 维持肠道菌群稳态， 并保障肠道的生理功能， 从 而延缓机体的衰老过程。 权利要求书1页 说明书4页 附图6页 CN 111297850 A 2020.06.19 CN 111297850 A 1.一种茶黄素在改善肠道稳态方面的。

3、应用。 2.根据权利要求1所述的茶黄素在改善肠道稳态方面的应用， 其特征在于， 所述茶黄素 对肠道稳态的改善具体表现在： 有效抑制机体衰老过程中的肠道炎症发生， 维持肠道菌群 稳态， 改善肠道屏障功能。 3.根据权利要求2所述的茶黄素在改善肠道稳态方面的应用， 其特征在于， 所述肠道屏 障功能的改善具体通过抑制肠道干细胞的过度增殖实现。 4.根据权利要求1所述的茶黄素在改善肠道稳态方面的应用， 其特征在于， 所述茶黄素 通过调控肠道内Imd信号水平， 从而改善肠道稳态。 5.根据权利要求4所述的茶黄素在改善肠道稳态方面的应用， 其特征在于， 所述茶黄素 具体是通过抑制肠道内Imd信号下游的抗菌。

4、肽mRNA表达水平来起作用。 6.根据权利要求5所述的茶黄素在改善肠道稳态方面的应用， 其特征在于， 所述肠道内 Imd信号下游的抗菌肽具体为抗菌肽Diptericin、 Attacin和Cecropin A1。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111297850 A 2 茶黄素在改善肠道稳态方面的应用 技术领域 0001 本发明涉及茶的健康功能领域， 特别涉及茶黄素的新用途， 具体涉及茶黄素在改 善肠道稳态方面的应用。 背景技术 0002 茶黄素是一类色泽橙红的多酚类色素， 与红茶滋味和汤色等品质密切相关。 茶黄 素具有多种生物活性， 被誉为红茶中的 “软黄金” 。 近年来， 随着天然产物。

5、化学的发展， 茶叶 中茶黄素分离提取提纯技术进步很大。 但是， 关于其生物活性的研究并不多。 目前， 国内外 对茶黄素的研究主要集中于抗氧化及防癌机制等方面的作用研究， 而对于其调控肠道稳态 的作用研究鲜有文献报道。 0003 有研究发现， 红茶可以延长果蝇寿命， 但对其机制知之甚微。 本发明人通过实验发 现茶黄素单体干预有延长果蝇寿命的效果。 随着个体年龄的增长， 代谢旺盛的组织增殖稳 态逐渐失调， 其再生能力也日趋下降， 个体的患病概率和死亡风险也随之增加。 肠道是调控 个体衰老进程并决定寿命的重要器官。 个体肠道微生物菌群失调容易导致自身免疫性疾 病， 维持肠道完整性是保障机体健康、 延。

6、缓衰老的重要手段。 0004 基于此， 本发明人探究了茶黄素、 肠道与寿命三者之间的关系， 发现了茶黄素的新 用途。 发明内容 0005 本发明的主要目的是提供一种基于新作用机制的茶黄素在改善肠道稳态方面的 应用。 0006 为实现上述目的， 本发明提出一种茶黄素在改善肠道稳态方面的应用。 0007 作为本发明的优选方式之一， 所述茶黄素对肠道稳态的改善具体表现在： 有效抑 制机体衰老过程中的肠道炎症发生， 维持肠道菌群稳态， 改善肠道屏障功能。 0008 作为本发明的优选方式之一， 所述肠道屏障功能的改善具体通过抑制肠道干细胞 的过度增殖实现。 0009 作为本发明的优选方式之一， 所述茶黄。

7、素通过调控肠道内Imd信号水平， 从而改善 肠道稳态。 0010 作为本发明的优选方式之一， 所述茶黄素具体是通过抑制肠道内Imd信号下游的 抗菌肽mRNA表达水平来起作用。 0011 作为本发明的优选方式之一， 所述肠道内Imd信号下游的抗菌肽具体为抗菌肽 Diptericin、 Attacin和Cecropin A1。 0012 本发明相比现有技术的优点在于： 本发明针对现有技术的不足， 对茶黄素在调节 肠道内环境平衡和寿命方面的生理功能及其潜在的分子机制进行了探究分析， 并得到了新 的作用机制： 本发明表明茶黄素可显著抑制Imd信号通路中的相关抗菌肽(Diptericin， Attaci。

8、n和Cecropin A1)mRNA水平的表达， 从而显著抑制肠道内的Imd信号， 有效抑制衰老 说明书 1/4 页 3 CN 111297850 A 3 过程中肠道炎症的发生， 抑制肠道干细胞在衰老过程中过度增殖， 维持肠道菌群稳态， 并保 障肠道的生理功能， 从而延缓机体的衰老过程。 附图说明 0013 图1是实施例1中不同浓度茶黄素膳食干预下雌性果蝇的生存率曲线图； 0014 图2是实施例1中不同浓度茶黄素对雌性果蝇平均寿命影响的柱状图； 0015 图3是实施例1中不同浓度茶黄素膳食干预下雄性果蝇的生存率曲线图； 0016 图4是实施例1中不同浓度茶黄素对雄性果蝇平均寿命影响的柱状图； 。

9、0017 图5是实施例2中茶黄素干预10天和40天时对果蝇肠道微生物区系的影响图(基于 细菌16S rRNA基因水平表达量分析)； 0018 图6是实施例3中茶黄素对不同年龄阶段果蝇的蓝精灵实验结果影响图； 0019 图7是实施例4中茶黄素处理下10日龄与40日龄果蝇肠道干细胞GFP的表达情况观 察图； 0020 图8是实施例4中茶黄素处理下10日龄与40日龄果蝇肠道干细胞绿色荧光标记细 胞表达情况统计柱状图； 0021 图9是实施例5中茶黄素对果蝇肠道天然免疫信号Imd通路下游抗菌肽Diptericin 基因的mRNA水平的影响图； 0022 图10是实施例5中茶黄素对果蝇肠道天然免疫信号I。

10、md通路下游抗菌肽Attacin基 因的mRNA水平的影响图； 0023 图11是实施例5中茶黄素对果蝇肠道天然免疫信号Imd通路下游抗菌肽Cecropin A1基因的mRNA水平的影响图。 具体实施方式 0024 下面对本发明的实施例作详细说明， 本实施例在以本发明技术方案为前提下进行 实施， 给出了详细的实施方式和具体的操作过程， 但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。 0025 本发明的以下实施例， 均以果蝇为实验动物模型， 综合研究茶黄素调控肠道稳态 影响个体衰老的分子机理， 以期为茶黄素在通过改善肠道稳态的应用提供理论依据。 0026 实施例1： 茶黄素延缓果蝇衰老 0027 一、。

11、 实验方法： 0028 选用含不同浓度茶黄素的果蝇培养基， 分别饲养野生型w1118果蝇； 并在25条件 下， 统计不同饲养条件下雌性果蝇和雄性果蝇的生存率曲线。 其中，“含不同浓度茶黄素的 果蝇培养基” 中， 果蝇培养基选用本领域常规的任一果蝇培养基即可， 添加的茶黄素浓度分 别为1mg/mL、 2.5mg/mL； 另外， 还需增加一组对照组， 即没有添加茶黄素的果蝇培养基。 0029 二、 实验结果： 0030 实验结果如图1-4所示， 其中， 图1是不同浓度茶黄素(1mg/mL、 2.5mg/mL)膳食干预 下野生型w1118雌性果蝇的生存率曲线图； 图2是不同浓度茶黄素(1mg/mL、。

12、 2.5mg/mL)对野生 型w1118雌性果蝇平均寿命影响的柱状图； 图3是不同浓度茶黄素(1mg/mL、 2.5mg/mL)膳食干 预下野生型w1118雄性果蝇的生存率曲线图； 图4是不同浓度茶黄素(1mg/mL、 2.5mg/mL)对野 说明书 2/4 页 4 CN 111297850 A 4 生型w1118雄性果蝇平均寿命影响的柱状图。 0031 根据实验结果可知， 在果蝇培养基中加入适量茶黄素的膳食干预， 能明显延缓果 蝇衰老和死亡。 0032 实施例2： 茶黄素改善果蝇在衰老过程中的肠道菌群过度增殖 0033 一、 实验方法： 0034 研究表明， 机体快速增殖组织的慢性炎症以及功。

13、能紊乱是其衰老并致死的重要原 因之一。 在模式动物果蝇中， 肠道炎症伴随着衰老不断升高， 肠道内共生菌群无序增殖， 肠 道功能也逐渐发生紊乱。 这其中， 肠道内天然免疫Imd信号和其衰老过程中的各类紊乱变化 息息相关。 我们选取在不含茶黄素的培养基喂养的同龄野生型果蝇为对照， 使用通用引物 对在含有茶黄素(2.5mg/mL)培养基中喂养10天和40天的野生型果蝇肠道细菌16S rRNA基 因水平进行定量分析。 0035 二、 实验结果： 0036 实验结果如图5所示， 图5是茶黄素(2.5mg/mL)干预10天和40天时对果蝇肠道微生 物区系的影响图(基于细菌16S rRNA基因水平表达量分析。

14、)。 0037 根据实验结果可知， 喂养10天后， 茶黄素干预果蝇和对照组果蝇在16S rRNA基因 水平上没有显著差异。 然而， 与对照组相比， 茶黄素干预40天能明显改善果蝇肠道菌群在衰 老过程中的过度增殖。 0038 实施例3： 茶黄素改善果蝇肠屏障稳态 0039 一、 实验方法： 0040 我们选用无毒副作用的蓝色食用色素对不同年龄阶段(10日龄、 30日龄、 40日龄、 50日龄)的果蝇进行肠屏障功能实验。 果蝇肠道的屏障功能发生紊乱， 给这种果蝇喂食含有 蓝色染料的培养基一段时间后(一般1小时)， 蓝色染料会快速透过肠道而蔓延到身体各处， 此时果蝇几乎通体呈现蓝色(称为 “Smur。

15、f” )。 果蝇肠道的屏障功能完好， 蓝色染料便只存在 于喙、 胃和肠道等消化系统里(称为 “No-Smurf” )。 此种检测技术使用的蓝色染料无毒无害， 如果将喂食含有蓝色染料培养基一段时间的果蝇转移到正常培养基上饲养， 蓝色染料能很 快随着粪便排出， 几乎不给果蝇造成生理上的影响。 0041 二、 实验结果： 0042 实验结果如图6所示， 图6是茶黄素(2.5mg/mL)干预不同天数(10天、 30天、 40天、 50 天)果蝇的蓝精灵实验结果影响图。 0043 根据实验结果， 野生型幼龄果蝇(10日龄)蓝色染料仅局限于消化道， 无 “Smurf” 现 象， 而显著比例的表观 “Smu。

16、rf” 表型在30-50日龄果蝇中出现， 随果蝇的衰老过程逐渐增加。 与年龄匹配的对照组果蝇相比， 果蝇老龄时， 茶黄素喂养显著降低了 “蓝精灵” 表型的比率。 结果显示， 在茶黄素干预可在一定程度上恢复老龄果蝇的肠道屏障功能， 说明茶黄素能显 著改善果蝇肠屏障稳态。 0044 实施例4： 茶黄素抑制肠道干细胞在衰老过程中过度增殖 0045 一、 实验方法： 0046 果蝇成体中肠中的肠道干细胞是维持肠道内环境稳定所必需的， 而衰老与肠道干 细胞异型增生有关。 我们假设这种异型增生可以通过茶黄素来预防。 为此， 我们采用了一种 广泛使用的PEsg-gal4/UAS-GFP菌株， 在该菌株中， 。

17、肠道干细胞和前体细胞被绿色荧光蛋 说明书 3/4 页 5 CN 111297850 A 5 白(GFP)标记。 分别用含有茶黄素(2.5mg/mL)和不含有茶黄素的培养基(对照)进行膳食干 预。 在10天和40天时分离肠道组织， 然后在激光共聚焦显微镜下观察肠道内GFP的表达情 况。 0047 二、 实验结果： 0048 实验结果如图7、 图8所示。 其中， 图7是茶黄素(2.5mg/mL)处理下10日龄与40日龄 果蝇肠道内GFP的表达情况激光共聚焦显微镜图； 图8是根据图7结果统计绘制的 “茶黄素处 理下10天与40天果蝇肠道内绿色荧光标记细胞表达情况统计柱状图” 。 0049 根据实验结。

18、果可知， 10日龄幼蝇中肠道干细胞和前体细胞数量相对较少， 即上皮 细胞更新水平较低， 而40日龄衰老果蝇中肠道干细胞和前体细胞数量明显增加。 我们发现 茶黄素干预的肠道干细胞和前体细胞的数量在10日龄时与对照组相比没有明显的差异， 而 在40天衰老果蝇中， 茶黄素干预能明显降低GFP的表达。 上述结果表明， 茶黄素能明显抑制 肠道内干性细胞的恶性增生， 防止肠道干细胞在衰老过程中的过度增殖， 并能维持老年苍 蝇的肠道完整性。 0050 实施例5： 茶黄素调控肠道天然免疫Imd信号 0051 一、 实验方法： 0052 基于上述实施例实验研究结果， 我们再进一步研究茶黄素膳食干预是否通过影响 。

19、肠道内Imd信号水平， 从而改善肠道菌群和肠道生理功能。 0053 首先， 我们选取茶黄素(2.5mg/mL)饲养的野生型果蝇(分别为5天、 10天和30天)， 提取肠道总RNA， 进行实时定量荧光PCR检测(不加茶黄素培养基饲养的同龄果蝇为对照)。 0054 二、 实验结果： 0055 实验结果如图9-11所示。 其中， 图9是茶黄素(2.5mg/mL)对果蝇(分别为5天、 10天 和30天)肠道天然免疫信号Imd通路下游抗菌肽Diptericin基因的mRNA水平的影响图； 图10 是茶黄素(2.5mg/mL)对果蝇(分别为5天、 10天和30天)肠道天然免疫信号Imd通路下游抗菌 肽At。

20、tacin基因的mRNA水平的影响图； 图11是茶黄素(2.5mg/mL)对果蝇(分别为5天、 10天和 30天)肠道天然免疫信号Imd通路下游抗菌肽Cecropin A1基因的mRNA水平的影响图。 0056 根据实验结果可知， 茶黄素能明显降低肠道内Imd信号下游抗菌肽基因的表达水 平。 然后， 用实时定量荧光PCR进行验证， 发现抗菌肽Diptericin， Attacin和Cecropin A1的 mRNA水平， 在茶黄素干预组里明显降低。 因此， 实验结果表明茶黄素能显著抑制肠道内的 Imd信号。 0057 对实施例1-5中实验研究的总结： 0058 本发明系统探讨了茶黄素在调节肠道。

21、内环境平衡和延缓衰老的生理功能及其分 子机制。 结果表明， 茶黄素作为膳食补充剂， 有预防衰老引起的肠道菌群失调、 延缓肠道上 皮功能障碍和维持肠屏障稳态等方面的作用。 我们的qRT-PCR数据表明， 茶黄素干预组显著 抑制了Imd信号通路中的相关抗菌肽(Diptericin， Attacin和Cecropin A1)mRNA水平的表 达， 从而显著抑制肠道内的Imd信号， 有效抑制肠道炎症的发生， 维持低水平的肠道菌群并 保障肠道的生理功能， 从而延缓果蝇的衰老过程。 0059 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 4/4 页 6 CN 111297850 A 6 图1 图2 说明书附图 1/6 页 7 CN 111297850 A 7 图3 图4 说明书附图 2/6 页 8 CN 111297850 A 8 图5 图6 说明书附图 3/6 页 9 CN 111297850 A 9 图7 图8 说明书附图 4/6 页 10 CN 111297850 A 10 图9 图10 说明书附图 5/6 页 11 CN 111297850 A 11 图11 说明书附图 6/6 页 12 CN 111297850 A 12 。