植物来源外泌体样囊泡(plant-derived exosome-like nanovesicles,PELNs),与牛奶等动物来源外泌体的组分、结构和生物功能相似,是一种新兴的食品活性成分。有研究表明,PELNs具有促进干细胞增殖、维持肠道稳态等功能,可促进机体健康。炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)严重威胁到人类健康,有效防治IBD至关重要。目前,大蒜来源外泌体样囊泡(garlicderived exosome-like nanovesicles,GELNs)对IBD的作用鲜有报道。为了深入探究GELNs对结肠炎的影响,本研究首先从蒜汁中分离提取GELNs,并对其主要成分进行鉴定;然后,通过脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导人结直肠腺癌细胞(Caco-2)模型评估GELNs对肠上皮细胞炎症损伤的保护作用;最后,建立葡聚糖硫酸钠(dABT-199试剂extran sulphate sodium salt,DSS)诱导小鼠结肠炎模型,进一步探究GELNs对结肠炎的保护作用和机理。具体研究内容和结果如下:1、采用蔗糖密度梯度和超高速离心相结合的方法分离提取GELNs,测定粒径和ζ电位;采用液相色谱与质谱联用对GELNs的脂质和蛋白质进行分析,采用RNA转录组测序技术进行mi RNAs序列鉴定和靶基因预测分析。结果表明:GELNs为纳米级杯状囊泡,ζ电位为负值,包含26种脂质、61种蛋白质和127种已知的mi RNAs;其中,多个mi RNAs可靶向编码人源炎症相关基因。2、建立LPS诱导的Caco-2单层肠上皮细胞炎症模型,探究GELNs对肠上皮细胞炎症的保护作用。结果表明:GELNs(5、10μg/m L)能显著降低LPS引起的通透性损伤、一氧化氮(nitric oxide,NO)过量产生,上调胞质紧密粘连蛋白1(zonula occludens-1,ZO-1)、闭合蛋白(claudin-1)和咬合蛋白(occludin)的表达,并抑制促炎因子白介素-6(interleukin-6,IL-6)、白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)的分泌水平,上调抗炎因子白介素-10(interleukin-10,IL-10)的水平,改善肠道屏障损伤。TLR4抑制实验表明,GELNs的抗炎活性与TLR4信号通路密切相关。3、建立DSS诱导小鼠结肠炎模型,评估GELNs对结肠炎的缓解作用。结果表明:每日灌胃剂量为100 mg/kg时,GELNs可有效改善小鼠炎症反应、肠道组织病理损伤和紧密连接蛋白结构紊乱,显著下调toll样受体4(toll like receptor 4,TLR4)/髓样分化初级反应基因88(myeloi获悉更多d differentiation primary response gene 88,My D88)/核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)信号通路关键蛋白的表达;有效地抑制IL-6、白介素-17A(interleukin-17,IL-17A)、IL-1β、TNF-α、IFN-γ和NO的过度分泌。此外,GELNs通过恢复毛螺杆菌(Lachnospiraceae)、抑制螺杆菌(Helicobacter)、拟杆菌(Bacteroides)、埃希菌-志贺菌(Escherichia-Shigella)和阿克曼氏菌(Akkermansia)的相对丰度等改变结肠炎小鼠的肠道菌群,并显著增加短链脂肪酸(short chain fatty acid,SCFAs)的产生。本研究全面解析了大蒜外泌体样囊泡的主要成分,研究表明,GELNs可能通过其所携带的mi RNBioconcentration factorAs调控小鼠结肠内TLR4/My D88/NF-κB信号通路,促进有益菌丰度,降低有害菌丰度,发挥缓解结肠炎的作用。本文阐明了GELNs缓解肠道炎症潜在作用机制,揭示了这些成分与抗肠炎活性之间的关系,这将为开发具有肠道保护功能的大蒜衍生产品提供理论基础。