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炎症性肠病是一种与肠粘膜免疫功能密切相关的慢性肠道疾病,其发病机制较为复杂,受遗传、环境和机体免疫系统功能等多方面影响。目前市面上的药物难以达到完全治愈的效果且毒副作用大,患者易产生依赖性,长期以往,加深了患者心理负担和生理损伤。食源性物质通常毒性较低,通过营养摄入的干预方式进行“无药治疗”逐渐成为炎症性肠病的研究热点。研究发现海洋来源的抗炎活性物质对炎症性肠病有一定的缓解效果和治疗潜力,因此本论文选取海洋来源的活性物质二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)和虾青素(AST)为原料,通过化学合成多不饱和脂肪酸-虾青素酯,选择EPA-虾青素单酯作为干预物,初步探究其在体内外模型中对急性炎症性肠病的作用机制。本论文主要研究方法与结果如下:(1)利用DMAP和EDC·HCl催化合成多不饱和脂肪酸-虾青素酯,通过柱层析对单、双酯进行分离纯化,采用HPLC-MS/MS进行结构鉴定。结果发现,反应时间达8 h时,反应产物全部为双酯型,EPA/DHA-虾青素双酯的得率分别为74.8%和62.1%;降低催化剂比例并将反应时间缩短到20 min时,可有效合成中间产物单酯,EPA/DHA-虾青素单酯的得率分别为19.7%和14.5%;通过柱层析分离得到四种酯化产物——EPA-虾青素单酯、EPA-虾青素双酯、DHA-虾青素单酯和DHA-虾青素双酯,经鉴定四种产物纯度均在95%以上。(2)体外实验采用脂多糖(LPS)干预法刺激人克隆结肠癌(Caco-2)细胞构建损伤模型,选择EPA-虾青素单酯进行干预,设置空白对照组、模型组、高剂量组、低剂量组,采用分光光度法和酶联免疫法测定氧化应激酶和炎症因子的表达量。结果发现:在10~40μg/m L的浓度范围内,EPA-虾青素单酯可促进Caco-2细胞增殖,且作用效果具有浓度依赖性;可以抑制细胞的氧化损伤,主要表现为抑制丙二醛(MDA)和乳酸脱氢酶(LDH)产生,促进超氧化物歧化酶(SOD)的分泌,从而抑制细胞内活性氧水平;还可以抑制一氧化氮(NO)的生成和抗肿瘤坏死因子(TNF)-α的表达,阻碍细胞炎症的发展。(3)体内实验通过葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导法构建C57BL/6小鼠急性炎症性肠病模型,设置空白对照组、模型组、EPA组、AST组、复配组和EPA-虾青素单酯组,通过对小鼠的疾病活动指数评价、结肠组织学和病理学分析判断改善效果,采用分光光度法、免疫转印法、Tunel-DAPI荧光标记法和免疫组化法探究受试物对氧化应激、炎症因子通路和肠道屏障的影响机制。结果发现:在150mg/kg的灌胃剂量下,所有受试物组均有效改善了急性炎症性肠病小鼠体重减轻、便血、稀便的现象;病理学分析发现炎症浸润、隐窝萎缩、杯状细胞流失等情况也得到初步改善;整体状态和肠道宏观结构看,EPA-虾青素单酯比其余受试物表现出更好的改善效果。对氧化应激作用具有偏向性,仅有AST表现出对髓过氧化物酶(MPO)具有明显抑制作用,所有受试物对超氧化物歧化酶(SOD)的促进作用未表现出明显的统计学意义;同时抑制炎症小体NLRP3的聚合及其下游促炎因子白介素-1β蛋白的表达,促进机械屏障结构蛋白闭锁小带(ZO)-1和闭锁蛋白(Occludin)在病灶部位的表达,并抑制了上皮细胞的凋亡,以上结果说明干预物主要通过修复肠道机械屏障和平衡免疫反应来保护结肠组织。(4)采用高通量测序检测小鼠粪便中肠道菌群的组成,分析发现:所有受试物组均能增加肠道菌群的丰度和多样性,肠道菌落在门、属水平的组成在聚类分析中更接近正常小鼠的肠道菌群组成,且受试物对菌群结构的影响具有偏好性;对样本菌群相似度和功能性分析发现EPA-虾青素单酯组与空白对照组最为接近,在营养代谢和介导细胞因子方面作用最为明显。综上所述,EPA-虾青素单酯在体外细胞炎症模型和体内小鼠急性炎症性结肠病模型中均表现出缓解效果,其改善机制可能是抑制促炎因子通路的表达、修复肠道机械屏障和平衡肠道微生物稳态等。多不饱和脂肪酸-虾青素酯作为一种新型海洋活性物质为高值化产品和炎症性肠病治疗药物的开发提供了一定的思路。