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炎症性肠病（Inflammatory bowel disease，IBD）是一类由免疫介导的、发生于胃肠道的慢性、复发性炎症疾病。目前，IBD的发病机制不明且不能完全治愈，需要使用药物来延长IBD缓解期。月桂酸单甘油酯（Glycerol monolaurate，GML）是一种天然存在于母乳、椰子油和棕榈仁油中的12碳中链脂肪酸甘油单酯，是一般公认安全类（GRAS）食品添加剂。大量研究证明GML具有优良的抑菌、抗炎和免疫调节功能。因此，研究GML对IBD的缓解作用及其机制具有重要意义。本课题首先探究了GML对小鼠生长、肠道屏障功能、炎症响应以及肠道菌群的影响，随后通过建立葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导结肠炎小鼠模型探究了GML对DSS诱导结肠炎的改善作用及其机制，并初步探讨了GML对肠道菌群的调节作用与其对结肠炎改善作用的相关性；最后通过粪菌移植试验探究肠道菌群在GML改善DSS诱导结肠炎中的作用。课题的主要研究结论如下:
1.不同剂量GML（400、800和1600mg/kg）均显著促进小鼠的生长，其中高剂量GML（1600mg/kg）降低了低密度脂蛋白胆固醇/高密度脂蛋白胆固醇比值，显著上调回肠抗菌蛋白编码基因α-defensin和reg3g和结肠抑炎细胞因子tgfb1表达水平、血清免疫球蛋白IgA以及抑炎细胞因子TGF-β1和IL-22的分泌水平。此外，不同剂量GML降低了粪便中Anaeroplasma（厌氧原体属）和Desulfovibrio（脱硫弧菌属）的比例，同时GML以剂量依赖的方式促进有益的抗炎共生菌梭菌属XIVa族、Oscillibacter和Parasutterella的增殖，其中1600mg/kg GML效果最显著。本部分研究为GML在体内的抑菌、抗炎活性提供了新思路。
2.灌胃剂量为6mg/（只·天）的GML3周后，在小鼠饮水中添加DSS诱导结肠炎，DSS处理期间不灌胃和灌胃GML分别为GML前处理组和GML共处理组。研究结果表明GML前处理和GML共处理均能显著缓解DSS诱导的结肠炎小鼠的体重下降和结肠长度缩短；GML前处理显著降低疾病活动指数（Disease activity index，DAI）和结肠组织病理学评分，显著下调结肠组织促炎细胞因子il6、tnfa和il23p19的基因表达水平以及血清IL-6的蛋白分泌水平。转录组学分析发现，GML前处理通过调节IBD、昼夜节律以及mTOR信号通路来缓解结肠炎。此外，GML前处理和共处理均能抵抗DSS引起的菌群多样性下降，GML前处理显著降低Turicibacter属的比例，显著提高Romboutsia属、Lactobacillus（乳酸杆菌属）和Bifidobacterium（双歧杆菌属）的相对丰度，GML共处理显著提高Romboutsia属和Chryseobacterium（金黄杆菌属）的相对丰度，并且这些细菌分类群的变化与GML对DSS诱导结肠炎的改善作用密切相关。此外，GML前处理减缓DSS引起的粪便丙酸和丁酸含量下降，显著缓解短链脂肪酸（SCFAs）总量减少。以上结果表明GML可缓解DSS诱导的小鼠结肠炎。
3.利用复合抗生素（ABX）诱导的无菌化小鼠模型探究肠道菌群在GML缓解DSS诱导结肠炎中的作用。结果证明，来自灌胃剂量为6mg/（只·天）GML的小鼠的粪菌移植对DSS诱导结肠炎的缓解作用更显著，包括更快地恢复体重、显著降低DAI、显著减缓结肠长度的缩短、显著改善结肠组织炎症细胞浸润、组织损伤和降低病理学评分，显著上调抑炎细胞因子（IL-10和IL-22）和降低促炎细胞因子（IL-6和IL-1β）在结肠中的基因表达水平以及在血清中的蛋白分泌水平。并且GML处理小鼠的粪菌移植通过促进调节性T细胞（Treg）耐受型免疫响应途径抵抗结肠炎。本部分结果表明GML作用后的肠道菌群可缓解结肠炎。
4.肠道菌群分析结果显示，6mg/（只·天）GML灌胃4周后显著提高小鼠粪便中Bifidobacterium（双歧杆菌属）和Alistipes（另枝菌属）的相对丰度。然而，菌群移植给ABX无菌化小鼠并进行结肠炎诱导后，小鼠粪便中的Helicobacter（螺杆菌属）和Helicobacter ganmani的相对丰度显著升高，Mucispirillum属、Klebsiella（克雷伯氏菌属）和Cupriavidus（贪铜菌属）以及种水平上的Mucispirillum schaedleri、Klebsiella pneumoniae、Cupriavidus metallidurans的相对丰度显著降低，并且这些肠道菌群的变化与DSS诱导结肠炎的改善密切相关。本部分结果表明，肠道菌群在GML对结肠炎改善作用中发挥介导作用，其中Bifidobacterium（双歧杆菌属）是响应GML对结肠炎改善作用的特征菌，Helicobacter ganmani是响应菌群移植对结肠炎改善作用的特征菌。
1.不同剂量GML（400、800和1600mg/kg）均显著促进小鼠的生长，其中高剂量GML（1600mg/kg）降低了低密度脂蛋白胆固醇/高密度脂蛋白胆固醇比值，显著上调回肠抗菌蛋白编码基因α-defensin和reg3g和结肠抑炎细胞因子tgfb1表达水平、血清免疫球蛋白IgA以及抑炎细胞因子TGF-β1和IL-22的分泌水平。此外，不同剂量GML降低了粪便中Anaeroplasma（厌氧原体属）和Desulfovibrio（脱硫弧菌属）的比例，同时GML以剂量依赖的方式促进有益的抗炎共生菌梭菌属XIVa族、Oscillibacter和Parasutterella的增殖，其中1600mg/kg GML效果最显著。本部分研究为GML在体内的抑菌、抗炎活性提供了新思路。
2.灌胃剂量为6mg/（只·天）的GML3周后，在小鼠饮水中添加DSS诱导结肠炎，DSS处理期间不灌胃和灌胃GML分别为GML前处理组和GML共处理组。研究结果表明GML前处理和GML共处理均能显著缓解DSS诱导的结肠炎小鼠的体重下降和结肠长度缩短；GML前处理显著降低疾病活动指数（Disease activity index，DAI）和结肠组织病理学评分，显著下调结肠组织促炎细胞因子il6、tnfa和il23p19的基因表达水平以及血清IL-6的蛋白分泌水平。转录组学分析发现，GML前处理通过调节IBD、昼夜节律以及mTOR信号通路来缓解结肠炎。此外，GML前处理和共处理均能抵抗DSS引起的菌群多样性下降，GML前处理显著降低Turicibacter属的比例，显著提高Romboutsia属、Lactobacillus（乳酸杆菌属）和Bifidobacterium（双歧杆菌属）的相对丰度，GML共处理显著提高Romboutsia属和Chryseobacterium（金黄杆菌属）的相对丰度，并且这些细菌分类群的变化与GML对DSS诱导结肠炎的改善作用密切相关。此外，GML前处理减缓DSS引起的粪便丙酸和丁酸含量下降，显著缓解短链脂肪酸（SCFAs）总量减少。以上结果表明GML可缓解DSS诱导的小鼠结肠炎。
3.利用复合抗生素（ABX）诱导的无菌化小鼠模型探究肠道菌群在GML缓解DSS诱导结肠炎中的作用。结果证明，来自灌胃剂量为6mg/（只·天）GML的小鼠的粪菌移植对DSS诱导结肠炎的缓解作用更显著，包括更快地恢复体重、显著降低DAI、显著减缓结肠长度的缩短、显著改善结肠组织炎症细胞浸润、组织损伤和降低病理学评分，显著上调抑炎细胞因子（IL-10和IL-22）和降低促炎细胞因子（IL-6和IL-1β）在结肠中的基因表达水平以及在血清中的蛋白分泌水平。并且GML处理小鼠的粪菌移植通过促进调节性T细胞（Treg）耐受型免疫响应途径抵抗结肠炎。本部分结果表明GML作用后的肠道菌群可缓解结肠炎。
4.肠道菌群分析结果显示，6mg/（只·天）GML灌胃4周后显著提高小鼠粪便中Bifidobacterium（双歧杆菌属）和Alistipes（另枝菌属）的相对丰度。然而，菌群移植给ABX无菌化小鼠并进行结肠炎诱导后，小鼠粪便中的Helicobacter（螺杆菌属）和Helicobacter ganmani的相对丰度显著升高，Mucispirillum属、Klebsiella（克雷伯氏菌属）和Cupriavidus（贪铜菌属）以及种水平上的Mucispirillum schaedleri、Klebsiella pneumoniae、Cupriavidus metallidurans的相对丰度显著降低，并且这些肠道菌群的变化与DSS诱导结肠炎的改善密切相关。本部分结果表明，肠道菌群在GML对结肠炎改善作用中发挥介导作用，其中Bifidobacterium（双歧杆菌属）是响应GML对结肠炎改善作用的特征菌，Helicobacter ganmani是响应菌群移植对结肠炎改善作用的特征菌。