目的:溃疡性结肠炎(UC)是慢性非特异性肠道疾病,发病机制尚不明确,久病不愈无特效药物根治。随着结肠炎研究的不断深入,发现炎症性结肠炎患者体内常见维生素K(VK)缺乏。维生素K(包括维生素K1和维生素K2)是维持人体健康和代谢的脂溶性维生素,其中维生素K2(VK2)较维生素K1(Fulvestrant小鼠VK1)有更高的生物活性。近年来,VK2在抑制炎症、抗氧化和调节免疫应答等方面的作用已逐渐被发现。因此,本研究拟通过给予葡聚糖硫酸钠(DSS)溶液诱导建立UC小鼠模型,通过补充不同剂量VK2(四烯甲萘醌,MK-4),探讨VK2对小鼠溃疡性结肠炎的改善效果及机制。方法:采用不同浓度DSS溶液建立UC小鼠模型。将40只C57BL/6J小鼠,适应性喂养1周后随机分为4组(10只/组):空白对照组(CON):每天正常饮水进食;2.0%DSS组(DL):正常进食,每天饮用2%DSS溶液;2.5%DSS组(DM):正常进食,每天饮用2.5%DSS溶液;3.0%DSS组(DH):正常进食,每天饮用3%DSS溶液。整个实验过程持续7天。实验期间每天记录小鼠体重、粪便状态和便血情况,以此计算疾病活动指数(DAI)。实验结束后麻醉处死小鼠,收集小鼠血液、脾脏、结肠等组织备检。观察各组结肠病理损伤,检测小鼠结肠组织炎性因子及氧化应激水平。VK2补充对DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎的影响。将60只C57BL/6J小鼠,适应性喂养1周后随机分为6组(10只/组):空白对照组(CON)、模型组(DSS)、低剂量VK2组(LVK2)、中剂量VK2组(MVK2)、高剂量VK2组(HVK2)和阳性对照组(采用5-氨基水杨酸,5-ASA)。各组小鼠均进食普通维持饲料,CON组小鼠每天饮用自来水,自实验第8天开始每天给予等体积玉米油灌胃一次;DSS组小鼠实验第1天至第7天饮用3.0%DSS溶液,自实验第8天开始每天给予等体积玉米油灌胃一次,第15天至第21天饮用1.5%DSS溶液进行模型维持;在DSS组的基础上,LVK2、MVK2和HVK2组小鼠自第8天开始每天分别给予15 mg/(kg·bw)、30 mg/(kg·bw)和60 mg/(kg·bw)的VK2(溶于玉米油中)灌胃;5-ASA组自第8天开始每天给予100 mg/(kg·bw)5-ASA灌胃。实验结束后,分析各组小鼠结肠组织病理改变,检测血液中MK-4和MK-7含量、结肠组织炎性因子、髓过氧化物(MPO)和氧化应激水平的变化;利用蛋白免疫印迹实验(WB)检测小鼠结肠组织中NF-κB通路相关蛋白表达;通过检测小鼠血液中二胺氧化酶(DAO)含量和小鼠结肠上皮紧密连接蛋白的表达来分析VK2对UC小鼠肠黏膜屏障功能的影响;通过16s r RNA和靶向代谢组学检测小鼠肠道菌群及短链脂肪酸(SCFAs)含量的变化,分析VK2对UC小鼠肠道微生态的调节作用。结果:成功建立了DSS诱导的UC小鼠模型,病理组织切片结果显示3%DSS溶液造成的溃疡性结肠黏膜损伤较明显,相关炎性因子和氧化应激水平显著变化。在此模型基础上补充VK2,观察其对DSS诱导小鼠溃疡性结肠炎的改善。结果显示,与DSS组相比,LVK2、MVK2和HVK2组小鼠DAI评分分别降低了21.74%、23.91%和45.65%(P均<0.05),结肠长度分别增加了1.94%、17.78%和11.67%(P均<0.05)。血清MK-4检测结果在DSS组和CON组之间不存在统计学差异,但LVK2、MVK2和HVK2组小鼠血清MK-4含量均显著高于DSS组和CON组(P均<0.05)。血清MK-7水平分析结果显示,DSS组小鼠血清MK-7水平显著低于CON组,MVK2和HVK2组小鼠血清MK-7含量显著高于DSS组(P均<0.05)。炎性因子结果显示,与DSS组相比,LVK2、MVK2和HVK2组小鼠炎性因子IL-1β水平显著降低,分别降低了66.90%、74.74%和45.42%(P均<0.05),IL-10水平显著升高,分别升高了89.03%、84.96%和93.06%(P均<0.05)。此外,与DSS组相比,MVK2和HVK2组小鼠TNF-α水平显著降低了64.44%和36.25%(P均<0.05)。蛋白免疫印迹实验结果显示,VK2处理后显著改变了DSS刺激引起的NF-κB通路相关蛋白的变化(P均<0.05)。小鼠肠屏障蛋白Muc2、Occludin和ZO-1表达水平在MVK2组的水平较高,显著高于DSS组(P<0.05),HVK2组小鼠结肠MPR-171临床试验uc2和Occludin表达水平也显著高于DSS组(P<0.05)。此外,氧化应激指标检测结果显示,中剂量和高剂量VK2干预后可显著改变SOD、MDA和CAT水平。肠道菌群分析结果显示,中剂量VK2干预对UC小鼠肠道菌群紊乱显示出了较强的改善作用,可显著升高Faecalibaculum和Eubacterium＿ruminantium＿group等SCFAs产生菌的相对丰度,进而促进肠道菌群代谢物的合成。并且这些肠道菌群的变化与UC小鼠炎性因子、肠屏障蛋白等参数显著相关。此外,MK-7产生菌Veillonella分析结果显示,HVK2组与DSS组之间的差异存在统计学差异。结论:本文成功建立了DSS诱导的UC小鼠模型,可见肠道黏膜损伤、肠道菌群紊乱。各剂量VK2均对小鼠溃疡性结肠炎损伤具有一定改善作用,其中30 mg/(kg·bw)VK2在降低炎性因子和氧化应激水平,改善肠道屏障功能和调节肠道菌群紊乱方面显示出更好的效果。不同STI sexually transmitted infection剂量VK2对溃疡性结肠炎改善效果不同可能与其差异调节肠道菌群组成有关。总之,本研究的相关结果为临床溃疡性结肠炎患者VK2的辅助治疗提供了参考,同时也期待开展相关临床研究。