Ascophyllan补充剂的安全性及对先天免疫表型、生化参数和肠道微生物组的探索性调节：一项随机初步试验

《Marine Drugs》：Ascophyllan Supplementation Is Safe and Associated with Exploratory Modulation of Innate Immune Phenotypes, Biochemical Parameters, and the Gut Microbiome in a Randomized Pilot Trial

　　

背景：Ascophyllan是一种从褐藻中提取的硫酸化多糖，在临床前研究中已显示出免疫调节和抗氧化作用，但人体临床证据仍然稀缺。这项随机、双盲、安慰剂对照的初步试验评估了健康成年人每日补充ascophyllan的安全性及探索性生物学效应。方法：将12名参与者随机分配接受ascophyllan（n=6）或安慰剂（n=6），为期28天。通过不良事件报告和重复实验室评估（包括血液学、生物化学和炎症标志物）监测安全性。采用连续流式细胞术分析免疫细胞群体，在多个时间点测量血清总抗氧化能力，并利用16^S rRNA基因测序对肠道微生物组组成进行分型。所有分析均为探索性。结果：Ascophyllan补充剂表现出良好的耐受性，研究期间未观察到不良事件，血液学、肾脏和生化参数保持稳定。探索性纵向分析提示，在ascophyllan补充期间NK细胞相关表型的定向调节，包括CD57⁺、NKp46⁺和NKG2D⁺ NK细胞表型的定向变化；然而，经多重比较校正后，组×时间交互作用分析未保持统计学显著性。血清抗氧化能力表现出个体间差异，在中间时间点ascophyllan组呈现定向但非显著的升高。探索性微生物组分析提示涉及拟杆菌科（Bacteroidaceae）和双歧杆菌科（Bifidobacteriaceae）成员的适度定向组成差异；然而，经多重比较校正后，没有任何分类群保持统计学显著性。结论：这些初步发现表明，ascophyllan在健康成年人中安全且耐受性良好，并可能与先天免疫表型的调节、微妙的微生物组组成差异以及抗氧化能力的定向变化有关。有必要开展更大规模、充分有力的临床试验来确认这些观察结果，并进一步探究潜在的生物学和临床效应。

论文解读：Ascophyllan补充剂的安全性及其对先天免疫表型、生化参数和肠道微生物组的探索性调节——一项随机初步试验

研究背景：海洋衍生多糖因其免疫调节、抗氧化和抗炎等生物活性，作为功能性膳食成分受到广泛关注。其中，褐藻中的硫酸化多糖在调节先天免疫反应、影响氧化还原平衡及宿主-微生物互作方面表现突出。Ascophyllan是从泡叶藻（Ascophyllum nodosum）中提取的一种含岩藻糖的硫酸化杂多糖，与岩藻依聚糖结构相关但有所区别，具有独特的单糖组成（包括岩藻糖、木糖、葡萄糖醛酸等）、较高的硫酸基含量及相对较低的分子量（天然形式通常为100–300 kDa）。临床前研究显示ascophyllan可激活巨噬细胞分泌肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和粒细胞集落刺激因子（G-CSF），增强自然杀伤（NK）细胞毒性，并通过树突状细胞成熟和细胞因子分泌促进T细胞免疫功能。研究还发现ascophyllan通过mTOR通路直接激活人NK细胞，增强对EB病毒感染B细胞的细胞毒性。此外，膳食多糖可能通过肠道微生物组间接发挥免疫效应，例如拟杆菌科（Bacteroidaceae）和双歧杆菌科（Bifidobacteriaceae）的特定分类群与增强先天免疫反应和NK细胞功能相关。尽管临床前数据令人鼓舞，但关于ascophyllan安全性及免疫效应的人体临床证据仍然有限，尚无随机对照试验全面评估其对健康个体先天免疫细胞亚群、系统性抗氧化能力和肠道微生物组组成的影响。因此，本研究设计了一项随机、安慰剂对照的初步试验，旨在评价其短期安全性，并探讨其对免疫表型、生化血液学参数、抗氧化能力及肠道微生物组组成的潜在效应，为后续机制和功效试验奠定基础。

研究方法：本项1期随机、双盲、安慰剂对照试验（jRCT: jRCTs041230038）纳入12名健康日本志愿者（6男6女，中位年龄34岁，中位体重56 kg），参与者来自爱知医科大学医院。研究人员采用流式细胞术多参数分析外周血免疫细胞亚群（包括NK细胞表型、树突状细胞亚群、T/B淋巴细胞等）；利用商品化试剂盒测定血清总抗氧化能力；通过16S rRNA基因测序（针对16^S rRNA基因）分析肠道微生物组组成。纵向数据使用具有参与者特异性随机截距的线性混合效应模型进行分析，多重比较采用错误发现率（FDR）校正。

研究结果：
2.1 研究人群与依从性：共招募12名健康成人，随机分配至ascophyllan组（n=6）或安慰剂组（n=6），所有参与者完成研究方案，补充依从性良好。两组基线人口学特征（年龄、性别分布、体重）具有可比性。
2.2 安全性与耐受性：28天干预期间，ascophyllan补充剂耐受性良好，两组均无不良事件、副作用或临床相关症状报告，无参与者因耐受性问题退出研究。
2.3 实验室安全与血液学稳定性：在干预期及随访至第43天，两组全血细胞计数（CBC）指标和生化参数保持稳定。线性混合效应模型显示，白细胞（WBC）计数和血小板（PLT）计数无显著组×时间交互作用。肝功能（AST、ALT）、肾功能（肌酐）和全身炎症标志物（CRP）的纵向模式在组间无显著差异。Ascophyllan组第8天AST出现短暂升高（基线18.50±3.51 U/L vs 第8天28.00±22.93 U/L），但仍在正常参考范围内，且未伴随ALT升高，后续访视恢复正常。
2.4 对免疫细胞群的影响：
2.4.1 自然杀伤细胞：流式细胞术分析显示，ascophyllan补充与NK细胞相关表型的定向调节有关，包括特定时间点CD57⁺和NKp46⁺ NK细胞频率的定向升高，而NKG2D表达相对稳定。混合效应组×时间交互作用分析显示某些NK细胞标志物存在名义纵向差异，但经多重比较校正后均未保持统计学显著性。
2.4.2 树突状细胞亚群：探索性组内分析提示，ascophyllan组浆细胞样树突状细胞（pDCs，CD123⁺）出现短暂增加，在第22天达到峰值后回落至基线水平；髓样树突状细胞（mDCs，CD11c⁺）总体保持稳定，仅ascophyllan组第43天观察到BDCA4⁺ mDCs的适度晚期升高。正式混合效应分析未发现组间显著差异。
2.4.3 T和B淋巴细胞：两组研究期间CD4⁺和CD8⁺ T细胞、CD19⁺ B细胞、MAIT细胞（黏膜相关恒定T细胞）或γδ T细胞频率均无显著变化。
2.5 对血清抗氧化能力的影响：纵向测量显示个体间变异性较大。Ascophyllan组相对于基线呈现抗氧化能力的定向升高，在第22天最明显，而安慰剂组变化较小且一致性较差。混合效应分析未发现显著组×时间交互作用。
2.6 对肠道微生物组的影响：使用干预后样本进行探索性分析。Shannon指数评估的α多样性在组间无显著差异。基于Bray-Curtis相异度的β多样性主坐标分析（PCoA）显示两组整体群落结构重叠，置换多元方差分析（PERMANOVA）未检测到全球微生物组成显著差异（R²=0.009, p=0.577）。分类群特异性分析提示ascophyllan组Bacteroidetes和Actinobacteria相对富集，Firmicutes相对减少；在属水平上，Ascophyllan组Parvimonas、Butyricicoccus和Roseburia等显示出定向相对差异，而Klebsiella和Akkermansia等在安慰剂组相对更丰富。但效应大小较小，经多重比较校正后无单个分类群保持统计学显著性。
2.7 综合总结：在这项随机初步研究中，ascophyllan补充剂在健康成年人中安全且耐受性良好。探索性分析提示先天免疫表型的定向调节和微妙的微生物组组成差异，但这些发现在多重比较校正后未保持统计学显著性。

讨论与结论：讨论部分指出，本研究的核心发现是ascophyllan补充与NK细胞表型的定向调节（特别是CD57⁺和NKp46⁺ NK细胞升高）一致，CD57被视为终末NK细胞成熟标志物，NKp46是参与抗病毒和抗肿瘤反应的关键激活性受体；同时，ascophyllan补充与pDCs的短暂扩增相关，pDCs通过I型干扰素产生在连接先天和适应性免疫中发挥关键作用，这种暂时性反应提示调控性免疫效应而非持续刺激，符合安全性观察。肠道微生物组探索性分析显示Bacteroidetes和Actinobacteria相关谱系相对富集，Bifidobacteriaceae和Bacteroidaceae成员可调节NK细胞细胞毒性、树突状细胞成熟和短链脂肪酸/色氨酸衍生物产生，而某些Firmicutes相关分类群与免疫耐受相关。这些方向性变化具有生物学合理性。血清抗氧化能力的定向变化提示潜在的系统性抗氧化效应。安全性数据进一步支持短期耐受性。研究局限性包括样本量小、探索性性质、缺乏NK细胞活性功能检测、微生物组分析仅基于干预后样本等。结论翻译：总之，在健康成年人中，ascophyllan补充剂是安全且耐受性良好的，并且与先天免疫表型的探索性调节相关，包括NK细胞成熟相关标志物的方向性变化和浆细胞样树突状细胞的短暂扩增。然而，这些免疫发现经过多重比较校正后不再保持统计学显著性，因此应谨慎解读，考虑到研究的初步性质和有限的样本量，这大大限制了检测适度纵向免疫效应的统计效力。探索性分析进一步提示了与先前与免疫调节功能相关的分类群相关的微妙但生物学上合理的微生物组组成差异，尽管没有任何单个分类群在多重检验校正后仍具有统计学显著性。此外，ascophyllan补充剂在中间时间点与系统性抗氧化能力的方向性但非显著变化相关，并伴有相当大的个体间变异性。总之，这些发现支持了ascophyllan补充剂的短期可行性和耐受性，并为更大规模、充分有力的临床研究提供了依据，这些研究应纳入全面的免疫功能测定、氧化应激生物标志物、剂量递增策略和高分辨率微生物组分析，以进一步阐明其作用机制和潜在临床效用。论文发表在《Marine Drugs》。