南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院李偉教授團(tuán)隊(duì)揭示西藏開(kāi)菲爾粒源瑞士乳桿菌LZ-R-5對(duì)腸道屏障損傷的保護(hù)機(jī)制及對(duì)腸道菌群組成的調(diào)節(jié)作用近期，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院李偉教授課題組聯(lián)合江蘇新申奧生物科技有限公司在國(guó)際食品TOP期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry(Q1, IF = 5.7) 發(fā)表題目為“Lactobacillus helveticus LZ-R-5 ameliorates DSS-induced colitis in mice by modulating gut microbiota and enhancing intestinal barrier function”的研究性論文。本文第一作者為南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院博士生趙小淦，李偉教授為通訊作者。文章聚焦于瑞士乳桿菌體內(nèi)益生功能，揭示了瑞士乳桿菌LZ-R-5菌體的應(yīng)用潛力：對(duì)腸道屏障損傷的保護(hù)作用、緩解結(jié)腸基底部炎性浸潤(rùn)和門(mén)靜脈肝巨噬細(xì)胞募集、對(duì)腸道菌群的正向調(diào)節(jié)功能。
研究背景
眾所周知，腸道菌群與人們的健康息息相關(guān)，人體生理功能的多方面都受到復(fù)雜腸道微生物組的影響，如能量代謝、腸道屏障、免疫及神經(jīng)系統(tǒng)等?？紤]到腸道菌群與宿主健康間的密切關(guān)系，飲食干預(yù)是調(diào)節(jié)腸道菌群的常見(jiàn)手段。益生菌是公認(rèn)安全的微生物，目前的益生菌補(bǔ)充劑主要以乳桿菌和雙歧桿菌屬為主，益生菌對(duì)宿主健康的正向調(diào)節(jié)作用已得到充分的研究。
眾所周知，腸道菌群與人們的健康息息相關(guān)，人體生理功能的多方面都受到復(fù)雜腸道微生物組的影響，如能量代謝、腸道屏障、免疫及神經(jīng)系統(tǒng)等?？紤]到腸道菌群與宿主健康間的密切關(guān)系，飲食干預(yù)是調(diào)節(jié)腸道菌群的常見(jiàn)手段。益生菌是公認(rèn)安全的微生物，目前的益生菌補(bǔ)充劑主要以乳桿菌和雙歧桿菌屬為主，益生菌對(duì)宿主健康的正向調(diào)節(jié)作用已得到充分的研究。
瑞士乳桿菌LZ-R-5是本實(shí)驗(yàn)室從中國(guó)西藏林芝地區(qū)的傳統(tǒng)發(fā)酵物開(kāi)菲爾粒中分離得到的。在前期研究中，該菌株顯示出活菌數(shù)量高、凝乳能力強(qiáng)、高腸上皮粘附率等優(yōu)勢(shì)，已完成菌株的菌體及其胞外多糖體外免疫活性功能分析。因此，對(duì)LZ-R-5菌株的體內(nèi)益生功能評(píng)價(jià)及腸道菌群調(diào)節(jié)潛力的研究將進(jìn)一步推進(jìn)對(duì)該菌株潛在功能的現(xiàn)有認(rèn)識(shí)。本研究的目的為（1）探究瑞士乳桿菌LZ-R-5對(duì)結(jié)腸炎疾病活動(dòng)指數(shù)和炎癥應(yīng)激的緩解作用；（2）分析瑞士乳桿菌LZ-R-5對(duì)腸道細(xì)胞屏障損傷的保護(hù)機(jī)制；（3）明確瑞士乳桿菌LZ-R-5對(duì)腸道微生物組成和SCFAs產(chǎn)生的影響。
結(jié)論與展望
本研究利用葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)的BALB/c小鼠結(jié)腸炎模型探究了開(kāi)菲爾源瑞士乳桿菌LZ-R-5緩解腸道炎癥的作用。結(jié)果表明菌體干預(yù)可顯著減少疾病活動(dòng)指數(shù)和糞便隱血，緩解血清炎癥因子的異常升高。組織病理學(xué)檢查顯示LZ-R-5可減少近端結(jié)腸隱窩萎縮和黏液丟失癥狀，并通過(guò)增強(qiáng)腸道屏障功能減輕肝臟匯管區(qū)Kuffer細(xì)胞募集。此外研究發(fā)現(xiàn)LZ-R-5能刺激結(jié)腸緊密連接蛋白和短鏈脂肪酸受體GPR43的表達(dá)，從而改善上皮營(yíng)養(yǎng)并促進(jìn)粘蛋白的產(chǎn)生。TGF-β1的mRNA相對(duì)表達(dá)量的增加和NLRP3相關(guān)細(xì)胞因子的下調(diào)有利于防止結(jié)腸炎小鼠胸腺和脾臟的免疫應(yīng)激。β多樣性環(huán)境因子分析表明菌體干預(yù)與短鏈脂肪酸豐度存在正相關(guān)。LZ-R-5可抑制Bacteroides和Erysipelatoclostridium等有害群落富集，維持Christensenellaceae等下一代益生菌的正常豐度，有助于保護(hù)腸道微環(huán)境穩(wěn)態(tài)和預(yù)防腸毒素滲漏。
本研究利用葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)的BALB/c小鼠結(jié)腸炎模型探究了開(kāi)菲爾源瑞士乳桿菌LZ-R-5緩解腸道炎癥的作用。結(jié)果表明菌體干預(yù)可顯著減少疾病活動(dòng)指數(shù)和糞便隱血，緩解血清炎癥因子的異常升高。組織病理學(xué)檢查顯示LZ-R-5可減少近端結(jié)腸隱窩萎縮和黏液丟失癥狀，并通過(guò)增強(qiáng)腸道屏障功能減輕肝臟匯管區(qū)Kuffer細(xì)胞募集。此外研究發(fā)現(xiàn)LZ-R-5能刺激結(jié)腸緊密連接蛋白和短鏈脂肪酸受體GPR43的表達(dá)，從而改善上皮營(yíng)養(yǎng)并促進(jìn)粘蛋白的產(chǎn)生。TGF-β1的mRNA相對(duì)表達(dá)量的增加和NLRP3相關(guān)細(xì)胞因子的下調(diào)有利于防止結(jié)腸炎小鼠胸腺和脾臟的免疫應(yīng)激。β多樣性環(huán)境因子分析表明菌體干預(yù)與短鏈脂肪酸豐度存在正相關(guān)。LZ-R-5可抑制Bacteroides和Erysipelatoclostridium等有害群落富集，維持Christensenellaceae等下一代益生菌的正常豐度，有助于保護(hù)腸道微環(huán)境穩(wěn)態(tài)和預(yù)防腸毒素滲漏。
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c07895
