植物乳杆菌通过调节炎症和肠道微生物群缓解 [复制链接]

植物乳杆菌通过调节炎症和肠道微生物群缓解由产肠*素的大肠杆菌引起的腹泻

Lactobacillusplantarumrelievesdiarrheacausedbyenterotoxin-producingEscherichiacolithroughinflammationmodulationandgutmicrobiotaregulation

期刊：FoodFunctionIF：5.

1.研究背景

产肠*素大肠杆菌（ETEC）是引起人类腹泻的病原体，ETEC产生肠*素会引发肠炎、肠功能障碍，破坏细胞周围离子、溶质和水通道最终导致腹泻。预防ETEC引起的腹泻的传统抗生素通常只适用于高危人群，还会导致肝脏损伤、抗菌素耐药性以及一些副作用，因此替代品的开发尤为重要。植物乳杆菌是一种可食用益生菌，它既是人体肠道微生物区系中的关键菌群，还可以促进短链脂肪酸产生菌的增殖，增加短链脂肪酸的产生以抑制有害细菌。

2.研究内容

本研究选取4株不同来源的植物乳杆菌对ETEC感染引起的腹泻的缓解能力，并探讨了它们可能的缓解方式。

3.研究结果

1.植物乳杆菌对体重和粪便含水量的影响

在ETEC感染期间，每天记录体重。ETEC组小鼠体重下降了1.72%，对照组和环丙沙星组体重增加了3.53%和1.82%；除CCFM组外，QHLJZD13L6、FGDLZ1M5、FCQNA30M6、CNCMI-组小鼠体重变化与ETEC组无显著差异。

所有小鼠处死前取粪便测定其含水量，ETEC组粪便含水量是对照组的1.1倍(p0.01)，环丙沙星组与ETEC组无显著差异。与ETEC组比较，FGDLZ1M5、FCQNA30M6、CCFM、CNCMI-组小鼠粪便含水量差异有显著性；而QHLJZD13L6组小鼠粪便含水量虽有下降，但无显著差异。

2.植物乳杆菌对ETEC所致空肠组织损伤的修复

Fig.2EffectsofLactobacillusplantarumon(C)jejunalmorphology(scalebars:μm),(D)villusheight,(E)cryptdepth,(F)villus/crypt.*:p0.05,**:p0.01,***:p0..

为了分析植物乳杆菌对ETEC所致空肠损伤的改善作用，观察了空肠形态，测量了绒毛高度和隐窝深度。ETEC组明显损伤空肠绒毛；与ETEC组相比，环丙沙星、CNCMI-、4株植物乳杆菌处理组绒毛高度显著增加。经过ETEC感染后，隐窝深度显著增加70.40%(p0.)；4株植物乳杆菌显著保护了隐窝的深度(p0.05)，环丙沙星和CNCMI-组结果与之相似。对比绒毛高度和隐窝深度的比值，ETEC组显著降低(p0.)，除对照组外其余处理组均显著增加(p0.05)。

3.植物乳杆菌调节细胞因子

Fig.3EffectsofLactobacillusplantarumoncytokines.*:p0.05,**:p0.01,***:p0..

ETEC感染显著上调IL-6、IFN-γ、TNF-α的表达(p0.05)，是对照组的1.44倍。环丙沙星对IL-6和IFN-γ有显著的调节作用，但对TNF-α无显著的调节作用。与ETEC组相比，四种植物乳杆菌处理均能显著下调IFN-γ、TNF-α、IL-6的表达(p0.05)，与CNCMI-组相似。ETEC组IL-10显著低于对照组(p0.05)，环丙沙星处理不能调节ETEC感染所致IL-10的降低，与ETEC组比较，CCFM组IL-10显著升高(p0.05)。

4.植物乳杆菌调节IgA、ST*素、AQP3、TLR4

Fig.4EffectsofLactobacillusplantarumonIgA,ST,AQP3andTRCCFM.*:p0.05,**:p0.01,***:p0..

ETEC感染并没有显著改变IgA含量，且4株植物乳杆菌处理组均不能调节IgA，但CNCMI-组能显著降低IgA的含量(P0.05)。为了分析植物乳杆菌对热稳定性肠*素的调节作用测定了血清中耐热性肠*素(ST)。与对照组相比，ETEC组血清中耐热性肠*素（ST）显著增加19.39%(P0.05)。而环丙沙星组与ETEC组无显著差异，仅有CCFM组显著降低了ST的含量(P0.05)，其余植物乳杆菌处理组与ETEC组无显著差异。

为了比较植物乳杆菌对肠道细胞水的重吸收和分泌作用，检测了血清中细胞膜转运蛋白AQP3的水平。ETEC感染致使AQP3水平显著降低，而环丙沙星治疗组和CNCMI-组无显著性差异。FCQNA30M6、CCFM组的植物乳杆菌干预能够显著升高AQP3的水平(P0.05)，其它两组植物乳杆菌干预无显著差异。此外，ETEC组TLR4含量升高，但不具有统计学意义，环丙沙星组和CNCMI-组对TLR4的调节与ETEC组无显著差异。仅有FGDLZ1M5组植物乳杆菌显著降低了TLR4的含量(P0.05)。

5.植物乳杆菌调节ETEC感染破坏的肠道微生物

Fig.5ModulationofLactobacillusplantarumongutmicrobiota.(A)Chao1index,(B)Shannonindex,(C)NMDS.*:p0.05,**:p0.01,***:p0..

与对照组相比，ETEC组的Chao1指数和香农指数显著降低。环丙沙星治疗组Chao1指数升高无统计学意义，而香农指数显著升高。CNCMI-组Chao1指数显著升高，香农指数无明显变化。4株植物乳杆菌处理组均提升了Chao1指数，从而增加了物种丰富度，只有QHLJZD13L6和FCQNA30M6组的香农指数显著升高。NMDS分析结果显示，ETEC组小鼠的肠道微生物区系与对照组小鼠不同，四株植物乳杆菌都能够调节肠道微生物。

Fig.6EffectsofLactobacillusplantarumongutmicrobiota.(A)Distributionofbacterialtaxaatthephylum,(B)