乳酸菌Lactaseibacillus paracasei 207-27对生命早期接触抗生素的小鼠结肠炎的保护作用及其机制

《Microbiology Spectrum》：Protective effect and mechanism of Lacticaseibacillus paracasei 207-27 administration on colitis in antibiotic-exposed mice in early life

早期抗生素暴露通过破坏肠道菌群和免疫系统加剧炎症性肠病风险。本研究在早期接触头孢曲松的小鼠中，通过短期（3周）和长期（6周）补充乳酸双歧杆菌帕拉卡西西菌207-27，发现短期干预显著改善肠道菌群组成和炎症指标（IL-6、TNF-α下降），而长期干预通过上调紧密连接蛋白Claudin和MUC2增强肠道屏障功能，同时降低血清促炎因子水平。

　　早期抗生素暴露与肠道微生物群失衡以及免疫系统发育异常密切相关，这种现象可能增加患炎症性肠病（IBD）的风险。在本研究中，科学家们探讨了短时间与长时间应用乳酸杆菌属菌株*Lacticaseibacillus paracasei* 207-27是否能够缓解由早期抗生素暴露引发的肠道微生物紊乱，并减轻小鼠因葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导的结肠炎症状。通过实验发现，短时间应用该菌株能够改善结肠炎症状，而长时间应用则有助于恢复肠道屏障功能。

肠道微生物群在维持宿主健康方面发挥着关键作用，它不仅影响消化和营养吸收，还与免疫系统的发育和功能密切相关。抗生素在新生儿中的广泛使用可能导致肠道微生物群的结构和功能发生变化，进而影响宿主的免疫反应。因此，研究者们推测，通过应用益生菌可能有助于恢复因抗生素暴露而受损的肠道微生物群和免疫系统。

实验中，研究人员选择了14天大的BALB/c小鼠，并将其随机分为三个组：对照组（NS）、抗生素组（ceftri）以及抗生素加*L. paracasei* 207-27组（ceftri + 207-27）。在实验过程中，小鼠接受为期3周的连续灌胃，之后部分小鼠被用于评估肠道微生物群的变化和免疫反应，其余小鼠则继续接受DSS处理，以模拟结肠炎的发病过程。结果显示，接受*L. paracasei* 207-27处理的小鼠在肠道微生物群的多样性和短链脂肪酸（SCFAs）水平上优于仅接受抗生素处理的小鼠。此外，这些小鼠的脾脏免疫因子水平也有所改善，同时血液中的促炎性细胞因子如IL-6和TNF-α的水平显著降低。

进一步的实验发现，在第46天时，接受短时间*L. paracasei* 207-27处理的小鼠的促炎性细胞因子水平较仅接受DSS处理的小鼠有所下降。同时，结肠中的IL-17、TNF-α和IFN-γ水平也呈现下降趋势，而结肠中的claudin和分泌型免疫球蛋白A（sIgA）水平则有所提升。这表明，*L. paracasei* 207-27不仅有助于改善肠道炎症反应，还能增强肠道屏障功能。

在研究中，研究人员还分析了肠道微生物群的组成和代谢产物的变化。结果显示，抗生素处理显著降低了肠道微生物群的α多样性，而*L. paracasei* 207-27的加入有助于恢复这种多样性。同时，SCFAs的水平在*L. paracasei* 207-27处理的小鼠中有所提高，这可能与肠道微生物群的恢复和其抗炎特性有关。此外，研究人员还评估了肠道上皮细胞的增殖情况以及紧密连接蛋白的表达水平，发现*L. paracasei* 207-27的加入能够改善这些指标，有助于维持肠道结构的完整性。

在免疫反应方面，研究人员观察到，*L. paracasei* 207-27处理的小鼠在脾脏和血清中的抗炎性细胞因子如IL-10和TGF-β的水平有所增加，而促炎性细胞因子如IL-6和TNF-α的水平则有所降低。这表明*L. paracasei* 207-27可能通过调节免疫反应来减轻结肠炎症状。然而，研究人员也注意到，短时间应用该菌株在某些方面效果不如长时间应用，这可能与肠道微生物群的恢复需要一定时间有关。

本研究还探讨了*L. paracasei* 207-27在肠道中的定植情况。通过实验发现，该菌株能够成功进入肠道并被检测到，说明其具有一定的耐受性和定植能力。此外，研究人员还分析了不同处理组的肠道微生物群变化，发现*L. paracasei* 207-27的加入能够显著改变某些微生物的相对丰度，如增加*Lacticaseibacillus*的丰度，减少*Ligilactobacillus*和*Enterococcus*的丰度。

综上所述，本研究揭示了*L. paracasei* 207-27在缓解早期抗生素暴露引起的肠道微生物紊乱和减轻结肠炎症状方面的潜在作用。短时间应用该菌株能够改善肠道炎症反应，而长时间应用则有助于恢复肠道屏障功能。这些发现为未来在肠道疾病预防和治疗中应用益生菌提供了新的思路和依据。