益生菌EcO83通过调节中性粒细胞稳态修复抗生素诱导的肠道菌群失调的机制研究

《Probiotics and Antimicrobial Proteins》：The Ability of Probiotic Strain Escherichia coli O83:K24:H31 to Modulate Gut Homeostasis and Immune Function After Antibiotic-Induced Dysbiosis

本研究针对抗生素滥用导致的肠道菌群失调及免疫功能障碍问题，探讨了益生菌Escherichia coli O83:K24:H31（EcO83）的干预效果。研究发现EcO83能恢复肠道紧密连接蛋白（Claudin-1/5、Occludin）表达，促进IL-10分泌，并通过调控CD62L+CXCR2+中性粒细胞亚群平衡逆转免疫紊乱。该研究为益生菌靶向调控中性粒细胞老化进程提供了新依据，对临床防治抗生素相关肠道疾病具有重要参考价值。

　　

当抗生素成为现代医学对抗感染的利器时，其滥用却悄然埋下了肠道生态失衡的隐患。抗生素在清除病原体的同时，也会无差别攻击肠道中的有益微生物，导致菌群多样性下降、肠屏障受损，甚至引发免疫系统功能紊乱。这种被称为"抗生素诱导性菌群失调"的状态，与炎症性肠病、代谢综合征等多种疾病密切相关。其中，中性粒细胞作为免疫前线的重要战士，其功能变化在菌群-免疫互作中扮演着关键角色，但抗生素如何影响中性粒细胞稳态尚不清楚。

在此背景下，捷克查尔斯大学的研究团队在《Probiotics and Antimicrobial Proteins》发表最新研究，探讨了益生菌Escherichia coli O83:K24:H31（EcO83）对抗生素诱导性菌群失调的修复作用。研究人员通过给BALB/c小鼠灌喂含氨苄青霉素、万古霉素、新霉素和甲硝唑的抗生素混合物两周建立 dysbiosis 模型，随后连续5天口服EcO83益生菌悬液（5×10⁸ CFU/天），并采用多组学技术系统评估了肠道菌群组成、肠屏障功能及免疫细胞动态变化。

关键技术方法包括：通过16S rDNA测序分析粪便菌群结构；利用qPCR和Western blot检测肠道紧密连接蛋白（Claudin-1/5、Occludin）表达；采用流式细胞术分析骨髓中性粒细胞亚群（CD11b⁺Ly6G⁺Ly6C^-）表面标志物CD62L和CXCR2；通过ELISA和实时荧光定量PCR检测细胞因子表达；运用核磁共振技术定量粪便短链脂肪酸含量。

抗生素处理诱导菌群组成改变

抗生素处理后小鼠盲肠出现扩张和颜色加深现象，而EcO83干预可缓解这种病理改变。虽然香农-维纳指数显示菌群α多样性无显著变化，但菌群在门、纲、目水平发生特异性改变：EcO83显著提升候选糖菌门（Candidatus Saccharibacteria）丰度，并促进脱铁杆菌门（Deferribacteres）在抗生素处理后的恢复。

EcO83调控肠道紧密连接蛋白表达

抗生素处理显著上调回肠紧密连接基因Cldn1、Cldn5表达，而EcO83干预促进Ocln基因表达并显著增加免疫调节因子IL-10的转录水平。Western blot结果证实抗生素组Claudin-1/5蛋白表达最高，提示机体存在代偿性屏障修复机制，而EcO83能优化这种过度代偿状态。

细胞因子谱系与中性粒细胞表型分析

肠系膜淋巴结中IL-18表达在抗生素处理后下降，EcO83干预使其恢复至正常水平。流式细胞术显示抗生素组骨髓中性粒细胞CD62L表达缺失，CD62L^-CXCR2^-双阴性细胞比例增加，提示中性粒细胞老化加速。EcO83能逆转这种表型变化，促进新生成熟中性粒细胞释放入血。

讨论部分指出，EcO83虽未显著改变菌群整体多样性，但通过精准调控特定菌群（如Saccharibacteria、Deferribacteres）促进短链脂肪酸产生，进而影响中性粒细胞分化成熟。其通过恢复CD62L⁺CXCR2⁺中性粒细胞平衡，改善粒细胞生成效率，同时增强肠屏障功能与IL-10介导的免疫调节作用。该研究首次揭示益生菌可通过调控中性粒细胞老化进程修复抗生素引起的免疫失衡，为开发靶向菌群-免疫轴的治疗策略提供了理论依据。