多组学分析揭示乳酸菌及其代谢产物吲哚乳酸在短肠综合征幼猪小肠适应性中的作用机制

为解决短肠综合征(SBS)患者肠道适应障碍问题，上海交通大学医学院附属新华医院团队通过建立幼猪模型，结合16S rRNA测序、代谢组学和转录组学分析，发现乳酸菌(Lactobacillus)及其代谢产物吲哚乳酸(ILA)的减少会通过PI3K-AKT/YAP通路延缓肠道适应进程，为临床治疗提供了新靶点。

　　

短肠综合征(SBS)是儿童肠衰竭的主要原因，患者因小肠大面积切除后出现营养吸收障碍，需长期依赖肠外营养支持。尽管残余肠道会通过绒毛增生、隐窝加深等形态学改变进行代偿性适应，但这一过程常伴随微生物紊乱和代谢失调，导致炎症加剧和适应延迟。目前，肠道菌群与宿主代谢在SBS适应性中的协同机制尚不明确，亟需系统性研究为临床干预提供依据。

上海交通大学医学院附属新华医院团队在《Nutrition》发表研究，通过建立巴马小型猪SBS模型，整合微生物组、代谢组和转录组分析，首次揭示了乳酸菌-吲哚乳酸(ILA)轴在肠道适应中的核心作用。研究人员对15只7日龄幼猪实施75%空回肠切除术，分为肠内营养(EN)、肠外营养(PN)和PN-SBS组，术后14天采集粪便、回肠黏膜和血清样本。关键技术包括：16S rRNA测序分析菌群组成、UPLC-TQMS非靶向代谢组检测、Illumina HiSeq转录组测序，以及Spearman多组学关联分析。

Altered microbial community structure and composition in SBS
通过16S rRNA测序发现，SBS组肠道菌群α多样性显著降低，疣微菌门(Verrucomicrobiota)和梭杆菌门(Fusobacteriota)富集，而产乳酸菌的厚壁菌门(Bacillota)和拟杆菌门(Bacteroidota)显著减少。尤其值得注意的是，乳酸菌属(Lactobacillus)丰度下降与回肠绒毛萎缩、炎症浸润等病理损伤呈负相关。

Dysregulation of metabolites and metabolism pathways in SBS
代谢组学显示SBS组回肠和血清中ILA水平显著降低，同时伴随组氨酸代谢、精氨酸生物合成等通路紊乱。值得注意的是，ILA是唯一在肠-血清中同步下调的代谢物，且与乳酸菌丰度呈强正相关（r>0.8），提示其可能作为菌群-宿主互作的关键介质。

Alteration in the transcriptomic profiles of SBS ileum
转录组分析发现SBS组1621个基因上调，主要富集于PI3K-AKT、MAPK等增殖相关通路。多组学联合分析显示，ILA水平与YAP、IL-22表达及CCND2等细胞周期基因显著正相关，表明乳酸菌可能通过ILA激活YAP和PI3K-AKT信号促进上皮再生。

该研究首次通过多组学整合揭示了SBS中"乳酸菌减少→ILA合成不足→YAP/PI3K-AKT信号抑制→肠道适应延迟"的分子机制。创新性发现ILA作为微生物代谢物可同时调控抗炎因子IL-22和增殖信号YAP，为开发益生菌干预或ILA替代疗法提供了理论依据。研究局限性在于未进行菌株移植验证因果性，未来需探索特定乳酸菌株（如Lactobacillus johnsonii）的临床转化潜力。这些发现为改善SBS患者预后开辟了微生物组-代谢物-宿主基因网络调控的新视角。