乳酸杆菌与螺旋藻协同抑制克罗恩病相关大肠杆菌的黏附侵袭及抗炎机制研究

本研究针对克罗恩病(CD)中黏附侵袭性大肠杆菌(AIEC)引发的肠道炎症难题，通过Caco-2细胞模型探究了乳酸杆菌(L. helveticus)与螺旋藻(HA-A. platensis)的协同抗炎作用。研究发现两者联合处理可显著抑制AIEC黏附(89%)和侵袭(100%)，并下调NF-κB、STAT3等炎症通路，提升抗炎因子IL-10(4.39倍)。该成果为IBD的膳食辅助治疗提供了新策略。

　　

肠道炎症的隐形敌人与天然卫士的对决
在炎症性肠病(IBD)的复杂战场中，黏附侵袭性大肠杆菌(AIEC)如同潜伏的破坏者，通过激活NF-κB、STAT3等信号通路，引发肠道上皮细胞的炎症风暴。传统治疗面临耐药性和副作用等挑战，而天然微生物与植物提取物的组合疗法逐渐崭露头角。其中，乳酸杆菌(Lactobacillus helveticus)作为益生菌界的"免疫调节专家"，与富含藻蓝蛋白的螺旋藻(Arthrospira platensis)各自展现出抗炎潜力，但二者联合作战的效果仍是未解之谜。

来自伊朗沙希德·贝赫什提医科大学的研究团队在《BMC Molecular and Cell Biology》发表的研究，首次系统评估了这对天然组合对抗克罗恩病相关大肠杆菌的协同效应。研究采用Caco-2肠道上皮细胞模型，模拟AIEC(B2系统发育群)引发的炎症环境，通过qPCR检测NF-κB、STAT3、NOD2通路基因表达，ELISA分析TNF-α、IL-1β等细胞因子，结合细菌黏附/侵袭实验，揭示了微生物与植物提取物的多靶点作用机制。

关键技术方法
研究团队采用三种形式的L. helveticus（活菌LBC、热灭活HKC、上清液CFS）与螺旋藻乙醇提取物(HA-A. platensis)组合处理AIEC感染的Caco-2细胞。通过MTT法确定提取物安全浓度(2 mg/mL)，采用qPCR分析炎症通路基因表达，ELISA定量细胞因子分泌水平，并通过菌落计数评估细菌黏附/侵袭抑制率。实验数据经双因素ANOVA验证协同效应。

研究结果

1. 病原体防御的铜墙铁壁

数据显示，HA-A. platensis单用即可阻断68%的细菌黏附(P<0.001)，而活菌LBC效果更显著(88%)。在侵袭抑制方面，螺旋藻展现出"完美防御"——完全阻止细菌内侵。当两者联用，产生1+1>2的效果：黏附抑制率提升至94.8%，侵袭率持续保持零记录。热灭活菌株(HKC)的表现尤为亮眼，提示其细胞壁成分可能在物理阻断病原体定植中起关键作用。

2. 炎症信号的精准调控

在分子机制层面，HA-A. platensis使STAT3表达降低0.4倍(P<0.01)，而HKC则双管齐下——将NF-κB压降0.51倍的同时，激活先天免疫受体NOD2(提升1.8倍)。这种"一抑一扬"的精准调控，可能通过IRF4介导的TRAF6泛素化抑制，构建了独特的抗炎网络。值得注意的是，CFS(上清液)与螺旋藻组合对STAT3的抑制效果最佳，暗示可溶性代谢产物与植物活性成分存在特殊协同。

3. 细胞因子的平衡艺术
炎症因子检测揭示，HA-A. platensis专注压制IL-1β(降幅61%)，而HKC展现出广谱调节能力：同时下调TNF-α(51%)和IL-8(77%)，同时将抗炎因子IL-10提升至4.39倍(P<0.001)。这种"三降一升"的细胞因子重组模式，与临床上IBD治疗的理想目标高度吻合。

突破性启示与未来方向
该研究首次系统解析了益生菌-螺旋藻组合对抗AIEC的多层次防御机制：从物理层面的病原体排斥，到分子水平的信号通路干预，最终实现炎症微环境的重编程。特别值得注意的是，热灭活菌株的优异表现打破了"益生菌必须存活"的传统认知，为开发稳定、安全的微生物制剂提供了新思路。

然而，研究也存在局限：Caco-2单层细胞无法完全模拟肠道复杂的免疫-微生物互作；仅测试单一AIEC菌株可能忽略病原体异质性。未来研究需要在类器官模型和临床前试验中验证，并探索不同菌株-提取物配比的优化方案。这项来自中东地区的研究，为全球IBD治疗提供了具有地域特色的膳食干预策略，也为微生物-植物协同作用的机制研究树立了新范式。