短双歧杆菌IBRC-M10790及其膜囊泡通过调控凋亡和炎症通路抑制艰难梭菌毒素诱导的肠上皮细胞损伤

本研究针对艰难梭菌感染(CDI)治疗中抗生素耐药性和复发率高的临床难题，首次揭示了短双歧杆菌(Levilactobacillus brevis)IBRC-M10790(LLB)及其膜囊泡(LBMVs)通过调控BAX/BCL-2比值和caspase级联反应，显著抑制艰难梭菌毒素(Tox-S)诱导的肠上皮细胞凋亡，同时下调IL-6/IL-8/TNF-α等炎症因子表达，为开发新型抗CDI微生态制剂提供了重要理论依据。

　　

艰难梭菌感染(Clostridioides difficile infection, CDI)已成为全球医院获得性腹泻的首要病因，其高复发率和抗生素耐药性使临床治疗陷入困境。传统抗生素治疗虽能暂时控制症状，却会进一步破坏肠道微生态平衡，形成"治疗-复发"的恶性循环。更棘手的是，艰难梭菌产生的A/B毒素(TcdA/TcdB)能直接破坏肠上皮屏障功能，触发caspase依赖的凋亡通路和"细胞因子风暴"，导致伪膜性肠炎等严重并发症。面对这一挑战，肠道微生态调节疗法逐渐崭露头角，其中益生菌及其活性成分的干预机制成为研究热点。

食品与水源性疾病研究中心的研究团队在《Scientific Reports》发表创新性研究，首次系统评估了从姜黄中分离的短双歧杆菌IBRC-M10790(LLB)及其膜囊泡(LBMVs)对艰难梭菌毒素诱导的肠上皮损伤的保护作用。研究采用产毒株RT001(A⁺
B⁺
)和非产毒株RT084/ATCC 700057的培养上清，通过MTT法、流式细胞术、RT-qPCR和ELISA等技术，在Caco-2和HT-29肠上皮细胞模型中揭示了LLB/LBMVs的多重保护机制。

关键技术方法包括：(1)使用产毒株RT001的毒素上清(Tox-S)和非产毒株培养滤液处理细胞；(2)通过超速离心法提取LBMVs并进行透射电镜表征；(3)采用MTT法检测细胞活力；(4)Annexin V-FITC/PI双染结合流式细胞术定量凋亡率；(5)RT-qPCR检测BAX、BCL-2、Caspase-3/9等凋亡基因及IL-6/IL-8/IL-1β/TNF-α等炎症因子mRNA表达；(6)ELISA定量细胞上清炎症因子分泌水平。

研究结果部分：

1. 细胞活力与凋亡分析
   Tox-S处理使Caco-2细胞活力显著降低(P<0.01)，而LLB(MOI 100)和LBMVs(100 ng/mL)可有效逆转这种损伤。流式细胞术显示Tox-S使晚期凋亡细胞增加至14.3%，而LLB/LBMVs处理组降至5%以下。

2. 凋亡相关基因调控
   Tox-S显著上调促凋亡基因BAX(4.1倍)、Caspase-3(3.8倍)和Caspase-9(5.2倍)(均P<0.001)，同时下调抗凋亡基因BCL-2。LLB处理使BAX/BCL-2比值降低68%，LBMVs也使该比值下降54%。

3. 炎症反应调节
   RT001 Tox-S刺激使IL-8分泌量增加15倍(P<0.0001)，IL-6增加8倍，TNF-α增加6倍。LLB预处理使这些炎症因子水平降低70-85%，LBMVs也表现出类似但稍弱的抑制效果。

4. 非毒素成分的影响
   非产毒株RT084的培养滤液仍能诱导轻度凋亡和炎症，提示除TcdA/TcdB外，艰难梭菌的表面层蛋白(SLPs)等成分也可能参与致病过程。

研究结论与意义：
该研究首次阐明LLB及其LBMVs通过双重机制缓解艰难梭菌毒素的肠上皮损伤：(1)调控线粒体凋亡通路，降低BAX/BCL-2比值，抑制Caspase-3/9活化；(2)下调NF-κB等信号通路，减少IL-6/IL-8/TNF-α等促炎因子释放。特别值得注意的是，LBMVs虽不含活菌，但仍保留显著生物活性，这为开发稳定、易储存的"后生元"制剂提供了可能。从转化医学角度看，该菌株源自传统发酵食品，具有良好安全性(无溶血/明胶酶活性)，结合其耐酸胆特性，有望开发成预防CDI复发的新型微生态制剂。研究同时提示，针对非毒素成分的干预策略也应纳入未来CDI治疗的考量范围。