益生菌通过调控细胞因子和毒素水平改善不同艰难梭菌株感染小鼠的组织学损伤

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:Probiotics and Antimicrobial Proteins 4.4

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  这篇研究揭示了不同序列型(MLST)艰难梭菌(ST2/4/37/42/104)在小鼠模型中诱导的肠道损伤程度差异,发现ST42和ST104毒力最强。通过比较三种益生菌(乳酸杆菌L.acidophilus、副干酪乳杆菌L.paracasei和双歧杆菌B.bifidum)的干预效果,证实L.paracasei能显著恢复紧密连接蛋白ZO-1表达,降低IL-6/TNF-α水平和毒素A/B分泌,为CDI(艰难梭菌感染)的辅助治疗提供新策略。

  

不同艰难梭菌株的致病性差异
研究选取临床常见的5种MLST型别(ST2/4/37/42/104)艰难梭菌(C.difficile),通过小鼠模型首次系统比较了其致病力差异。组织病理学显示,ST42和ST104感染组肠道损伤最严重,病理评分达8.5±0.75和8.375±0.74,显著高于其他型别(p<0.0001)。这两种菌株同时导致紧密连接蛋白ZO-1表达降低69%(p<0.0001),并伴随最高水平的毒素分泌(吸光度OD值0.339和0.33)和特异性免疫反应——ST42显著升高IL-6(13.31±2.1 pg/ml),而ST104主要促进TNF-α分泌(8.57±0.3 pg/ml)。

益生菌的差异化保护机制
三种益生菌中,副干酪乳杆菌(L.paracasei)展现出最全面的治疗效果:

  • 肠道修复:使ST104感染组的病理评分降低55%(p<0.0001),ZO-1表达提升4.36倍
  • 毒素抑制:对所有菌株的毒素清除率达58-75%(p<0.0001)
  • 免疫调节:特异性降低ST104组的TNF-α水平35.2%(p<0.0001)

相比之下,嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)对ST4的IL-6抑制效果突出(降低77.1%,p<0.0001),而双歧杆菌(B.bifidum)在ST37模型中表现最佳,使毒素水平下降67.2%。这种菌株特异性效应可能与不同益生菌代谢产物(如乳酸、短链脂肪酸)的差异分布有关。

临床转化价值
研究首次证实:

  1. 艰难梭菌的致病性存在显著MLST型别差异,ST42/104应作为高危菌株重点监控
  2. 益生菌干预效果具有"菌株-菌株"特异性互作特征,L.paracasei或可作为广谱辅助治疗首选
  3. 毒素水平与ZO-1表达呈负相关(r=-0.82),提示肠道屏障修复是治疗关键靶点

该发现为CDI的精准治疗提供新思路,特别是针对传统抗生素治疗失败的高复发率病例。未来需进一步探索益生菌代谢产物(如L.paracasei产生的丁酸盐)对毒素基因表达的调控机制,以及联合菌群移植(FMT)的协同治疗方案。

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