植物乳杆菌与色氨酸协同调控肠道菌群及代谢物的抗炎机制：基于NF-κB和Nrf2通路的双靶点作用

本研究针对肠道菌群代谢与炎症调控的关联问题，通过体外发酵模型探究植物乳杆菌（L. plantarum）Y42与色氨酸（Trp）协同作用对健康人粪便菌群结构及代谢物（如ILA、IAA、SCFAs）的影响，发现其通过抑制NF-κB和激活Nrf2通路显著缓解LPS诱导的RAW264.7细胞炎症，为益生菌-营养素联合干预肠道炎症提供了新策略。

　　

肠道被称为人体的“第二大脑”，其健康状态与全身炎症性疾病密切相关。近年来，肠道菌群代谢产物——尤其是色氨酸（Trp）衍生物如吲哚-3-乳酸（ILA）、吲哚-3-乙酸（IAA）等，因其通过芳香烃受体（AhR）调控免疫和屏障功能的作用备受关注。然而，单一益生菌或营养素干预效果有限，如何通过协同作用优化代谢产物谱并增强抗炎效应仍是难题。

大连工业大学益生菌功能研究重点实验室的研究团队在《Food Bioscience》发表的研究，首次系统揭示了植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）Y42与Trp联合干预对肠道菌群结构、代谢功能及炎症调控的双重机制。通过体外发酵模型和细胞实验证实，该组合能显著提升有益菌丰度，促进ILA、IAA等AhR配体的生成，并通过NF-κB（核因子κB）和Nrf2（核因子E2相关因子2）通路交叉调控，实现比单一干预更显著的抗炎效果。

关键技术方法
研究采用健康人粪便菌群体外发酵模型，结合高效液相色谱（HPLC）定量Trp代谢产物（ILA、IAA、IAld等）和短链脂肪酸（SCFAs）；通过16S rRNA测序分析菌群结构；以LPS诱导的RAW264.7巨噬细胞炎症模型评估抗炎效果，并采用qPCR和Western blot检测NF-κB、Nrf2通路关键分子表达。

研究结果

1. 细菌与细胞培养
   L. plantarum Y42在含Trp的MRS培养基中48小时产生的ILA、IAA显著高于其他菌株（Y12/Y44等），且IAld产量呈时间依赖性波动。

2. Trp代谢产物定量
   共培养组（Y42+Trp+粪便菌群）的ILA、IEt浓度较单独干预组提升2-3倍，伴随乙酸、丙酸等SCFAs增加，且乳酸杆菌属相对丰度显著升高。

3. 抗炎机制解析
   共培养上清使LPS刺激的RAW264.7细胞中TNF-α、IL-6表达下调60%以上，同时激活Nrf2通路抗氧化酶（HO-1、NQO1），抑制NF-κB p65核转位。ILA和IEt被证实为关键效应分子。

结论与意义
该研究创新性提出“益生菌-营养素-菌群”三方互作模式：L. plantarum Y42通过代谢Trp生成ILA等AhR配体，直接调控免疫细胞通路；同时重塑菌群结构，放大代谢效益。这种双通路协同机制为精准营养干预炎症性肠病（IBD）、代谢综合征等提供了理论依据，尤其凸显了菌株特异性（Y42优于其他测试菌株）与Trp剂量优化的临床转化潜力。

研究局限性在于体外模型与人体环境的差异，未来需通过动物实验验证。但毫无疑问，这项工作为开发靶向肠道微生态的抗炎制剂开辟了新思路——或许未来，“益生菌鸡尾酒疗法”搭配个性化膳食方案将成为对抗慢性炎症的利器。