猪源Blautia hominis LYH1菌株及其代谢产物通过调控巨噬细胞功能和肠道屏障缓解结肠炎的作用机制研究

四川农业大学团队从健康仔猪肠道分离出新型Blautia hominis LYH1菌株，通过基因组学、代谢组学和动物实验证实其代谢产物能抑制沙门氏菌(Salmonella Typhimurium)在巨噬细胞内的复制，并通过调节T淋巴细胞亚群、增强短链脂肪酸(SCFA)产生和修复紧密连接蛋白(TJP1/OCLN/CLDN1)表达，显著缓解DSS诱导的小鼠结肠炎，为开发替代抗生素的下一代益生菌(NGPs)提供新思路。

　　

肠道健康一直是人类和畜禽养殖领域的重要课题，炎症性肠病(IBD)以其复杂的发病机制和逐年上升的发病率困扰着医学界。随着抗生素使用限制政策的实施，寻找安全有效的替代方案成为当务之急。在这个背景下，益生菌研究迎来了新机遇——下一代益生菌(NGPs)因其治疗潜力备受关注。其中，Blautia属细菌因其抗炎特性和产生生物活性代谢物的能力脱颖而出，但具体作用机制和适用菌株仍不明确。更关键的是，现有研究多集中于人类菌株，而宿主特异性意味着动物源菌株的研究对畜牧业至关重要。

四川农业大学的研究团队从健康断奶仔猪肠道中分离获得一株新型Blautia hominis LYH1，通过多组学分析和动物实验系统揭示了其抗炎机制。研究发现该菌株能产生独特的抗生素类似物，显著抑制大肠杆菌(E. coli)生长；更重要的是，其代谢产物可调控巨噬细胞极化，降低促炎因子TNF-α、IL-6和NOS2表达，同时增强肠道屏障功能。相关成果发表在《Journal of Animal Science and Biotechnology》，为开发靶向肠道菌群-免疫互作的干预策略提供了重要依据。

研究团队采用的主要技术方法包括：1) 从18日龄健康仔猪粪便中分离纯化菌株并进行表型鉴定；2) 全基因组测序结合CAZy数据库注释碳水化合物活性酶(CAZymes)；3) 非靶向代谢组学分析菌株特异性代谢物；4) 建立S. Typhimurium感染的RAW264.7巨噬细胞模型评估抗菌活性；5) DSS诱导的小鼠结肠炎模型(n=10/组)验证体内效果；6) 16S rRNA测序分析肠道菌群变化。

【基因组与代谢特征】
通过扫描电镜和血琼脂培养证实LYH1无溶血性和运动性，基因组分析显示其携带289个耐药基因和225个CAZyme基因，GH家族占比达70.7%。代谢组学鉴定出5种抗生素类似物，其中3,4-O-异丙叉-D-赖氨酸甲酯含量最高。体外共培养实验证明其代谢产物对E. coli ATCC 25922具有显著抑制作用(P=0.03)。

【巨噬细胞调控】
0.05x浓度代谢物使巨噬细胞存活率提升(P<0.01)，0.1x浓度可降低S. Typhimurium感染率50%。qPCR显示代谢物处理显著下调Tnf、Il6、Il17a和Nos2表达(P<0.05)，同时上调抗炎因子Tgfb1，表明其通过调节M1/M2型巨噬细胞平衡发挥抗炎作用。

【结肠炎缓解效果】
动物实验显示，灌胃10⁹ CFU/mL LYH1或其代谢物能显著改善DSS引起的结肠缩短(P<0.05)，组织学评分降低40%。Western blot证实处理组紧密连接蛋白TJP1和CLDN1表达量恢复(P<0.05)，黏液层厚度增加。流式细胞术显示CD3⁺CD4⁺和CD3⁺CD8⁺T细胞比例回调(P<0.05)，系统性炎症缓解。

【微生物组与SCFAs】
代谢物处理组(B-M)结肠内容物中丙酸(PA)和异戊酸(IVA)含量显著升高(P<0.05)。LEfSe分析发现Bacteroides_H菌属丰度增加，且与IVA浓度呈正相关(r=0.62, P<0.01)。

这项研究首次系统阐明了猪源Blautia hominis LYH1的多重益生机制：通过产生抗菌代谢物直接抑制病原体；调控巨噬细胞极化减轻炎症；修复肠道物理屏障；调节T细胞免疫平衡；促进有益菌增殖和SCFAs产生。特别值得注意的是，菌株代谢物展现出比活菌更稳定的治疗效果，这为开发非活菌制剂提供了新思路。基因组中丰富的CAZyme基因提示其可能通过分解膳食纤维产生益生物质，这为后续开发功能性饲料添加剂指明了方向。该成果不仅为动物生产中的抗生素替代策略提供了优质候选菌株，其作用机制对人类IBD治疗也有重要借鉴意义。未来研究可进一步解析关键活性代谢物的分子结构，优化给药方案，并探索在畜禽养殖中的实际应用效果。