新型鸡源枯草芽孢杆菌GX15菌株的体外抗菌效力及其对鼠伤寒沙门氏菌感染小鼠的保护机制研究

本研究针对抗生素耐药性日益严峻的问题，探索了枯草芽孢杆菌(B. subtilis)GX15菌株作为益生菌替代策略的潜力。研究人员通过体外抗菌实验和鼠伤寒沙门氏菌(S. Typhimurium)感染模型，证实GX15能显著抑制革兰氏阴/阳性菌生长，并通过调节GM-CSF、IL-6等细胞因子表达减轻肠道炎症，为防控沙门氏菌病提供了新思路。

　　

随着抗生素滥用导致的耐药性问题日益严峻，全球每年因耐药菌感染死亡人数已超30万，预计2050年将达千万级。鼠伤寒沙门氏菌(S. Typhimurium)作为重要人畜共患病原体，通过污染食品链传播，每年造成35万例死亡，严重威胁畜牧业和公共卫生安全。尽管多国已实施饲料抗生素禁令，但随之而来的细菌感染反弹亟需新型防控策略。益生菌因其抑制病原定植、调节免疫等特性成为研究热点，其中枯草芽孢杆菌(B. subtilis)凭借耐热耐酸等优势备受关注，但其作用效果具有显著菌株特异性。

广西兽医研究所团队从健康鸡肠道分离获得新型B. subtilis GX15菌株，通过体外共培养实验证实其能有效抑制S. Typhimurium SM022、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生长。在C57BL/6小鼠模型中，口服10⁸ CFU/mL GX15显著缓解感染导致的腹泻、体重下降等症状，降低肝脏和脾脏中细菌载量达3-4个对数级。组织病理学显示，GX15预处理组小肠绒毛长度/隐窝深度比值(V/C)较感染组提高41%，肝脏炎性浸润减少。机制研究表明，GX15下调促炎因子GM-CSF、IL-6表达1.3-1.6倍，同时上调抗炎因子IL-10、TGF-β及模式识别受体TLR2表达3.7倍，但对抗氧化指标(SOD、GSH-PX)和免疫球蛋白(IgG/IgM/IgA)无显著影响。

研究采用三大关键技术：1) 体外共培养法评估GX15对S. Typhimurium SM022的抑制曲线；2) 建立小鼠感染模型，通过器官指数、细菌载量检测评估保护效果；3) qPCR分析小肠细胞因子mRNA表达谱。

研究结果部分显示：
早期定植抑制病原菌生长：共培养24小时后，GX15使SM022菌量稳定在10⁶ CFU/mL，而单独培养组达10⁸ CFU/mL。

减轻感染临床症状：GX15预处理使感染小鼠体重损失降低27%，脾脏指数下降18%。

调控免疫应答：TLR2表达上调3.68倍，IL-10升高2.13倍，形成"促炎-抗炎"平衡。

保护肠道结构：感染组小肠绒毛高度降至328μm，GX15组恢复至482μm，接近正常水平(532μm)。

该研究首次系统阐明GX15通过"病原抑制-免疫调节-屏障修复"三重机制对抗沙门氏菌感染，其独特之处在于显著上调TLR2表达而不影响体液免疫，这为开发靶向先天免疫的微生态制剂提供了理论依据。论文发表于《BMC Microbiology》，为畜牧养殖中抗生素替代方案的选择提供了重要实验支撑，未来需进一步解析GX15抗菌物质基础及其与肠道菌群的互作机制。