益生菌分泌组缓解多氯联苯诱导的人肠道T84上皮细胞炎症反应及抗氧化功能紊乱的机制研究

【字体: 时间:2025年07月15日 来源:Free Radical Biology and Medicine 7.1

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  本研究针对多氯联苯(PCBs)污染引发的肠道炎症问题,通过建立T84细胞模型,系统评估了PCB126/153混合物对NFκΒ/AP-1信号通路的激活作用及其促炎效应,首次发现益生菌分泌组(LR/BL)可通过调控ATM/NEMO/NFκΒ通路显著降低IL-6、TNF-α等23种炎症因子表达,同时恢复SOD、CAT等抗氧化酶活性,为PCB暴露的肠道防护提供了新策略。

  

在环境污染物持续威胁人类健康的背景下,多氯联苯(PCBs)作为典型的持久性有机污染物(POPs),虽已被禁用半个世纪,但其通过食物链在人体脂肪组织的生物蓄积仍引发严重健康隐患。特别是PCB126(二噁英样)和PCB153(非二噁英样)这两种同系物,在鱼类、蛋类和肉类中检出率最高,成为肠道炎症和系统性毒性作用的主要诱因。既往研究虽已发现PCBs能诱发促炎因子TNF-α、IL-6等表达,但对完整的炎症网络和分子机制认知仍存在重大空白。与此同时,乳酸菌(LAB)分泌的活性成分如短链脂肪酸(SCFAs)虽显示出抗炎潜力,但其对PCB诱导的肠道损伤防护效应尚未阐明。

来自加拿大罗斯尔微生物组与益生菌研究所(Rosell Institute for Microbiome and Probiotics)的研究团队在《Free Radical Biology and Medicine》发表的重要研究,首次系统揭示了益生菌分泌组调控PCB诱导的肠道炎症新机制。研究人员采用人结肠腺癌T84细胞模型,通过qPCR、ELISA和蛋白质印迹等技术,全面解析了PCB混合物对炎症网络的影响,并评估了长双歧杆菌(B. longum R0175)和鼠李糖乳杆菌(L. rhamnosus R0011)分泌组的干预效果。

在实验方法学上,研究首先优化了PCB126/153混合物的暴露浓度(10-100μΜ),通过MTT法确认对细胞活力无显著影响后,采用Luminex多重检测技术分析了23种炎症相关细胞因子/趋化因子表达谱。通过检测NFκΒ(p65)、c-Fos/c-Jun等转录因子活化状态,结合SOD、CAT等抗氧化酶活性测定,构建了氧化应激-炎症反应的完整调控网络。

研究结果部分,"细胞活力"实验证实PCB混合物在100μΜ浓度下作用12小时仍保持85%以上细胞存活率,而益生菌分泌组预处理可进一步提升存活率至95%。"炎症因子表达谱分析"显示PCB暴露显著上调sIL-6Rα、sgp130等新型炎症标志物,其中IL-28A/IL-29的升高提示PCB可能激活了抗病毒免疫通路。值得注意的是,"转录因子激活"实验发现PCB通过ATM/NEMO通路促使NFκΒ p65核转位,同时使AP-1组分c-Jun磷酸化水平增加3.2倍。

在机制解析方面,"益生菌分泌组的保护效应"章节揭示LR分泌组使CCL20 mRNA表达降低67%,而BL分泌组更显著抑制IL-22分泌达82%。蛋白质印迹数据显示,两种分泌组均能恢复SOD2和过氧化氢酶(CAT)表达至接近对照组水平,且这种保护作用与分泌组中检测到的乙酸(12.8mM)和乳酸(9.4mM)浓度呈正相关。

讨论与结论部分强调,该研究首次绘制了PCB暴露下的全谱炎症反应图谱,发现PCB153通过氧化应激激活ATM/NEMO/NFκΒ轴,而PCB126主要经由芳香烃受体(AhR)途径发挥作用。益生菌分泌组的保护作用体现为三重机制:1) 下调NFκΒ和AP-1信号通路关键分子;2) 上调抗氧化酶防御系统;3) 调节趋化因子网络平衡。这些发现不仅为理解环境污染物-肠道微生态互作提供了新视角,更为开发基于益生菌分泌组的膳食干预策略奠定了理论基础。

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