两种乳酸杆菌对艰难梭菌抗生素后定植抗性的差异化调控机制研究

这篇研究通过小鼠模型揭示了两种常见益生菌（Lactobacillus acidophilus NCFM和L. gasseri Lg-36）在抗生素处理后对艰难梭菌（Clostridioides difficile, CDI）定植抗性的相反作用：L. acidophilus通过延缓肠道菌群重建加剧CDI感染，而L. gasseri通过分泌细菌素（bacteriocin）和富集Muribaculaceae科细菌促进定植抗性恢复。研究强调了益生菌菌株特异性效应及Muribaculaceae在肠道生态中的关键作用，为CDI防治提供了新视角。

　　

Transient probiotic colonization of the murine gut impacts the return of colonization resistance after antibiotics

研究采用头孢哌酮处理的小鼠CDI模型，对比单次灌胃L. acidophilus NCFM或L. gasseri Lg-36（10⁸ CFU）后4周内艰难梭菌（C. difficile R20291）的定植动态。通过选择性培养基监测发现，两种乳酸杆菌在3周后均无法检出，但L. acidophilus组在第2-3周显著增加艰难梭菌负荷（10⁶ CFU/g）及毒素活性，而L. gasseri组在第3周实现完全定植抗性。组织病理学显示，第1周所有组均出现典型CDI症状（水肿评分3-4），但L. gasseri组从第2周起症状显著缓解。

L. gasseri impacts colonization resistance through direct and indirect mechanisms

体外实验证实L. gasseri上清液通过热稳定、蛋白酶K敏感的蛋白类物质（推测为细菌素）完全抑制艰难梭菌生长。基因组分析发现Lg-36独特携带Blp样操纵子等4个细菌素基因簇，而其他L. gasseri菌株（JV-V03/ADH/ATCC 33323）仅表现部分抑制。值得注意的是，尽管L. gasseri在第3周已消失，但其诱导的Muribaculaceae科细菌（ASV17/43/48）富集仍持续发挥抗CDI作用。

Muribaculaceae contributes to colonization resistance against C. difficile

16S rRNA测序显示L. gasseri组第3周盲肠菌群中Muribaculaceae相对丰度显著升高（ALDEx2分析P<0.05），与Lachnospiraceae共同构成关键保护性菌群。体外共培养实验证实，Muribaculum intestinale和Duncaniella muris在含1% N-乙酰葡糖胺（GlcNAc）的培养基中可抑制艰难梭菌生长（36小时CFU降低2-log），支持其通过营养竞争机制发挥作用。

DISCUSSION

研究颠覆了益生菌安全性的传统认知：L. acidophilus可能通过蛋白水解作用为CDI提供氨基酸（如鸟氨酸），而L. gasseri的细菌素和菌群调控功能具有双重保护效应。Muribaculaceae的偶然性增殖提示微生物组研究需考虑生态随机性，其糖苷水解酶库（CAZymes）或成下一代益生菌开发靶点。该成果为CDI精准防治提供了菌株选择依据，并强调抗生素后菌群重建的长期监测必要性。

MATERIALS AND METHODS

实验采用C57BL/6J雄性小鼠（6-8周龄），通过TCCFA选择性平板计数CDI负荷，Vero细胞法检测毒素滴度。微生物组分析采用Illumina MiSeq平台V4区测序（Silva 138.1数据库注释），差异丰度分析使用ALDEx2中心对数比变换。统计采用GraphPad Prism 9进行ANOVA/Tukey检验，显著性阈值设为P<0.05。