绿脓杆菌色素与布拉氏酵母菌对脓毒症大鼠肠道菌群及TLR4/MyD88/NF-κB/NLRP3信号通路的调控机制研究

本研究针对脓毒症（Sepsis）中肠道菌群失衡与免疫紊乱的核心问题，通过盲肠结扎穿刺（CLP）大鼠模型，探究绿脓杆菌色素（Pyocyanin）与布拉氏酵母菌（S. boulardii）对TLR4/MyD88/NF-κB/NLRP3信号通路及微生物生态的调控作用。结果显示，Pyocyanin通过激活NLRP3炎症小体加剧炎症，而S. boulardii通过提升短链脂肪酸（SCFA）产生菌丰度（如Coriobacteriaceae↑5.85%）抑制TLR4/NF-κB通路（↓35%），为益生菌辅助脓毒症治疗提供分子依据。

　　

脓毒症是一种威胁生命的全身炎症反应，其高死亡率与肠道菌群紊乱和免疫系统过度激活密切相关。绿脓杆菌（Pseudomonas aeruginosa）分泌的色素Pyocyanin具有促炎特性，而益生菌布拉氏酵母菌（Saccharomyces boulardii）则被证明能调节肠道微生态平衡。然而，两者在脓毒症中的相互作用机制尚不明确。土耳其阿塔图尔克大学医学院（Atatürk University Faculty of Medicine）的研究团队通过动物实验和分子生物学技术，揭示了这两种物质对脓毒症病理过程的相反调控作用，相关成果发表在《BMC Infectious Diseases》。

研究采用盲肠结扎穿刺（CLP）诱导大鼠脓毒症模型，结合聚焦离子束扫描电镜（FIB-SEM）观察Pyocyanin与S. boulardii的物理相互作用，通过Western blot检测TLR4/MyD88/NF-κB/NLRP3通路蛋白表达，并利用16S rRNA测序分析肠道菌群组成变化。此外，组织病理学和免疫荧光技术评估了肝、肠、脾的损伤程度及炎症标志物表达。

FIB-SEM结果
电镜显示Pyocyanin呈无定形结构，可粘附于S. boulardii表面（图1C），提示两者存在物理互作。

Western blot结果
CLP组TLR4/NF-κB表达较对照组升高2.3倍（p≤0.05），而Pyocyanin进一步协同增强至4.5倍（p≤0.001）。相反，S. boulardii使表达水平降低35%（图2-3）。

微生物组结果
Pyocyanin降低α多样性（Shannon指数3.598 vs. 对照组4.433），显著增加Lactobacillaceae丰度（32.66%）；S. boulardii则提升β多样性，促进Coriobacteriaceae（5.85%）和Prevotellaceae（10.63%）增殖（表4）。PCoA分析显示组间物种水平差异达41.7%（PERMANOVA R²=0.38, p=0.002）。

组织病理学结果
CLP组肝细胞坏死率达73.2±6.1%（p=0.0022），而S. boulardii干预组上皮屏障损伤显著减轻（图8-11）。免疫组化显示联合治疗使Caspase-8和TLR4表达较Pyocyanin单用降低28%（p≤0.05）。

结论与意义
该研究证实Pyocyanin通过TLR4/NLRP3通路加剧脓毒症炎症，而S. boulardii通过调控菌群稳态（如增加SCFA产生菌）和抑制NF-κB发挥保护作用。这不仅阐明了脓毒症中微生物-宿主互作的分子机制，更为临床采用益生菌辅助治疗提供了理论依据。未来需进一步探索Pyocyanin对钾离子通道的调控及益生菌菌株特异性效应。