综述:双歧杆菌与乳糜泻:益生菌在降低麸质诱导的细胞毒性和炎症中的作用机制

【字体: 时间:2025年09月02日 来源:Molecular Nutrition & Food Research 4.2

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  这篇综述深入探讨了双歧杆菌(Bifidobacterium spp.)作为乳糜泻(CD)辅助治疗的潜力,系统总结了其通过调控COX-1/COX-2表达、抑制zonulin释放、降解麸质肽段(如33-mer)、下调CXCR3 mRNA及促炎因子(TNF-α/NF-κB/IL-1β)等六种机制缓解CD症状的实验证据,为优化无麸质饮食(GFD)疗法提供了微生物干预新思路。

  

双歧杆菌与乳糜泻:解密益生菌的六重防护盾

免疫与生理机制:肠道屏障的攻防战

乳糜泻(CD)是一种由麸质蛋白触发的自身免疫性肠病,遗传易感个体摄入小麦、大麦中的麸质后,未被完全消化的免疫原性肽段(如富含脯氨酸的33-mer)穿过因zonulin过度释放而松动的紧密连接(TJ),经组织转谷氨酰胺酶(tTG)修饰后,通过HLA-DQ2/DQ8分子呈递,激活Th1/Th17炎症级联反应。这一过程伴随NF-κB通路激活、促炎因子(TNF-α、IL-1β、IFN-γ)暴发,最终导致绒毛萎缩和慢性炎症。

双歧杆菌的六维作战图

1. COX调控:修复黏膜第一道防线

体外实验显示,B. lactis能诱导肠上皮细胞(Caco-2)中保护性COX-1表达,同时抑制促炎性COX-2,剂量依赖性地恢复跨上皮电阻(107 CFU/mL时效果最佳)。这种"双调节"可能通过前列腺素平衡维护黏膜完整性,但动物模型验证尚待进行。

2. 封锁zonulin:加固肠道"城门"

麸质肽通过CXCR3受体激活EGFR-PKC-α通路,促使zonulin释放并瓦解TJ。B. lactis在实验中展现出比L. fermentum更显著的zonulin抑制能力,减少膜皱褶形成,其效果与剂量正相关。值得注意的是,B. longum CECT 7347还能降低十二指肠IL-15水平,阻断先天免疫激活的关键环节。

3. 麸质肽"拆弹部队"

双歧杆菌的协同酶系统(如PepN、PepX、PepO)可水解顽固的麸质抗原表位。研究证实,B. bifidum IATA-ES2与B. longum组合能完全降解α/β-麦胶蛋白(122-141)等致敏片段,而B. animalis IATA-A2产生的低分子肽段甚至表现出抗氧化活性。不过,单一菌株难以完成全部水解任务,需与特定乳酸菌(如L. plantarum)联合作战。

4. 阻断CXCR3警报系统

麸质肽-CXCR3结合会触发细胞骨架重构和炎症信号。B. longum IATA-ES1处理后的消化产物显著降低CXCR3 mRNA表达,其机制可能涉及表位遮蔽或信号通路干扰,这为开发靶向受体拮抗剂提供了微生物学思路。

5. 细胞因子风暴调节器

在HLA-DQ8转基因小鼠模型中,B. longum CECT 7347不仅抑制Th1型反应(降低IFN-γ/IL-12),还促进抗炎因子IL-10分泌。这种"双刃剑"特性在PBMCs实验中得到印证:该菌株能下调树突细胞表面共刺激分子(CD80/CD40),减少T细胞活化,而B. bifidum IATA-ES2则专攻TNF-α抑制,形成互补防御网。

6. 微生物组"生态修复"

临床试验显示,含B. infantis NLS-SS的制剂(2×109 CFU,每日3次)可改善顽固性CD患者的GSRS评分,其粪便中双歧杆菌丰度提升与症状缓解正相关。但值得注意的是,B. breve Bl10等菌株需与乳杆菌配伍才能在小肠定植,提示菌群互作的重要性。

转化医学的挑战与曙光

当前研究存在三大瓶颈:动物模型无法完全模拟人类CD复杂微环境;菌株特异性效应明显(如B. longum优于B. animalis的细胞保护性);临床结果异质性大(仅15.3%患者响应显著)。未来需聚焦多中心RCT研究,探索胃酸保护递送技术,并结合宏基因组学解析菌株-宿主互作机制。尽管不能替代GFD,双歧杆菌作为"生物防火墙"的潜力已为CD精准治疗打开新维度。

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