综述：益生菌作为肠道屏障完整性和免疫稳态调节剂的全面综述

《Journal of the Science of Food and Agriculture》：Probiotics as modulators of intestinal barrier integrity and immune homeostasis: a comprehensive review

本综述系统阐述了益生菌通过膜结合糖蛋白及代谢产物分泌，强化紧密连接（TJs）表达、刺激黏蛋白生成、抑制病原体定植、产生抗菌物质（如细菌素和有机酸）以及激活免疫细胞（巨噬细胞、中性粒细胞等）的多重机制，为维持肠道屏障功能与免疫稳态提供关键理论依据。? 2025 Society of Chemical Industry.

　　

Abstract

胃肠道作为人体与外界物质互动的最大界面，承载着庞大的微生物群落，其中益生菌在适量摄入时可提供超越基础营养的健康效益。通过膜结合糖蛋白及代谢产物分泌，益生菌能够：（1）通过增强紧密连接（TJs）表达以提升肠道上皮屏障完整性；（2）刺激黏蛋白产生，强化黏液层并促进黏膜黏附；（3）阻止病原体和毒素与肠道上皮结合；（4）通过直接竞争环境营养及生成抗菌代谢物（如细菌素和有机酸）抑制致病微生物；（5）通过膜成分激活巨噬细胞、中性粒细胞和上皮细胞等免疫细胞，从而激发有效免疫应答。

肠道屏障及其功能

肠道屏障由物理、化学、免疫及微生物组分构成，是防止有害物质易位的关键防线。紧密连接（TJs）蛋白（如occludin、claudin家族）通过调节细胞旁通透性维持上皮完整性。黏液层主要由杯状细胞分泌的黏蛋白（如MUC2）组成，形成动态化学屏障。此外，肠道相关淋巴组织（GALT）和免疫细胞（如IgA分泌细胞）协同参与黏膜免疫防御。

益生菌的作用机制

增强屏障完整性

益生菌（如乳杆菌属和双歧杆菌属）通过上调TJs蛋白表达减少肠道通透性。其代谢产物（短链脂肪酸SCFAs如丁酸盐）可直接增强上皮细胞能量代谢并促进屏障修复。

黏液层强化

特定菌株刺激杯状细胞分泌黏蛋白，增加黏液厚度与黏弹性，限制病原体（如大肠杆菌和沙门氏菌）的接触与入侵。

竞争性排斥病原体

益生菌通过占据生态位点和消耗营养资源（如铁离子）抑制致病菌增殖。同时，分泌细菌素（如nisin）、有机酸（乳酸、乙酸）降低局部pH，直接抑制病原体生长。

免疫调节功能

益生菌细胞壁成分（脂磷壁酸LTA、肽聚糖）可激活Toll样受体（TLRs）信号通路（如TLR2），促进细胞因子（IL-10、TGF-β）分泌并调节T细胞分化（如Treg细胞扩增），从而维持免疫稳态。巨噬细胞和树突状细胞（DCs）的活化进一步强化抗原呈递与炎症调控。

研究展望

当前研究多集中于单一菌株或体外模型，未来需拓展至多菌株协同效应、宿主遗传背景影响及临床转化应用。益生菌对特定人群（如炎症性肠病IBD患者）的长期效益及机制深度解析仍是重点方向。