抗生殖衰老植物乳植杆菌CHNP-12009的筛选、益生菌特性及安全性评价

《Food Bioscience》:Screening, probiotic characteristics and safety evaluation of anti-reproductive aging Lactiplantibacillus plantarum CHNP-12009

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月15日 来源:Food Bioscience 6.2

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   •从人类阴道中筛选出具有显著抗氧化活性的候选抗生殖衰老益生菌Lactiplantibacillus plantarum CHNP-12009。•微流控高通量分选结合多维抗氧化评估体系实现了目标菌株的定向筛选。•完整混合基因组组装揭示了该菌株的益生功能遗传基础与生物安全特征。•

  
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    从人类阴道中筛选出具有显著抗氧化活性的候选抗生殖衰老益生菌Lactiplantibacillus plantarum CHNP-12009。
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    微流控高通量分选结合多维抗氧化评估体系实现了目标菌株的定向筛选。
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    完整混合基因组组装揭示了该菌株的益生功能遗传基础与生物安全特征。
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    高剂量CHNP-12009显著改善环磷酰胺诱导的大鼠卵巢早衰。
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    本研究为生殖衰老干预提供了有前景的益生菌候选菌株。

引言

衰老涉及组织和器官功能的进行性退化,其中生殖系统衰老早于其他系统(Ghazi & Henry, 2026)。卵巢早衰(Sperber et al.)是指40岁以前出现的卵巢功能不全,以卵泡储备耗竭和内分泌紊乱为特征,严重损害女性的健康和生活质量(Federici et al., 2024; "Premature ovarian insufficiency," 2024)。过度的氧化应激驱动细胞衰老和卵巢衰老:活性氧(ROS)的蓄积诱导颗粒细胞凋亡和卵泡闭锁(Voros et al., 2026; Yan et al., 2022)。
激素替代疗法是目前临床干预卵巢早衰的主要手段,但受限于长期致瘤风险(Webber et al., 2016; Xu et al., 2023)。中草药活性成分和天然抗氧化剂显示出卵巢保护潜力,但存在代谢稳定性差、靶点不明确等不足(Duan et al., 2024; Wang et al., 2026)。益生菌通过肠-生殖轴发挥高安全性、多靶点调节作用,代表了生殖衰老研究的前沿方向(Ishaq et al., 2021)。因此,筛选抗氧化益生菌并通过肠-生殖轴缓解卵巢氧化损伤已成为活跃的研究领域(S. Ma et al., 2025; Yao et al., 2026)。
乳酸菌是一般公认安全的食品级微生物,是开发抗衰老益生菌的核心菌群。Xiao等人(Xiao et al., 2021)证明双歧杆菌可通过调节肠道菌群延缓全身衰老进程。Liu等人(H. Liu et al., 2024)发现Lactobacillus rhamnosus可增强机体抗氧化储备并减轻氧化应激引起的组织损伤。多项研究还表明Lactobacillus reuteri可通过调节生殖-内分泌轴改善卵巢功能(S. Li et al., 2023)。其中,Lactiplantibacillus plantarum因其强大的环境适应性、广泛的碳源利用谱和多样的益生功能,成为抗衰老研究的重要菌株(Shi et al., 2024)。大量研究证实,特定Lactiplantibacillus plantarum菌株可清除自由基、增强内源性抗氧化储备并调节肠道微生态,从而发挥抗衰老作用(Gupta et al., 2024)。然而,益生菌功能表现出高度的菌株特异性,在进一步开发和应用之前,必须进行定向筛选和系统评价(Hill et al., 2014; Marco et al., 2017; Zheng et al., 2020)。全基因组测序技术使研究者能够在分子水平上解析菌株的功能潜力和安全风险,结合体外实验可实现表型与基因型的双向验证,是益生菌精准开发的核心工具(Gao et al., 2026; Rychen et al., 2018)。Li和Bi(R. Li & Bi, 2025)通过比较基因组分析指出,现有大多数抗衰老Lactiplantibacillus plantarum菌株来源于传统发酵食品或人体肠道,而来源于生殖道菌株的功能探索仍相对匮乏。
尽管目前已发表大量有关抗衰老Lactiplantibacillus plantarum的报道,但专门针对生殖衰老、尤其是卵巢早衰的菌株资源仍然有限。大多数研究缺乏从基因组解析到体内验证的完整评价体系(Gao et al., 2026)。值得注意的是,现有Lactiplantibacillus plantarum益生菌研究多聚焦于来源于传统发酵食品或人体肠道的菌株。然而,阴道来源的乳酸菌已长期适应人体黏膜微环境,在黏膜免疫调节和氧化稳态维持方面具有独特的适应性优势(Amabebe & Anumba, 2018)。Calvanese等人(Calvanese et al., 2026)进一步指出,与肠道来源菌株相比,生殖道来源的乳酸菌在黏膜屏障修复和生殖系统氧化损伤干预方面表现出更优越的天然适应性。
本研究以从健康女性阴道分泌物中分离的Lactiplantibacillus plantarum CHNP 12009为研究对象。通过微流控高通量筛选结合多维抗氧化模型获得目标菌株,系统评价了该菌株的体外益生特性和生物安全性,并通过全基因组测序解析了其遗传特征和功能基础。此外,建立了环磷酰胺诱导的卵巢早衰大鼠模型,初步验证了该菌株的体内抗卵巢衰老效果。本研究结果可为抗衰老益生菌资源挖掘提供高质量菌株,并为益生菌干预生殖衰老提供实验依据。

各节摘要

实验菌株

Lactiplantibacillus plantarum CHNP-12009由本实验室从健康女性阴道分泌物中分离、筛选并保存。金黄色葡萄球菌ATCC 6538(本实验室保藏)用作溶血试验的阳性对照。

样品处理与菌悬液制备

从平均年龄29 4.2岁的志愿者中收集20份阴道分泌物样本。纳入标准:20–40岁女性;非妊娠及非哺乳期;月经周期规律;无急性外阴阴道不适或

基于体外抗氧化活性的目标菌株筛选

氧化应激和自由基过度蓄积是机体衰老和化疗诱导卵巢损伤的核心驱动因素。具有高抗氧化活性的益生菌可通过清除活性氧和减轻全身氧化损伤来发挥抗衰老作用。因此,高抗氧化能力是筛选抗衰老益生菌的核心指标。在本研究中,通过

讨论

Lactiplantibacillus plantarum是益生菌开发和功能基因组研究中研究最为广泛的Lactobacillus物种之一。大多数已报道的功能菌株分离自传统发酵食品和人体肠道等生态位,其益生功能表现出显著的菌株特异性和来源依赖性特征(Wonglapsuwan et al., 2026; Z. Zhang et al., 2025)。在本研究中,Lactiplantibacillus plantarum CHNP 12009是

结论

本研究从健康女性阴道分泌物中定向筛选出具有高抗氧化活性的Lactiplantibacillus plantarum CHNP-12009。该菌株具有良好的益生特性,其基因组编码了丰富的碳水化合物代谢和抗氧化防御相关功能基因。基因型-表型双重验证确认该菌株无溶血风险,其抗生素抗性基因属于种固有特征。急性口服毒性

作者贡献声明(CRediT)

Wang Yi:数据整理。Tie Shanshan:形式分析。Zhang Xinru:初稿撰写、方法学、调查、形式分析、概念构思。Wu Ying:审阅与编辑、方法学、形式分析、概念构思。Li Xuan:软件。Gu Shaobin:审阅与编辑、资源、基金获取。Li Yuwan:调查。Wang Dahong:项目管理

未引用参考文献

Liu et al., 2024; Liu et al., 2024; Ma et al., 2025; Premature ovarian insufficiency, 2024; Sperber et al., 2021。

伦理声明

所有参与者或其法定代表均已书面同意参与本研究并发表文章。研究已遵守参与者的隐私权。
本研究涉及器官或组织捐赠者。本研究包含人体生物材料,已获捐赠者或其近亲属或法定代表同意,用于本研究和文章发表。本研究使用的样本未来源于已执行的

机构审查委员会声明

本研究所有动物实验程序均经河南科技大学伦理委员会批准(项目编号:20260311;批准日期:2026年3月11日),并按照机构指南和ARRIVE指南执行。

基金支持

本研究受河南省重大科技专项(项目编号:231100310200)、河南省重点研发项目(项目编号:241111314200)、中原人才计划-科技创新领军人才(项目编号:264200510011)以及河南省自然科学基金(项目编号:252300423038)资助。

利益冲突声明

? 作者声明不存在已知的可能影响本文所报告工作的竞争经济利益或个人关系。
张歆茹|武英|王一|铁珊珊|李宇万|王大红|李璇|顾少斌
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