靶向关键胆汁酸的缓解便秘益生菌筛选及所选菌株长双歧杆菌 BL2 的机制

《Food Bioscience》：Screening of Constipation-Alleviating Probiotics Targeting Key Bile Acids and the Mechanism of the Selected Strain Bifidobacterium longum BL2

　　• 建立了一种以代谢物为导向的筛选策略，基于胆汁酸代谢谱鉴定可缓解便秘的益生菌。• 在本模型中，石胆酸（LCA）被鉴定为缓解便秘的核心生物活性代谢物。• 长双歧杆菌 BL2 被筛选并验证可高效将初级胆汁酸转化为 LCA。• BL2 可能通过重塑肠道菌群、促进结肠 LCA 蓄积以及抑制回肠 ASBT 表达来缓解便秘。• 蓄积的 LCA 可能激活 TGR5-5-HT-cAMP-NF-κB 信号轴，从而改善肠道运动性、减轻炎症并恢复屏障完整性。**引言**便秘是一种在全球范围内高度常见的胃肠道功能性疾病，其患病率据报道在 12% 至 20% 之间（Fleming & Wade, 2010；Huang 等，2025；Shirazi 等，2016；Suares & Ford, 2011）。其临床表现包括排便次数减少、粪便干燥坚硬以及排便费力。便秘会降低患者的生活质量，增加肛裂和痔疮等并发症的风险，并可能进一步诱发焦虑和抑郁等精神类疾病（Schoultz & Keita, 2020）。当前的临床治疗策略存在固有局限，包括药物依赖、个体疗效差异以及潜在创伤性风险（Lai 等，2023；Yu 等，2025；C. Zhang 等，2023），这凸显了亟需更安全、更有效靶向干预方法的迫切需求。胆汁酸代谢紊乱与便秘之间的关联日益受到关注。胆汁酸分为初级和次级两类。次级胆汁酸通过激活多种信号受体，包括法尼醇 X 受体（FXR）、竹田 G 蛋白偶联受体 5（TGR5）和维生素 D 受体（VDR），来调节肠道蠕动、黏膜屏障完整性以及肠道免疫应答（Chatterjee 等，2021；Zhao 等，2015）。具体而言，TGR5 的激活可刺激 5-HT 的释放并促进肠道平滑肌收缩。FXR 对于维持肠道屏障稳态至关重要，而 VDR 则通过调节屏障功能、抑制炎症以及促进上皮细胞分化来缓解便秘（Aggeletopoulou 等，2025；Chatterjee 等，2021；Triantos 等，2022；Zhao 等，2015）。临床证据表明，约 15% 的便秘型肠易激综合征（IBS-C）患者粪便中总胆汁酸和去氧胆酸（DCA）水平显著降低（Dimidi 等，2020；Vijayvargiya 等，2018；Wei 等，2020），且粪便胆汁酸水平与结肠转运时间呈负相关（Vijayvargiya 等，2018），这提示胆汁酸介导的分泌功能受损可能与结肠转运延迟及便秘进展有关。Elbilixibat 是一种临床上可用的胆汁酸靶向药物，它通过抑制回肠 ASBT，有效增加结肠胆汁酸蓄积并激活肠道 TGR5 信号通路，从而促进排便（Jadallah 等，2014）。这一药理学证据证实，胆汁酸代谢功能障碍是便秘的重要驱动因素（Nakajima 等，2018），并为微生态干预提供了明确的治疗靶点。我们此前的研究揭示了便秘小鼠肠道胆汁酸谱显著紊乱，其特征为初级胆汁酸蓄积以及次级胆汁酸（LCA 和 DCA）缺乏，并证明长双歧杆菌干预可重塑宿主的胆汁酸池并缓解便秘症状（Li, 2022）。已有充分研究证实，特定益生菌可合成胆盐水解酶（BSH），这是一种催化结合型胆汁酸去结合并促进次级胆汁酸合成的关键酶（Li 等，2021；Song 等，2020）。然而，当前用于缓解便秘的益生菌研究在很大程度上仍依赖于传统的盲目筛选策略。由关键功能胆汁酸靶点引导的精确筛选系统仍然稀缺，而且候选益生菌在复杂的"微生物-代谢物-宿主"相互作用网络中的详细调控通路仍未得到充分理解。本研究旨在首先通过体内实验确定缓解便秘的核心功能胆汁酸靶点。随后，我们应用体外粪便发酵体系，筛选能够将初级胆汁酸转化为该关键胆汁酸的益生菌株。最后，我们在体内验证了候选菌株的通便功效，并探究了其潜在分子机制。本研究为以胆汁酸代谢为指导的功能性益生菌精确筛选奠定了理论框架，阐明了其调控机制，为便秘的预防与靶向治疗提供了新见解。**章节摘要****实验动物**8 周龄 SPF 级雄性 C57BL/6J 小鼠购自江苏集萃尧康生物科技有限公司（中国江苏）。实验前所有小鼠均在实验室环境中适应一周。**动物实验设计**所有动物实验均经江南大学动物伦理委员会批准（批准编号 JN.No20230515c0720630[191]；JN.No20240630c0840830[349]）。便秘模型通过胃管灌胃盐酸洛哌丁胺诱导，剂量为 10**LCA 是缓解便秘的关键胆汁酸**我们使用盐酸洛哌丁胺诱导的小鼠模型，系统评估了 10 种胆汁酸对便秘的影响（图 1A）。我们采用剂量递增策略以最大程度降低潜在毒性（Song 等，2011；Woolbright 等，2016；L. Zhang 等，2023）。与 NC 组相比，M 组小鼠表现出典型的便秘症状。在受测的 10 种胆汁酸中，其他剂量未产生显著效果（图 S1）。在这种连续剂量递增方案下，**讨论**本研究表明 LCA 在缓解便秘中的核心作用。便秘患者通常表现为肠道微生态失衡，其特征为微生物多样性降低、有益菌减少以及胆汁酸代谢紊乱，提示这两方面的紊乱均与便秘的发生和发展有关（Fan 等，2022；Ye 等，2026）。因此，精确鉴定缓解便秘的胆汁酸及其安全有效的**结论**本研究建立了一种以功能性胆汁酸为靶点的代谢物导向益生菌筛选体系。结合体外与体内证据，我们鉴定出 3.0 mg/d 剂量的 LCA 为小鼠缓解便秘的核心生物活性代谢物。筛选得到的长双歧杆菌 BL2 与便秘缓解相关，其可能通过重塑肠道微生物生态并调节回肠 ASBT 发挥作用，从而减少 LCA 的重吸收并提高结肠 LCA 水平。蓄积于结肠的 LCA 可能发挥**CRediT 作者贡献声明**杨雨虹：形式化分析。郭雨桐：可视化。卢文伟：获取研究经费。程万新：调查研究。杨雨恬：撰写初稿、可视化、形式化分析。赵建新：撰写—审校与编辑、监督、资源提供。王琳琳：撰写初稿、项目管理、获取研究经费、概念设计。梁梦霞：调查研究。薛一凡：调查研究、数据整理。翟启晓：监督、资源提供。王刚：监督，**未引用的参考文献**Zhang 等，2023。**伦理声明**本研究经中国江南大学伦理委员会批准（JN. No20230515c0720630[191]；JN. No 20240630c0840830[349]）。**利益冲突声明**作者声明不存在任何竞争性经济利益冲突。**致谢**本工作得到中国科学技术部国家重点研发计划（编号 2024xxxx00107-02）、国家自然科学基金（编号 32472348）以及江南大学食品科学与技术国家重点实验室研究项目（编号 SKLF-ZZA-202612）的资助。王琳琳 | 杨雨恬 | 薛一凡 | 梁梦霞 | 郭雨桐 | 杨雨虹 | 程万新 | 卢文伟 | 王刚 | 翟启晓 | 陈威 | 赵建新