引言
骨质疏松症 (OP) 是一种全身性骨骼疾病，主要特征为骨量减少、骨微结构受损和骨脆性增加，从而导致骨折风险升高 (Morin et al., 2025)。其发病和进展通常与多种原因相关，包括细胞衰老、骨稳态破坏、肠道微生物群失调以及铁代谢问题 (Song et al., 2022)。约 2%–15% 的炎症性肠病 (IBD) 患者也表现出骨质疏松症 (K?rnsund et al., 2020)，这突显了 IBD 相关的骨丢失和骨质疏松症是重要的肠外后果。对于该患者人群，当前的治疗策略主要侧重于促进骨形成或抑制骨吸收。尽管这些方法在一定程度上可能增强骨代谢，但关于其治疗 IBD 或纠正肠道环境紊乱有效性的信息尚不充分 (S?lling et al., 2026)。因此，探索可能同时改善肠道炎症和纠正骨代谢异常的创新干预策略，对于 IBD 相关骨质疏松症的防治具有重要意义。
“肠 - 骨轴”范式的近期兴起为阐明 IBD 相关骨丢失的病因提供了新的视角。作为“肠 - 骨轴”中关键的调控要素，益生菌在减轻肠道炎症导致的骨丢失方面显示出巨大潜力 (Zhang et al., 2023)。既往研究表明，不同的益生菌菌株可以通过多种途径改善肠道炎症并重建骨代谢平衡。补充酪酸梭菌可通过改变肠道菌群组成和丁酸代谢来降低炎症细胞因子水平并改善骨微环境 (Wang et al., 2026)。凝结芽孢杆菌可通过调节免疫平衡、提高短链脂肪酸 (SCFA) 水平和抑制破骨细胞生成来减轻骨丢失 (Sapra et al., 2025)。除短链脂肪酸外，色氨酸及其代谢衍生物在调节肠 - 骨轴中的作用也引起了越来越多的关注。一项通过基因工程改造凝结芽孢杆菌以增强其色氨酸合成能力的研究发现，该菌在结肠炎模型中显著改善了骨健康，进一步表明色氨酸代谢可能是调节 IBD 相关骨质疏松症的重要靶点 (Tian et al., 2025)。此外，动物双歧杆菌乳亚种 A6 可以改变肠道菌群的代谢网络，为产丁酸细菌提供底物，从而促进丁酸产生并抑制 NF-κB 信号通路的激活，进而减少骨丢失 (Chen et al., 2025)。综上所述，这些结果表明双歧杆菌属可能是管理 IBD 相关骨质疏松症的重要潜在益生菌资源。
人乳低聚糖 (HMOs) 是母乳中重要的功能成分，并作为双歧杆菌交叉喂养网络中的关键底物发挥作用 (Lordan et al., 2024)。其中，2'-岩藻糖基乳糖 (2'-FL) 含量最丰富，已被广泛证明能高效刺激双歧杆菌的增殖，增强其对不利环境的抵抗力，并提高其定植胃肠道能力 (Du and Yang, 2025; Zhang et al., 2020)。此外，2'-FL 增强了双歧杆菌对多种功能代谢物的合成，如短链脂肪酸 (SCFAs)、吲哚 -3-乳酸 (ILA) 和胞外多糖，从而在肠道建立多方面的保护效应 (Yang et al., 2024)。既往研究表明，双歧杆菌物种以物种特异性方式产生芳香族乳酸代谢物，这取决于与色氨酸代谢相关的酶系统，特别是色氨酸合酶的β亚基和芳香族乳酸脱氢酶 (Yong et al., 2024)。
芳烃受体 (AHR) 最初被表征为一种感知环境异生物的配体激活转录因子，但现在被认为是连接环境与代谢信号以及免疫和屏障稳态的重要界面 (Puccetti et al., 2018)。AHR 相关反应高度依赖配体和背景：改变的 AHR 信号传导与囊性纤维化和特发性膜性肾病有关，而暴露于多环芳烃 (PAHs) 则与慢性阻塞性肺病患者氧化损伤增强有关 (Liu et al., 2021, Puccetti et al., 2018, Wang et al., 2023)。PAH 暴露可通过尿中 1-羟基芴反映，而 1-甲氧基芴已被确定为一种 AHR 激动剂，能促进肾小管间质纤维化 (Abdur Rehman et al., 2017, Cao et al., 2022, Veenhuis et al., 2002)。同时，宿主 - 微生物色氨酸共代谢产生生物活性代谢物，包括硫酸吲哚酚、色胺、吲哚 -3-乙酸和吲哚 -3-乙醛，其变化与菌群重塑和疾病进展密切相关 (L.-M. Liu et al., 2026)。
ILA 是一种重要的微生物衍生色氨酸代谢物，能够以剂量依赖性方式激活 AHR 和羟基羧酸受体 3，从而提供免疫调节和粘膜保护效应 (Laursen et al., 2021)，并被证明可减轻免疫检查点阻断相关结肠炎 (Yan et al., 2024)。因此，在“底物 - 菌株 - 代谢物 - 宿主效应”概念的框架内，2'-FL 与双歧杆菌的协同作用可能在调节肠道稳态和宿主健康方面发挥关键作用。
目前，有关于 2'-FL 与双歧杆菌合生元组合潜在功能的研究报道很多，涉及多个方面，如早期生命肠道发育和免疫调节 (Luo et al., 2023)、便秘改善 (Shan et al., 2025)、有害细菌抑制 (Nakajima et al., 2025) 和结肠炎缓解 (Sun et al., 2025)。然而，特定 2'-FL-双歧杆菌组合对 ILA 产生能力的影响仍不清楚，也缺乏关于它们是否能进一步减轻 IBD 诱导的骨质疏松症的系统研究。基于此，本研究首先探讨了 2'-FL 对双歧杆菌ILA 产生水平的影响，然后构建了葡聚糖硫酸钠 (DSS) 诱导的结肠炎相关骨丢失模型，以系统阐明 2'-FL 和双歧杆菌合生元干预在减轻 IBD 相关骨质疏松症中的作用和潜在机制。本研究的发现有望为使用特定合生元组合干预 IBD 相关骨质疏松症提供理论依据，并为相关功能性食品或营养配方的开发提供新的研究方向。
