《Journal of Future Foods》：Potential Mechanisms of Lactiplantibacillus plantarum WW-Fermented Pueraria lobata in Alleviating Alcoholic Liver Injury
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酒精性肝病（alcoholic liver disease, ALD）是全球性的重大公共卫生挑战，其发生由多种机制驱动，包括氧化应激（oxidative stress）、炎症反应（inflammatory responses）和肠道菌群失调（dysbiosis
酒精性肝病（alcoholic liver disease, ALD）是全球性的重大公共卫生挑战，其发生由多种机制驱动，包括氧化应激（oxidative stress）、炎症反应（inflammatory responses）和肠道菌群失调（dysbiosis of intestinal microbiota）。近期研究表明，功能性食品凭借其天然活性成分和良好的安全性，可有效缓解酒精性肝损伤。本研究旨在评估植物乳杆菌（*Lactiplantibacillus plantarum*）WW发酵葛根（fermented *Pueraria lobata* by *L. plantarum* WW, FLP）对酒精性肝损伤的保护作用。研究人员采用单因素实验和响应面法（response surface methodology, RSM）优化菌株WW对葛根的发酵条件，确定最佳工艺参数。此外，发酵显著提高了FLP的黄酮类化合物含量，其抗氧化能力也随之显著增强。分子对接（molecular docking）分析进一步揭示，主要活性成分葛根素（puerarin）可稳定结合Kelch样ECH相关蛋白1（Kelch-like ECH-associated protein 1, Keap1）。动物研究表明，FLP干预可显著缓解酒精诱导的肝损伤，恢复肝脏的酒精代谢能力，减少脂质积累，并减轻肝脏内的氧化应激。此外，FLP上调结肠中ZO-1、MUC2和LGR5的表达，从而增强肠屏障功能和修复能力，进而降低血清脂多糖（lipopolysaccharide, LPS）水平及炎症因子。FLP有效调节肠道菌群组成，增加有益菌丰度，从而恢复肠道短链脂肪酸（short-chain fatty acids, SCFAs）水平并上调Gpr43基因表达。这一SCFAs-GPR43信号传导进而激活肝脏腺苷酸活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase, AMPK）/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin, mTOR）通路，诱导保护性自噬（protective autophagy）。本研究证实，益生菌发酵葛根克服了单一干预措施的局限性，为治疗酒精性肝病提供了一种新的协同策略。
论文解读
**研究背景**
酒精性肝病（alcoholic liver disease, ALD）是全球性公共卫生负担，其发病机制涉及氧化应激、炎症反应及肠道菌群失调等多重因素。临床上现有治疗手段（如皮质类固醇、抗TNF-α药物、N-乙酰半胱氨酸等）存在疗效局限或安全性问题，亟需开发新型、安全且有效的干预策略。功能食品因其天然活性成分和安全性而受到关注，但单一成分（如葛根）对多因素驱动的酒精性肝损伤干预力度有限。益生菌（如植物乳杆菌）虽能改善肠道微生态，但定植效率和疗效稳定性仍面临挑战。因此，本研究提出基于益生菌发酵增强葛根功效的“发酵增效”策略，旨在通过多靶点协同作用克服单一干预的不足。该论文发表在《Journal of Future Foods》。
**主要关键技术方法**
研究人员从12株植物乳杆菌中筛选出具有高效酒精降解能力及胃肠耐受性的菌株WW，采用单因素实验和响应面法优化发酵条件（温度、接种量、时间以总黄酮含量为指标）。通过分子对接模拟葛根素与Keap1蛋白的结合模式。动物实验选用雄性C57BL/6小鼠（辽宁长生生物技术有限公司，动物使用许可证号SYXK（辽）2021-0010），构建Lieber-DeCarli酒精液体饲料诱导的酒精性肝损伤模型（8周酒精暴露），设置正常对照组、酒精模型组（ETOH）、未发酵葛根组（UPL）、植物乳杆菌WW组（LP）、FLP组及阳性对照水飞蓟素组（PC）。采用组织病理学（H&E、AB-PAS染色、透射电镜）、血清生化指标检测、16S rRNA基因测序（V3-V4区，Illumina MiSeq PE300平台）分析肠道菌群、RT-qPCR和Western blot检测基因及蛋白表达。
**研究结果**
**3.1 发酵前后葛根活性成分、抗氧化活性分析及关键成分与Keap1的分子对接**
通过体外酒精降解实验和模拟胃肠消化耐受性测试，从12株植物乳杆菌中筛选出菌株WW（存活率75.1%）。响应面优化后，FLP的黄酮含量显著高于UPL，且FLP对DPPH、ABTS·?和·OH的清除活性均显著优于UPL和LP组，提示两者产生协同效应。分子对接显示葛根素与Keap1 Kelch结构域的结合能为-9.9 kcal/mol，通过氢键（VAL561、VAL608、VAL369、THR560）和疏水作用（ALA466、CYS513、ALA366）稳定占据Nrf2结合口袋，可能竞争性阻断Keap1对Nrf2的泛素化降解。
**3.2 FLP对酒精性肝损伤的缓解作用**
与ETOH组相比，FLP干预显著降低肝脏指数、血清甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、谷丙转氨酶（ALT）和谷草转氨酶（AST）水平（p < 0.05），提升肝脏乙醇脱氢酶（ADH）和乙醛脱氢酶（ALDH）活性，并增强超氧化物歧化酶（SOD）活性和谷胱甘肽（GSH）含量，同时降低丙二醛（MDA）及促炎因子（TNF-α、IL-1β、IL-6）水平。肝脏H&E染色显示FLP组脂滴沉积减少、炎性浸润减轻、肝细胞形态恢复，效果优于UPL和LP组。
**3.3 FLP对酒精诱导的肠屏障损伤的保护作用**
H&E和AB-PAS染色显示，酒精暴露导致结肠黏膜上皮细胞脱落、隐窝结构破坏、杯状细胞减少，而FLP干预显著修复组织学损伤并降低组织学评分。FLP显著降低血清LPS水平（p < 0.05），并抑制LPS触发的促炎因子（IL-1β、IL-6、TNF-α）释放。Western blot结果表明，FLP上调结肠紧密连接蛋白ZO-1、黏蛋白MUC2及肠道干细胞标志物LGR5的蛋白表达（p < 0.05），从而增强肠屏障完整性和修复能力。
**3.4 FLP调节酒精性肝损伤小鼠的肠道菌群组成**
稀释曲线趋于平坦表明测序深度充足。α多样性分析显示酒精暴露显著增加物种丰富度（Ace和Chao1指数升高），而FLP干预回调但无显著改变；β多样性（PCoA和NMDS）显示NC、ETOH和FLP三组间群落结构显著分离。属水平上，FLP增加了有益菌Lactobacillus和产丁酸菌norank_o__Clostridia_UCG-014的相对丰度；LEfSe分析进一步确认FLP显著富集Limosilactobacillus、Lactobacillus、Ligilactobacillus和Clostridia_UCG-014，并降低Bacteroides的相对丰度。
**3.5 FLP通过Gpr43/AMPK/mTOR通路促进自噬缓解酒精性肝损伤**
酒精暴露显著降低肠道中乙酸、丁酸和丙酸水平，FLP干预有效恢复这些SCFAs含量（p < 0.05）。Spearman相关性分析显示Lactobacillus和norank_o__Clostridia_UCG-014与SCFAs正相关。酒精抑制肝脏Gpr43 mRNA表达，FLP则显著上调其表达。透射电镜观察显示ETOH组肝细胞核固缩、脂滴增多、线粒体变性，FLP组细胞核基本完整、脂滴减少。Western blot结果表明，酒精暴露降低肝脏p-AMPK/AMPK比值并升高p-mTOR/mTOR比值，而FLP干预逆转这些变化，表明FLP通过SCFAs-GPR43信号激活AMPK/mTOR通路诱导保护性自噬。
**讨论与结论**
讨论部分指出，酒精性肝损伤的进展与肠道屏障功能障碍和菌群失调密切相关。FLP通过多层面机制发挥保护作用：发酵增效提升黄酮含量和抗氧化活性，葛根素竞争性结合Keap1激活Nrf2通路；修复肠屏障（上调ZO-1、MUC2、LGR5）减少LPS易位和系统性炎症；重塑肠道菌群，增加SCFAs产生菌丰度，恢复SCFAs水平；通过SCFAs-GPR43信号激活肝脏AMPK/mTOR通路，诱导保护性自噬以清除受损细胞器和脂滴。该综合策略将益生菌与葛根的互补优势转化为协同治疗网络，为ALD的防治提供了新思路。
**研究结论**（翻译自Conclusion部分）
本研究证实，由植物乳杆菌WW菌株发酵葛根制备的FLP可通过多靶点协同作用有效缓解酒精性肝损伤。其核心机制为：发酵显著提升黄酮水平及抗氧化能力以缓解肝损伤；同时修复酒精诱导的肠屏障损伤，恢复微生物群落稳定性，抑制内毒素易位，并减轻全身性炎症。此外，基于其对肠道微生物群的重塑和SCFA-GPR43信号通路的恢复，FLP进一步激活肝脏AMPK/mTOR通路，这一连锁反应诱导保护性自噬，清除脂滴和受损细胞器，从而整合并增强FLP的肝保护抗氧化及抗炎活性。因此，FLP是一种新型综合干预方法，可同时靶向酒精性肝病的肠道驱动因素和肝脏表现，将其各组分的互补优势转化为协调的治疗网络。
