富含GABA的布氏乳杆菌XBMU-C1发酵液通过抑制RAAS系统并激活PI3K/Akt/eNOS通路,可降低L-NAME诱导的高血压大鼠的血压

《Food Research International》:GABA-enriched Lactobacillus buchneri XBMU-C1 fermentation broth lowers blood pressure in L-NAME-induced hypertensive rats via RAAS suppression and PI3K/Akt/eNOS activation

【字体: 时间:2026年07月19日 来源:Food Research International 8.8

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  •从浓度为1.450?g/L的样本中分离出一种能够大量产生GABA的乳杆菌菌株,该菌株被鉴定为布氏乳杆菌。•在L-NAME诱导的高血压大鼠模型中,口服XBMU-C1发酵液可按剂量比例降低平均动脉压,降幅最高可达22.15?mmHg。•该发酵液能降低血清中的ACE和Ang II水平

  
  • 从浓度为1.450?g/L的样本中分离出一种能够大量产生GABA的乳杆菌菌株,该菌株被鉴定为布氏乳杆菌。
  • 在L-NAME诱导的高血压大鼠模型中,口服XBMU-C1发酵液可按剂量比例降低平均动脉压,降幅最高可达22.15?mmHg。
  • 该发酵液能降低血清中的ACE和Ang II水平,同时提高血清中的NO含量。
  • 它能提升血管组织中PI3K、Akt和eNOS蛋白的表达水平。
  • 可缓解高血压引发的心肌损伤、血管增生以及肠道绒毛损伤。

引言

高血压是一种全球范围内普遍存在的慢性心血管疾病,全球约有13.8亿人患有此病,其中中国有49.2%的成年人受到影响(Cheraghi, Azmi-Naei, Cheraghi, & Doosti-Irani, 2025; Qi et al., 2026; Zhang et al., 2025)。其特点是动脉血压持续升高,临床上可分为原发性与继发性两种类型,而继发性高血压的患病率比之前估计的还要高(Freminville, Amar, Azizi, & Mallart-Riancho, 2023; Vesamo, Niiranen, & Suvila, 2026)。高血压的渐进性特征会对心脏、血管和肾脏等多个靶器官造成持续的机械性和氧化应激,从而增加心肌梗死、冠心病和中风的风险(Wang et al., 2023)。尽管药物治疗取得了进展,但高血压复杂的发病机制、多样的并发症以及漫长的治疗周期仍然构成巨大挑战。目前的降压药,如利尿剂、ACE抑制剂和钙通道阻滞剂,主要针对单一作用路径,往往需要长期使用或联合用药才能有效控制血压(Burlacu, Kuwabara, Brinza, & Kanbay, 2025; King et al., 2026; Piloto et al., 2023)。这种治疗方式不仅会增加医疗成本,还会提高不良反应、器官损伤以及患者用药依从性差的风险。因此,开发安全、天然、多靶点且耐受性良好的膳食功能性成分,已成为辅助干预和预防高血压的重要策略。
GABA是中枢神经系统中的重要抑制性神经递质,同时也是一种分布广泛的非蛋白质氨基酸,具有多种生物功能。越来越多的证据表明,GABA具有多种生理活性,包括调节神经元兴奋性、改善焦虑和睡眠质量、保护神经元,以及减轻氧化应激和炎症损伤(Bai, Shi, & Chu, 2025; Montagano et al., 2025; Xu et al., 2025)。研究已证实,GABA可通过多种途径发挥降压作用,比如激活GABA受体、抑制交感神经系统活性、降低外周血管阻力、促进血管内皮细胞释放一氧化氮、放松血管平滑肌,以及抑制肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)的活性(Wang et al., 2023; Xi, Li, Zhou, & Sun, 2024)。由于其天然来源、高安全性以及多靶点调节特性,GABA已成为辅助管理高血压最具前景的功能性成分之一(Yao et al., 2025)。
乳酸菌通常被视为安全的益生菌,许多菌株具备高效的GABA生成能力。除了生成GABA外,乳酸菌在发酵过程中还能产生其他功能性代谢物,如ACE抑制肽、胞外多糖、有机酸和短链脂肪酸(Cha et al., 2023; Solanki, Sakure, Prakash, & Hati, 2022)。这些成分通过多种机制协同发挥作用,比如抑制ACE活性、减少血管紧张素I向血管紧张素II的转化、保护血管内皮功能、调节肠道微生物群、改善慢性炎症状态、降低胆固醇水平以及维持肠道屏障的完整性,从而实现降压效果(Tang et al., 2021)。正因如此,能够生成GABA的乳酸菌及其发酵产物在降压功能性食品领域受到了广泛关注。
目前,大多数关于高血压干预的研究都存在一定的局限性。它们大多只关注活的益生菌,很少研究无细胞的后生元,尤其缺乏对无细胞后生元是否能够同时调控RAAS通路并激活PI3K/Akt/eNOS通路的系统研究——而这二者正是高血压干预中相互补充的关键机制。值得注意的是,关于布氏乳杆菌的GABA生成能力及降压效果的相关研究缺口仍未得到充分填补。此外,乳酸菌发酵液的多器官保护作用及其分子机制也尚未完全阐明,因此存在着较大的知识空白。为此,本研究从传统家庭自制的泡菜中分离出了高GABA生成能力的乳酸菌,评估了它们的核心益生菌特性,并利用L-NAME诱导的高血压大鼠模型,研究了其发酵液的降压效果及作用机制,旨在填补这些关键的研究空白,为天然方法干预高血压提供科学依据。

章节要点

材料与试剂

传统家庭自制的泡菜取自中国甘肃兰州的当地家庭;MRS培养基、MRS琼脂以及L-谷氨酸钠盐购自北京索拉比奥科技有限公司;γ-氨基丁酸标准品来自青岛杰世康生物科技有限公司;氢氧化钠、苯酚和次氯酸钠则购自上海麦克林生化科技有限公司;二甲苯、胆盐等则来自其他供应商。

高GABA生成菌株XBMU-C1的分离与鉴定

图1A显示,所分离的六种菌株均具有典型的乳酸菌特征:菌落呈乳白色,表面光滑湿润,边缘清晰,中心略凸。革兰氏染色和显微镜观察(图1B)表明,所有菌株均为革兰氏阳性菌。其中,XBMU-C5菌株呈现典型的球形形态,其余菌株则为短杆状,这与乳酸菌的形态特征一致。通过薄层色谱分析进一步确认了这些菌株的属性。

讨论

本研究证实,口服XBMU-C1发酵液能按剂量比例降低血清中的ACE和Ang II水平,这说明该发酵液能够有效抑制RAAS系统。这一结果与富含GABA的乳酸菌所具有的已知药理作用高度一致(Kawarazaki & Fujita, 2021; Niu, Li, Liang, Wu, & Chen, 2023)。Yao等人曾报道,植物乳杆菌DPUL-F233粉末可降低自发性高血压动物的血压。

结论

本研究从传统家庭自制的泡菜中分离出一种新型的GABA生成菌株——布氏乳杆菌XBMU-C1。该菌株的GABA产量高达1.45?g/L,且对酸、胆盐和胃肠道液体具有很强的耐受性。在L-NAME诱导的高血压大鼠模型中,口服XBMU-C1发酵液可使平均动脉压降低22.15?mmHg(高剂量组,剂量为150?mg·kg?1·d?1)。从机制上来看,该发酵液是通过多种途径降低血压的。

作者贡献说明

高丹丹:文章撰写——审阅与编辑、研究指导、资金申请。王晨晨:文章撰写——初稿撰写、实验方法设计、数据整理。陈颖:实验方法设计、数据整理。王继文:结果验证、实验探究。梅俊尧:结果验证、实验探究。曹玉洁:结果验证、实验探究。杨轩康:结果验证、实验方法设计、实验探究。康尚云:文章撰写——审阅与编辑、软件应用、资金申请。马金勇:软件应用、实验资源准备、实验方法设计、资金申请。李平:

利益冲突声明

作者声明,他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益冲突或个人关系。

致谢

本研究得到了以下项目的支持:西北民族大学中央高校基本科研业务费(编号:31920250002)。甘肃省科技厅项目(编号:25ZDCF001)。甘肃省自然科学基金重点项目(编号:25JRRA039)。甘肃省重点研发计划项目(编号:24YFFA026)。甘肃省重点人才项目(编号:2024RCXM45)。陇原青年人才项目。还有国家重大科研项目也提供了支持。
Dandan Gao|Chenchen Wang|Ying Chen|Jiwen Wang|Junyao Mei|Yujie Cao|Xuankang Yang|Shangyun Kang|Jinyong Ma|Ping Li
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