包含乳酸肠球菌SF68?的新型混合物在DSS诱导的结肠炎后IBS样症状小鼠模型中恢复肠道屏障完整性

《International Journal of Molecular Sciences》:A Novel Mixture Containing Enterococcus lactis SF68? Restores Gut Barrier Integrity in a DSS-Induced Murine Model of Post-Colitis IBS-like Symptoms

【字体: 时间:2026年07月26日 来源:International Journal of Molecular Sciences 5.6

编辑推荐:

  (1)肠易激综合征(IBS)是一种功能性胃肠疾病,以腹痛和排便习惯改变为特征,与菌群失调和炎症相关。目前以症状管理为主的可用治疗方法疗效有限。近期研究强调微生物群调节作为恢复肠道屏障完整性的潜在治疗策略;(2)研究人员采用葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎后I

  
(1)肠易激综合征(IBS)是一种功能性胃肠疾病,以腹痛和排便习惯改变为特征,与菌群失调和炎症相关。目前以症状管理为主的可用治疗方法疗效有限。近期研究强调微生物群调节作为恢复肠道屏障完整性的潜在治疗策略;(2)研究人员采用葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎后IBS样症状小鼠模型,评估包含乳酸肠球菌SF68?、丁酸盐和叶酸的新型混合物的效果。评估了疾病活动指数和脾脏重量。测量了肠道炎症标志物、肠道屏障改变和肠道丁酸盐生物利用度。还分析了结肠线粒体活性;(3)补充该新型混合物显著降低了脾脏重量和细胞因子水平。通过增加claudin-1、occludin和defensin 1–3的表达以及降低血浆LBP水平,恢复了肠道上皮屏障。该混合物处理增强了小鼠体内丁酸盐转运蛋白的表达。处理改善了线粒体活性标志物,包括柠檬酸合酶和细胞色素c氧化酶;(4)包含乳酸肠球菌、丁酸盐和叶酸的新型混合物通过减轻局部炎症、恢复肠道屏障完整性和增强丁酸盐生物利用度,对结肠炎后IBS发挥保护作用,提示其有效管理结肠炎后IBS症状的潜力。
**论文解读文章**

**研究背景与问题**

肠易激综合征(IBS)是一种功能性胃肠道疾病,全球约12%人口受其影响,常伴有心理障碍并降低工作效率。其病理生理机制尚未完全阐明,但肠道微生物群失调(dysbiosis)可导致慢性低度亚临床炎症,增加肠道通透性(intestinal permeability),这在疾病发生发展中起关键作用。目前IBS的药物治疗主要针对症状(如解痉药、洛哌丁胺),但疗效有限且安全性不足。饮食干预(低发酵性寡糖、二糖、单糖和多元醇饮食)也仅部分缓解症状。近年来,通过益生菌和益生元调控肠道微生物群作为补充疗法受到关注,但现有研究结果矛盾:部分益生菌(如VSL#3、乳酸杆菌、双歧杆菌)可恢复肠道通透性并产生抗炎细胞因子,而另一些则加重腹痛和腹胀。

同时,短链脂肪酸(SCFA)尤其是丁酸盐(butyrate)通过作用于肠道黏膜的G蛋白偶联受体(GPCRs)发挥抗炎作用,但近期证据显示,在肠道炎症患者中丁酸盐不能保护屏障功能。这些患者粪便丁酸盐浓度升高,但单羧酸转运蛋白1(MCT1)表达降低,导致丁酸盐吸收障碍。已有临床前研究表明,乳酸肠球菌SF68?(Enterococcus lactis SF68?)补充可通过恢复结肠丁酸盐顶端转运蛋白SMCT1的表达,改善黏膜水平丁酸盐的生物利用度,减轻肠道炎症。基于此,该研究旨在评估SF68与丁酸盐和叶酸联合给药在结肠炎后IBS样症状小鼠模型中对抗免疫炎症和上皮屏障功能障碍的能力。

**研究内容与结论**

研究人员采用DSS诱导的结肠炎后IBS样症状小鼠模型(雄性C57BL/6小鼠,购自ENVIGO S.r.l,意大利),在DSS处理5天后恢复3周,再经口服灌胃给予不同组合的测试药物(SF68单独、SF68+低剂量丁酸盐0.2 mg/kg、SF68+正常剂量丁酸盐0.6 mg/kg、SF68+叶酸、SF68+低剂量丁酸盐+叶酸,以及含双歧杆菌、丁酸钙和低聚果糖的市售对照品)共1周。测量疾病活动指数(DAI)、脾脏重量、血浆脂多糖结合蛋白(LBP)水平、结肠组织细胞因子(IL-1β、IL-6、IL-10、TNF)水平,通过Western blot检测紧密连接蛋白(occludin、claudin-1、ZO-1)和丁酸盐转运蛋白(MCT1、SMCT1、MCT4)的表达,分析回肠柠檬酸合酶(citrate synthase)和细胞色素c氧化酶(cytochrome c oxidase)活性,并通过Western blot和免疫荧光检测潘氏细胞释放的defensin 1–3表达。

结论:该新型混合物(SF68+丁酸盐+叶酸)通过减轻局部炎症、恢复肠道屏障完整性和增强丁酸盐生物利用度,对结肠炎后IBS发挥保护作用,提示其有效管理结肠炎后IBS相关肠道黏膜和上皮层改变的潜力。论文发表于《International Journal of Molecular Sciences》。

**主要关键技术方法**

1. **DSS诱导结肠炎后IBS样模型**:雄性C57BL/6小鼠(5周龄,来源于ENVIGO S.r.l,意大利)饮用2.5% DSS(分子量40 kDa)5天,随后正常饮水3周,模拟急性结肠炎后持续内脏高敏感和肠道屏障功能障碍状态。
2. **生化指标检测**:采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血浆LBP水平及结肠组织IL-1β、IL-6、IL-10、TNF水平。
3. **蛋白表达分析**:通过Western blot检测结肠组织紧密连接蛋白(occludin、claudin-1、ZO-1)和丁酸盐转运蛋白(MCT1、SMCT1、MCT4)的表达,以及回肠defensin 1–3表达。
4. **线粒体功能评估**:分光光度法测定回肠组织柠檬酸合酶和细胞色素c氧化酶活性。
5. **免疫荧光**:对回肠石蜡切片进行defensin 1–3免疫荧光染色,观察潘氏细胞分布。

**研究结果**

**2.1 疾病活动指数和宏观参数评估**
通过计算DAI(结合体重变化、直肠出血和粪便性状评分)和测量脾脏重量。DSS小鼠DAI略有升高,脾脏重量显著增加。SF68单独或联合叶酸和/或丁酸盐处理均降低脾脏重量,但未改变DAI;对照品对两者均无影响。

**2.2 血浆LBP水平**
LBP(脂多糖结合蛋白)是肠道通透性的标志物。DSS组LBP显著升高。SF68+丁酸盐+叶酸混合物处理显著降低LBP水平,对照品无效。

**2.3 结肠IL-1β、IL-6、IL-10和TNF分析**
ELISA检测显示DSS小鼠结肠促炎细胞因子IL-1β、IL-6、TNF升高,抗炎细胞因子IL-10降低。所有测试药物均显著降低IL-1β和IL-6水平,但对IL-10无影响;TNF在各处理组间无显著变化。

**2.4 紧密连接蛋白Western blot分析**
DSS小鼠occludin、claudin-1、ZO-1表达均降低。SF68+丁酸盐0.6 mg/kg显著恢复occludin;SF68单独恢复claudin-1;SF68+丁酸盐0.2 mg/kg+叶酸使occludin和claudin-1均恢复正常;对照品无作用。ZO-1表达在所有处理组均未恢复。

**2.5 丁酸盐转运蛋白Western blot分析**
DSS小鼠MCT1表达显著降低,SMCT1和MCT4无变化。SF68+丁酸盐0.6 mg/kg以及SF68+丁酸盐0.2 mg/kg+叶酸显著恢复MCT1表达;对照品无效。

**2.6 柠檬酸合酶和细胞色素c氧化酶活性**
DSS小鼠两种酶活性均降低。SF68+叶酸、SF68+丁酸盐0.2 mg/kg+叶酸以及对照品均恢复柠檬酸合酶活性;SF68+丁酸盐0.6 mg/kg、SF68+叶酸、SF68+丁酸盐0.2 mg/kg+叶酸显著提高细胞色素c氧化酶活性;对照品对该酶无影响。

**2.7 回肠潘氏细胞释放defensin 1–3的表达和分布**
Western blot显示DSS小鼠回肠defensin 1–3表达显著降低。SF68+丁酸盐+叶酸混合物使其恢复正常。免疫荧光观察到混合物处理组回肠隐窝和腔隙中defensin 1–3免疫阳性信号较DSS组增强。

**总结讨论与结论**

讨论部分指出,该研究证实SF68、丁酸盐和叶酸的补充在DSS诱导的结肠炎后IBS样模型中发挥多层面保护作用:减轻结肠炎症(降低IL-1β、IL-6)、恢复肠道上皮屏障(增加occludin、claudin-1、defensin 1–3,降低血浆LBP)、改善丁酸盐生物利用度(恢复MCT1表达)并增强线粒体功能(提高柠檬酸合酶和细胞色素c氧化酶活性)。研究采用的DSS模型模拟了急性结肠炎后持续的内脏高敏感和肠道屏障功能障碍,与感染后或炎症后IBS患者特征相似。丁酸盐通过调节线粒体三羧酸循环和呼吸链关键酶活性,为肠上皮细胞提供能量,并支持潘氏细胞分泌抗菌肽。尽管对照品(含双歧杆菌、丁酸钙、低聚果糖)在部分指标上有效,但未能恢复紧密连接和丁酸盐转运蛋白,提示其对上皮屏障修复作用有限。研究局限性包括未直接评估内脏高敏感、缺乏单独丁酸盐或叶酸对照组、样本量较小、未进行先验样本量计算及盲法设计。未来需更大样本量、更多对照组及功能性内脏敏感性评估以验证结果。

**结论翻译**:总之,该新型食品补充剂的给药在DSS诱导的结肠炎后IBS样模型中发挥保护作用,减轻局部免疫反应并恢复肠道上皮屏障完整性,促进结肠上皮内丁酸盐的生物利用度。这一证据提示该补充剂可作为管理结肠炎后IBS相关肠道黏膜和上皮层改变的有用方法。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号