乳酸菌预防酒精性肝损伤和机制新思路

酒精滥用是一个全球性问题，对个人健康、社会经济和临床问题产生重大影响。在世界范围内，酒精性肝病是肝脏疾病的主要原因，具有很高的发病率和死亡率。酗酒是最常见的过度饮酒形式。酗酒是肝损伤的主要危险因素之一。酒精消耗引起氧化应激，导致肝细胞功能障碍和损伤此外，急性酒精性肝损伤的进展通常在初期伴有急性炎症，随后发生酒精性肝炎。研究表明，炎症和氧化应激的显著减少可以防止小鼠急性酒精性肝损伤。

2024年6月25日，江南大学生命科学与健康工程学院徐正红团队在期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》上在线发表题为“ Differences in the ability of lactic acid bacteria to prevent acute alcohol-induced liver injury via the gut microbiota−bile acid−liver axis”的研究性文章。本研究探讨了前期发现的适宜发酵枸杞原浆的不同来源乳酸菌（副干酪乳杆菌E10、植物乳杆菌M、鼠李糖LGG、副干酪乳杆菌JN-1、副干酪乳杆菌JN-8）对小鼠急性酒精性肝损伤的预防作用差异，为进一步研究益生菌功能奠定理论基础。重点分析了不同的乳酸菌菌株在代谢宿主结合胆汁酸（BAs）的能力上的差异，这项研究为乳酸菌预防急性酒精性肝损伤及其机制的研究提供了新的思路。

1.     LAB预处理可预防etoh处理小鼠的肝损伤和炎症。

LAB预处理显著降低了ALT和ast的水平。此外，EtOH处理导致肝细胞内细胞质空泡化引起的脂肪变性。经H&E染色评估，EtOH可逆转LAB预处理。LAB预处理后肝功能的改善与肝脏脂质积累的减少相一致，反映在TG和TC的降低上。与EtOH组相比，LAB预处理明显降低了肝脏Il-6和Tnf-α的表达。这些结果表明，乳酸菌 JN-8可以预防EtOH处理小鼠的肝脏损伤和炎症。

2.     乳酸菌预处理可缓解EtOH消耗对结肠炎症和肠道屏障的影响。

EtOH治疗导致结肠结构破裂，上皮细胞形态不规则，肠腺消失。LAB预处理使Il-10水平升高。乳酸菌预处理组呈显著负相关LAB预处理后，Ocln和Cldn-1的表达增加，恢复肠道屏障，从而有效缓解肠道炎症。上述结果表明，以LAB干预，尤其是JN-1和JN-8干预，可减轻EtOH引起的结肠炎症，修复肠屏障损伤。

3.       乳酸菌预处理改变了etoh处理小鼠肠道微生物组成和结构

LAB预处理降低了拟杆菌门菌的相对丰度;但只有副干酪乳杆菌E10、JN-1和JN-8预处理组有显著性差异。EtOH组厚壁菌门/拟杆菌门(F/B)比值显著降低，只有jn1预处理组显著扭转了这一下降趋势。E10和JN-1预处理显著提高了粪便中双歧杆菌的相对丰度。M、JN-1和JN-8预处理显著提高了乳酸菌的相对丰度。肠道双歧杆菌和乳酸杆菌是对人体有益的菌群，可以帮助重建肠道菌群的平衡，改善酒精引起的肝脏损伤。

4.     乳酸菌预处理改变了乙胺处理小鼠肠道微生物群的差异和肠道微生物群的功能特征

酒精的摄入不仅影响肠道菌群的组成，而且对其功能，尤其是BA代谢也有重要影响微生物功能，特别是BA合成和生物转化，可以调节酒精诱导的肝损伤在不同的实验室预处理组与EtOH组的比较中，只有JN-8预处理的小鼠显著改变了EtOH处理小鼠肠道微生物群的功能谱。结果表明，预测的主要差异功能为聚酮糖基生物合成、磷酸转移酶系统、酮体合成和降解、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成以及苯丙氨酸代谢。这些数据表明，乳酸预处理改变了肠道微生物群的差异，表明微生物BA代谢是急性酒精性肝损伤的重要调节因子。

5.     乳酸菌预处理对乙醇处理小鼠胆汁酸及其代谢途径的调节

除M和lgg预处理组外，EtOH显著降低了Fxr的表达， LAB预处理显著提高了Fxr的表达。此外，EtOH处理导致Cyp7a1和Cyp8b1的表达显著升高。上述结果提示，LAB预处理可能通过肝-肠FXR信号通路调节急性酒精性肝损伤小鼠的BA库。先前的研究报道，FXR的激活与多种变化有关，如降低肝脏甘油三酯水平和减少炎症。上述结果表明，LAB预处理通过调节BA代谢改善酒精性肝损伤。

6.     乳酸菌菌株对宿主胆汁酸的调节能力不同。

总体而言，菌株M在所有LAB菌株中解结能力最强，其次是菌株JN-1和JN-8。菌株JN-8和M产生的非共轭BA含量高于其他LAB。这些结果表明，所有菌株在体外都能解配BA，这可能有助于调节BA在体内的代谢和肝功能。总之， LAB预处理提高肝脏抗氧化能力，减轻肝脏和结肠炎症，改善肠道屏障，调节肠道菌群组成和功能，并通过FXR信号通路调节BA代谢。然而，不同的乳酸预处理对急性酒精性肝损伤的预防效果不同。我们发现不同的LAB菌株对宿主共轭BAs的代谢能力不同，这些差异解释了不同乳酸菌菌株的不同预防作用。

参考资料：Duan W, Liu F, Ren Y, et al. Differences in the Ability of Lactic Acid Bacteria To Prevent Acute Alcohol-Induced Liver Injury via the Gut Microbiota-Bile Acid-Liver Axis. J Agric Food Chem. 2024;72(27):15265-15275. doi:10.1021/acs.jafc.4c01353