双歧杆菌 Bifidobacterium bifidum CCFM1163 缓解通便型结肠病的新机制

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来源:张金科
2025-02-25 16:29:09
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核心提示:本研究首次揭示了双歧杆菌 B. bifidum CCFM1163 通过 BDNF-TrkB-PLC/IP3 信号通路缓解通便型结肠病的机制。CCFM1163通过调节肠道菌群,增加SCFAs(乙酸和异丁酸)水平,提高 BDNF 表达,进而修复 ENS-ICC-SMC 网络,增强肠屏障功能,并抑制炎症,最终缓通便型结肠病。本研究为通便型结肠病的微生态干预提供了新思路,并进一步证实了益生菌在肠道健康中的关键作用。

  通便型结肠病(Cathartic Colon, CC)是一种由于长期使用刺激性泻药(如番泻叶)导致的肠道功能障碍,以顽固性便秘为主要特征。由于目前尚无针对 CC 的精准药物,益生菌作为调节肠道健康的天然手段,受到了广泛关注。最新研究表明,特定益生菌可通过调节肠道菌群、短链脂肪酸(SCFAs)以及肠神经系统(Enteric Nervous System, ENS)来改善肠道动力。该研究发现,双歧杆菌 Bifidobacterium bifidum CCFM1163 可通过调节 BDNF-TrkB-PLC/IP3 信号通路,显著改善 CC,并修复肠道屏障和 ENS,为 CC 的微生态治疗提供了新思路。

  B. bifidum CCFM1163 显著缓解 CC

  在 CC 小鼠中,番泻叶提取物导致粪便含水量下降(P = 0.0187)、粪便数量减少(P = 0.0005)及总肠道转运时间延长(P = 0.0025)。CCFM1163 处理后,小鼠粪便含水量、排便频率和肠道蠕动能力显著改善,表明其具有良好的通便作用。

  CCFM1163 通过 BDNF-TrkB-PLC/IP3 途径修复肠道神经

  研究发现,CC 小鼠的 ENS 受损,表现为 PGP9.5(Uchl1)和 S100β 蛋白表达下降(P = 0.0064. P = 0.0009)。CCFM1163 处理后,这些神经标志物显著上调(P < 0.01),说明该菌株有助于修复 ENS。此外,CCFM1163 还显著提高了 BDNF 和其受体 TrkB 的表达(P = 0.0004. P = 0.0027)。而当使用 TrkB 抑制剂 K252a 时,CCFM1163 的通便作用被显著抑制,表明其作用依赖于 BDNF-TrkB-PLC/IP3 信号通路的激活。

  CCFM1163 修复 ENS-ICC-SMC 神经网络

  ENS-ICC-SMC(肠神经系统-肠间质细胞-平滑肌细胞)是肠道蠕动的关键调控网络。CC 小鼠的 c-Kit(ICC 标志物)和 Acta2(平滑肌 α-SMA 标志物)基因表达下降,而 CCFM1163 处理后,这些基因显著上调(P < 0.001),表明 CCFM1163 通过修复 ENS-ICC-SMC 网络,增强了肠道的运动能力。

  CCFM1163 促进肠道紧密连接蛋白表达,增强肠屏障功能

  CC 诱导小鼠的肠道机械屏障受损,表现为紧密连接蛋白 ZO-1(Tjp1)基因表达降低(P < 0.05)。CCFM1163 处理后,Tjp1 和 Ocln(封闭蛋白)基因显著上调(P < 0.05),提示其可增强肠道上皮细胞连接,降低肠道通透性。此外,CCFM1163 并未影响 Muc2(黏蛋白 2)的表达,说明其主要通过紧密连接蛋白,而非黏液层厚度,改善肠道屏障功能。

  CCFM1163 通过调节免疫因子减轻肠道炎症

  CC 诱导小鼠的 Tlr4(Toll 样受体 4)基因表达降低(P < 0.01),而促炎因子 IL-1β 和 TNF-α 表达上调(P < 0.01)。CCFM1163 处理后,Tlr4 显著上调(P < 0.05),IL-1β 和 TNF-α 显著下调(P < 0.05),而抗炎因子 IL-10 显著上调(P < 0.001)。这些结果表明,CCFM1163 通过调节 TLR4 介导的炎症信号通路,降低 CC 相关的炎症水平,从而改善肠道功能。

  CCFM1163 通过改变肠道菌群和 SCFAs 水平提升 BDNF 表达

  菌群分析表明,CCFM1163 显著降低了 Faecalibaculum,增加了 Lactobacillus 和 Bacteroides(P < 0.05),这些菌属与 BDNF 水平呈正相关。此外,CCFM1163 处理后,短链脂肪酸乙酸和异丁酸水平显著上升(P < 0.0001),且 BDNF 和 TrkB 表达水平与乙酸和异丁酸的水平呈正相关(P < 0.05)。这表明,CCFM1163 可能通过促进益生菌生长及 SCFAs 代谢,间接提升 BDNF 表达,进而改善肠道蠕动。

  文献链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/fo/d4fo05835f

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结肠炎
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