艰难梭菌感染（CDI）是抗生素滥用导致的常见院内感染，其高复发率（35%）与肠道菌群失调密切相关。目前一线疗法依赖万古霉素等抗生素，但进一步破坏菌群平衡，形成恶性循环。益生菌因其调节菌群和抑制病原体的潜力备受关注，其中罗伊氏乳杆菌通过甘油发酵产生的罗伊氏菌素（3-羟基丙醛）对艰难梭菌具有窄谱抑制作用，但其机制尚不明确。本研究旨在解析罗伊氏菌素的作用靶点及其对宿主-病原体互作的影响。

通过构建艰难梭菌全生命周期模型发现，10mM罗伊氏菌素对芽孢萌发阶段无显著影响，但在出芽阶段使活菌数骤降99.1%。对于营养体细胞，其半数抑制浓度低至2.5mM，且不会诱导芽孢形成。这表明罗伊氏菌素专攻病原体活跃增殖阶段，避免了传统抗生素诱发休眠芽孢的风险。

罗伊氏菌素处理导致艰难梭菌ROS水平升高1.7倍，且浓度依赖性降低细胞活性（10 mM时存活率<1%）。抗氧化剂谷胱甘肽可逆转ROS效应，恢复细胞膜完整性（荧光染色显示膜连续性修复）并减少DNA损伤（TUNEL阳性细胞减少66%）。代谢组学分析进一步显示，罗伊氏菌素引发氧化应激相关代谢物（如L-精氨酸、N-乙酰甲硫氨酸）显著上调。

亚致死浓度罗伊氏菌素（2.5 mM）改变艰难梭菌碳源利用能力，抑制甘露糖、海藻糖等关键碳代谢通路。同时，毒素B（TcdB）表达降低53.9%，毒素A（TcdA）仅降低8.4%。在Vero细胞及人肠道类器官模型中，罗伊氏菌素预处理可完全阻断毒素诱导的细胞圆缩。

罗伊氏菌素（2.5 mM）与万古霉素或甲硝唑联用，使艰难梭菌ROS水平增加2倍，细胞死亡率提升3-4倍（PI染色及CFU计数验证）。该协同效应为降低抗生素剂量、减少耐药性提供了新思路。

人肠道类器官实验表明，10 mM罗伊氏菌素对上皮细胞活力无影响，且可完全预防艰难梭菌毒素导致的细胞骨架破坏，维持单层完整性长达6小时。

这项研究首次在分子层面揭示罗伊氏菌素通过ROS风暴、代谢抑制和毒素调控的三重机制精准打击艰难梭菌。其"激活病原体自身氧化防御漏洞"的创新策略，不仅为抗感染治疗开辟新赛道，更重要的是规避了传统抗生素的菌群破坏副作用。随着耐药危机加剧，这种基于益生菌-宿主-病原体互作的精准疗法，或将引领医学进入"后抗生素时代"。

参考文献：Engevik, M. A., Danhof, H. A., Shrestha, R., Chang-Graham, A. L., Hyser, J. M., Haag, A. M., … Spinler, J. K. (2020). Reuterin disrupts Clostridioides difficile metabolism and pathogenicity through reactive oxygen species generation. Gut Microbes, 12(1). https://doi.org/10.1080/19490976.2020.1795388