艰难梭菌感染（CDI）是一种由抗生素使用引发的严重医疗负担，其核心机制是抗生素导致的肠道菌群失调（dysbiosis），破坏正常微生态平衡，使机会性病原体如艰难梭菌（Clostridioides difficile）得以定植并引发腹泻性感染，显著增加医疗资源压力。当前一线疗法依赖抗生素（如万古霉素和甲硝唑），但这类药物会进一步加剧菌群紊乱，导致高达20-30%的复发率，突显对非抗生素替代疗法的迫切需求。本研究探索天然植物提取物（葡萄柚籽提取物，GSE）和新型益生菌（Pediococcus pentosaceus CD5 和 Lactobacillus salivarius CD4）作为潜在干预策略，旨在通过调节肠道菌群（如增强丁酸产生菌）恢复微生物屏障功能，从而预防CDI复发并减轻炎症反应，为临床提供更安全的治疗选择。

在体外实验中，研究人员评估了葡萄柚籽提取物（GSE）和两种益生菌（Pediococcus pentosaceus CD5 和 Lactobacillus salivarius CD4）对艰难梭菌（C. difficile）生长的抑制作用。GSE 剂量依赖性地抑制了两种艰难梭菌株（ATCC 9689 和 ATCC 43598）的生长。最低抑菌浓度（MIC）为 40 ppm，在此浓度下，GSE 完全抑制了艰难梭菌的生长。P. pentosaceus CD5 和 L. salivarius CD4 的 CFCS（5% 浓度）显著抑制了艰难梭菌生长。未调整 pH（酸性条件）的 CFCS 比调整至 pH 7.0 的 CFCS 抑制效果更强。特别是，未调整 pH 的 P. pentosaceus CD5 CFCS 在 18 小时内完全抑制了 ATCC 9689 的生长。

当两种益生菌的活细胞与艰难梭菌共培养时，定量培养和 qRT-PCR均显示，活细胞显著降低了艰难梭菌的存活计数（CFU/mL）。这表明益生菌通过直接竞争或代谢产物抑制了病原体生长。

在 BALB/c 小鼠模型中，研究人员测试了 GSE 和益生菌对艰难梭菌感染（CDI）的缓解效果。实验组包括：未感染对照组（Blank）、CDI 感染组（CDI）、以及四个治疗组（P. pentosaceus CD5 单独、L. salivarius CD4 单独、益生菌组合、GSE）。

在治疗初期（前四天），L. salivarius CD4 组和益生菌组合组小鼠体重显著下降。艰难梭菌感染后，所有感染组（除 GSE 组外）体重均显著低于未感染对照组（p < 0.05）。GSE 组无死亡率，而 CDI 组死亡率较高。

CDI 组的结肠长度显著短于未感染组（p < 0.05），而 GSE 治疗组的结肠长度显著长于 CDI 组（p < 0.05），表明 GSE 有效缓解了结肠炎症。盲肠内容物中，CDI 组的艰难梭菌负荷（>10^9 CFU/g）显著高于未感染组（~10^6 CFU/g）和所有治疗组（~10^7 CFU/g），其中 GSE 组的抑菌效果最佳。

丁酸是短链脂肪酸（SCFA），与肠道健康密切相关。CDI 组的盲肠丁酸产量显著低于未感染组（p < 0.05），GSE 治疗组维持了较高的丁酸水平。这些结果表明，GSE 在减轻 CDI 症状方面效果最显著，益生菌组合（Pp+Ls）次之。

未感染组的结肠组织结构完整，无炎症迹象。CDI 组则显示隐窝完全破坏和广泛炎症。GSE 治疗组的结肠黏膜损伤最轻，其次是 P. pentosaceus CD5 组，而 L. salivarius CD4 组和益生菌组合组仍有显著炎症。组织学损伤评分（0-4 分）显示，CDI 组评分最高，GSE 组评分最低。：qRT-PCR 分析显示，CDI 组的促炎细胞因子（IL-8、IL-6 和 TNF-α）转录水平显著高于未感染组（p < 0.05）。GSE 治疗显著降低了所有三种细胞因子的表达（p < 0.05），而 P. pentosaceus CD5 组和益生菌组合组仅显著降低了 IL-8。这表明 GSE 通过抑制炎症通路缓解了 CDI 相关结肠炎。这些数据强调了 GSE 在减轻组织损伤和炎症反应中的主导作用。

通过 16S 宏基因组分析，研究人员评估了 CDI 对肠道菌群的影响及治疗干预的效果：CDI 组和 GSE 组的菌群丰富度（Shannon 指数）显著低于未感染组（p < 0.05）。Beta 多样性（Jaccard 指数）显示，未感染组的菌群聚类与感染组和治疗组明显分离，表明 CDI 显著破坏了肠道微生物结构。在门水平，CDI 组和治疗组的变形菌门（Proteobacteria）相对丰度显著增加。在属水平，CDI 组的丁酸产生菌（如 Oscillospira、Ruminococcus）丰度显著降低或缺失，而 GSE 组维持了较高的 Eubacterium 和 Lachnospiraceae 丰度。

CDI 组中 Oscillospira 和 Ruminococcus 缺失（表 1），GSE 组的总丁酸产生菌丰度最高（p < 0.05）。CDI 组的 Peptostreptococcaceae（艰难梭菌所属科）丰度显著升高。Morganella 和 Proteus（潜在致病菌）在 CDI 组富集。P. pentosaceus CD5 组中 Pediococcus 丰度升高，L. salivarius CD4 组中 Lactobacillus 丰度升高，表明益生菌成功定植。但益生菌组合未显示协同效应，可能源于 Lactobacillus 和 Pediococcus 的竞争。这些结果证实，GSE 通过增强丁酸产生菌（如 Eubacterium 和 Lachnospiraceae）并抑制病原菌，有效调节了肠道菌群。

本工作证实GSE可作为替代抗生素的CDI防治新策略，其通过靶向增强丁酸菌群抑制病原体-炎症恶性循环的机制具有重要临床转化潜力。未来需通过粪菌移植（FMT）实验进一步验证GSE调节菌群的直接因果性，并优化益生菌组合以避免种间竞争。

参考文献：Kang S, Zhao Y, Liu L, et al. Efficacy of grapefruit seed extract and lactic acid bacteria in reducing Clostridioides difficile infection via gut microbiota modulation[J]. Food Bioscience, 2024, 62: 105299.