瑞士乳杆菌H3菌株多重调控肠道稳态，高效缓解ETEC诱导腹泻

2025年7月，西北大学教育部西部资源生物与生物技术重点实验室的Zhen Zhang团队在期刊《Current Research in Food Science》在线发表的题为“Lactobacillus helveticus mitigates diarrhea and inflammation induced by enterotoxigenic E. coli through rebalance of gut microbiota”的研究性文章，本研究旨在评估不同地理来源的瑞士乳杆菌菌株对产肠毒素大肠杆菌诱导腹泻的缓解效果，明确其菌株特异性功能及作用机制，为开发安全有效的腹泻防治益生菌制剂提供理论支撑。

1.     菌株特异性显著，H3菌株表现最优

研究对比了4株不同地理来源的瑞士乳杆菌（H1-H4），发现所有菌株均能不同程度降低ETEC感染小鼠的粪便含水量、修复空肠损伤并恢复结肠长度，但H3菌株效果最为突出。该菌株可显著上调肠道水通道蛋白AQP3和抗炎细胞因子IL-10表达，同时下调ETEC耐热肠毒素（ST）和Toll样受体4（TLR4）水平，其改善肠道形态和调节免疫的能力优于阳性对照益生菌鼠李糖乳杆菌GG（LGG）和抗生素环丙沙星。

2.     多途径协同作用，全方位缓解病理损伤

瑞士乳杆菌通过多重机制发挥保护作用。免疫调节方面，可显著抑制ETEC诱导的促炎因子TNF-α、IFN-γ和IL-6升高，其中H3菌株独能提升抗炎因子IL-10水平；肠道屏障保护方面，能增加肠绒毛高度、降低隐窝深度，恢复绒毛/隐窝比值，改善肠道上皮结构完整性；水代谢调节方面，H3菌株通过上调AQP3表达，促进肠道水分吸收，有效降低腹泻症状。

3.     重塑肠道菌群稳态，优化代谢产物谱

ETEC感染导致小鼠肠道菌群紊乱，表现为阿克曼菌属和大肠杆菌-志贺菌属富集，乳杆菌属、气味杆菌属等有益菌减少。瑞士乳杆菌干预可有效逆转这一失衡，其中H3菌株能显著增加双歧杆菌属等有益菌丰度，抑制致病菌增殖。同时，H3菌株可显著提升粪便中乙酸、丙酸、丁酸等7种SCFAs含量，这些代谢产物通过抑制炎症反应、强化肠道屏障，进一步增强抗腹泻效果。

4.基因组优势支撑功能特异性

比较基因组分析显示，H3菌株基因组大小达1990kb，显著大于其他菌株，且含有540个独特基因。这些基因富集于碳水化合物代谢、氨基酸代谢、外源性物质降解等通路，同时包含更多与膜运输和菌群互作相关的基因，使其在SCFA产生、毒素解毒和肠道定植能力上具备独特优势，这也是其功能优于其他菌株的核心分子基础。

本研究系统阐明了瑞士乳杆菌缓解ETEC诱导腹泻的菌株特异性及其作用机制，证实该菌通过调节肠道菌群平衡、增强SCFAs产生、调控免疫反应和修复肠道屏障等多重途径，实现对ETEC感染的保护作用，其中H3菌株因独特的基因组特征展现出最优效能。该发现不仅为理解益生菌的菌株特异性功能提供了新视角，也为开发替代抗生素的腹泻防治策略提供了优质候选菌株。

参考文献:Zhang Z, Lv J, Wang X, et al. Lactobacillus helveticus mitigates diarrhea and inflammation induced by enterotoxigenic E. coli through rebalance of gut microbiota[J]. Current Research in Food Science, 2025: 101147.DOI：10.1016/j.crfs.2025.101147