小小益生菌立大功!鼠李糖乳杆菌GG靠肠道免疫机制缓解肠炎,还能改善癌症免疫治疗副作用
肠炎是困扰很多人的慢性消化道问题,分为两类:一类是反复发作的炎症性肠病,也就是大众熟知的克罗恩病、溃疡性结肠炎,患者长期腹泻、腹痛、便血;另一类是癌症患者接受PD-1/CTLA-4免疫治疗后,免疫系统过度攻击肠道引发的药物性肠炎,严重时会被迫中断抗癌治疗。目前临床主流治疗药物多为激素、免疫抑制剂,长期使用会带来感染、脏器损伤等多种副作用,医学界一直在寻找更温和、安全的天然干预方式,益生菌鼠李糖乳杆菌GG(LGG)是热门候选,但它缓解肠道炎症的底层原理此前一直没有完整清晰的解释。
研究团队搭建了经典的小鼠肠炎模型,通过饮水添加葡聚糖硫酸钠破坏小鼠肠道黏膜,模拟人类慢性肠炎症状。实验分为空白对照组、单独喂LGG组、肠炎模型组、肠炎+口服LGG组。结果显示,患上肠炎的小鼠快速掉体重、大肠明显缩短,肠道切片能看到大面积糜烂、大量免疫细胞聚集;而提前两周喂食活菌LGG的肠炎小鼠,体重下降幅度大幅减轻,肠道长度基本恢复正常,肠道黏膜破损、炎症浸润程度显著降低。单独喂食LGG的健康小鼠,体重、肠道组织无任何异常,证明该益生菌安全性良好。研究同时做了对比实验:高温灭活的死菌LGG完全无法缓解肠炎,说明必须是活性益生菌才能发挥保护效果。科研人员进一步检测肠道内各类炎症物质,发现肠炎小鼠体内促炎因子TNF-α、IL-6、IL-1β大幅升高,而补充活菌LGG后,这类“致炎物质”明显下降,同时抗炎因子IL-10显著增多。如果用抗体中和体内IL-10,LGG的护肠效果会直接消失,证明LGG缓解肠炎完全依赖IL-10。
人体内能分泌IL-10的免疫细胞有很多,巨噬细胞、T细胞都可以产生,但实验通过流式细胞技术追踪后发现:肠道肠系膜淋巴结里的Ly6C+单核细胞,是LGG刺激下产出IL-10的核心细胞。研究人员把敲除IL-10基因的单核细胞移植给肠炎小鼠,再喂食LGG,小鼠肠道炎症没有任何改善;反之移植正常单核细胞,小鼠肠道损伤快速修复,直接印证单核细胞分泌的IL-10是抗炎核心。有意思的是,LGG只有在肠道出现炎症时才会诱导单核细胞分泌IL-10,健康肠道中补充LGG不会改变IL-10水平,不会过度抑制正常免疫。通过基因测序筛选,团队锁定了细胞内STING信号通路。这种通路如同细胞内部的“警报调节器”,在肠道炎症场景下,LGG会激活STING,依次启动下游TBK1、RELA(NF-κB核心蛋白),RELA直接结合IL-10基因启动区域,推动抗炎因子合成。如果敲除小鼠髓系细胞的STING基因,或是阻断RELA蛋白活性,哪怕喂食LGG,单核细胞也无法生成足量IL-10,肠道炎症依旧严重。这也是全球首次明确:STING通路在单核细胞中承担抗炎功能,打破以往“STING只会加重炎症”的片面认知。
研究还发现一套巧妙的自我调控机制:单核细胞分泌的IL-10,会结合自身细胞膜上的IL-10受体,持续抑制细胞产生促炎因子,形成“自产抗炎物质、自我抑制炎症”的循环,不用依靠其他免疫细胞参与。当人为敲除单核细胞的IL-10受体,LGG无法降低细胞内致炎因子含量,肠道炎症持续加重。 除直接调控免疫细胞外,LGG还能重塑肠道菌群平衡。肠炎小鼠肠道菌群多样性大幅下降,有害变形菌、肠球菌大量繁殖;补充LGG后,菌群多样性恢复,毛螺菌、副拟杆菌、萨特氏菌等护肠有益菌显著增多,这类菌群可保护肠道黏膜完整。代谢检测显示,LGG改变肠道代谢产物,提升能量代谢、维A合成相关通路活性,进一步稳定肠道内环境。团队开展粪便菌群移植实验:把喂食过LGG小鼠的粪便移植给无菌肠炎小鼠,无需额外补充LGG,小鼠肠炎症状同样缓解,证明LGG改造后的肠道菌群本身具备抗炎能力。
免疫检查点抑制剂是癌症重要治疗手段,但近10%患者会出现重度药物性肠炎,被迫终止抗癌治疗。研究模拟联合用药模型,同时给小鼠注射PD-1、CTLA-4抑制剂并诱导肠炎,小鼠肠道损伤比普通肠炎更严重。口服活菌LGG可明显减轻小鼠体重流失、缩短肠道糜烂长度,降低肠道促炎因子水平;即便采用粪便移植,移植LGG定植小鼠粪便,也能有效预防免疫治疗相关肠炎。
过去针对肠炎的治疗多使用激素类药物,长期使用副作用明显;而活菌LGG口服方便、安全性高,同时兼顾“调控免疫细胞分泌抗炎因子+修复肠道菌群”双重作用。这项研究完整理清LGG缓解肠炎的整条作用链条,为炎症性肠病、免疫治疗相关肠炎提供全新、安全的口服干预思路。未来可基于该研究开发专用益生菌制剂,用于炎症性肠病日常维持、癌症免疫治疗期间肠道保护,降低重症肠炎发生概率,减少激素类药物使用,大幅提升消化道炎症患者生活质量。
参考文献:Si W, Zhao X, Li R, Li Y, Ma C, Zhao X, Bugno J, Qin Y, Zhang J, Liu H, Wang L. Lactobacillus rhamnosus GG induces STING-dependent IL-10 in intestinal monocytes and alleviates inflammatory colitis in mice. J Clin Invest. 2025 Feb 3;135(3):e174910. doi: 10.1172/JCI174910.
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