程小英,詹 揚(yáng),周衍安,張靜文,李穎萌,劉文君,*
(1.江中藥業(yè)股份有限公司,江西南昌 330103;2.南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科,江西南昌 330006)
幽門(mén)螺桿菌(Helicobacter pylori,H.pylori)是一種存在于胃黏膜上皮的微需氧性革蘭氏陰性菌。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)已感染H.pylori的人群超過(guò)50%[1]。H.pylori患者幾乎均處于慢性胃炎狀態(tài),并會(huì)進(jìn)一步發(fā)展為消化性潰瘍、胃黏膜相關(guān)淋巴組織淋巴瘤,甚至胃癌[2-3]。目前,H.pylori感染的一線(xiàn)臨床治療主要是四聯(lián)療法,包括質(zhì)子泵抑制劑、2 種抗生素(如克拉霉素和阿莫西林)和鉍劑[4-5]。然而,由于抗生素耐藥性的產(chǎn)生、患者依從性差以及腸道菌群紊亂引起的不良反應(yīng)等原因,抗生素治療失敗的風(fēng)險(xiǎn)增加[6]。此外,盡管抗生素可以消滅H.pylori,但對(duì)炎癥反應(yīng)和胃粘膜受損的作用有限。
腸道菌群在H.pylori引發(fā)的疾病進(jìn)展中起著重要作用。研究表明,H.pylori通過(guò)分泌毒力因子細(xì)胞毒素相關(guān)基因A(Cag A)以及激活宿主免疫反應(yīng),導(dǎo)致腸道菌群失衡,從而促進(jìn)炎癥和細(xì)胞增殖,進(jìn)而引發(fā)癌癥等人類(lèi)疾病[7-8]。此外,H.pylori感染引起的腸道菌群失衡也可能與一系列其他全身性疾病有關(guān),比如阿爾茲海默癥[9]和動(dòng)脈粥樣硬化[6]。在炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答過(guò)程中,腸道中的有益菌發(fā)揮著重要作用[10]。例如,擬桿菌屬、梭狀芽孢桿菌屬和糞桿菌屬等微生物可增加T 調(diào)節(jié)細(xì)胞或刺激抗炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生[11]。嬰兒型雙歧桿菌通過(guò)產(chǎn)生短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs),可以通過(guò)微生物群-腸道-腦軸減少炎性細(xì)胞因子并增強(qiáng)免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)[12]。
嗜酸乳桿菌具有調(diào)節(jié)免疫[13]、抑制炎癥反應(yīng)[14]、促進(jìn)黏膜修復(fù)[15]等功能。乳酸菌素是一種由純?nèi)樗峋x產(chǎn)生的后生元制劑,具有抑制致病菌的生長(zhǎng),促進(jìn)有益菌繁殖并改善胃腸道生態(tài)環(huán)境的作用[16]。前期研究表明,乳酸菌素片聯(lián)合抗生素療法可提高H.pylori感染潰瘍患者的根除率,促進(jìn)潰瘍愈合,并降低不良反應(yīng)發(fā)生率[17-19]。然而,尚未有關(guān)于乳酸菌素在H.pylori誘導(dǎo)慢性胃炎中炎癥反應(yīng)和腸道菌群的作用機(jī)制報(bào)道。因此,本研究旨在探討乳酸菌素對(duì)H.pylori感染性胃炎小鼠炎癥和腸道菌群的影響,為后生元治療H.pylori感染性胃炎提供新的研究方向。
幽門(mén)螺桿菌PMSS1 由南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化科呂農(nóng)華教授惠贈(zèng);6 周齡SPF 級(jí)雄性C57BL/6 小鼠,體重(20±2)g,許可證號(hào):SCXK(蘇)2018-0008 購(gòu)自江蘇集萃藥康生物科技股份有限公司;乳酸菌素 江中藥業(yè)股份有限公司;腦心浸液 美國(guó)BD 公司;布氏瓊脂、革蘭氏染色液 索萊寶生物科技公司;羊血 溫州市康泰生物公司;胎牛血清(FBS)美國(guó)Thermo Fisher Scientific 公司;幽門(mén)螺旋桿菌添加劑 青島海博生物技術(shù)有限公司;Helicobacter pylori抗體試劑(免疫組織化學(xué))北京中杉金橋生物有限公司;Warthin-Starry 銀染色液南京森貝伽生物科技有限公司;iNOS 抗體、IL-1β抗體、3-Nitrotyrosine 抗體 美國(guó)Abcam 公司。
MCO-170MUVHL-PC 型三氣培養(yǎng)箱 上海普和希健康醫(yī)療器械有限公司;DM3000 正置熒光顯微鏡 徠卡顯微系統(tǒng)(上海)貿(mào)易有限公司;HFsafe-1200LC 型生物安全柜 上海力康科學(xué)儀器有限公司。
1.2.1H.pylori的培養(yǎng) 將-80 ℃凍存的H.pylori菌株取出后,37 ℃解凍,取少量混懸菌液接種于含有1%幽門(mén)螺旋桿菌添加劑和5%羊血的固體平板中,置于微需氧培養(yǎng)箱(5%O2,10%CO2,85%N2)中培養(yǎng)。72 h 后,將平板中的菌落混懸于腦心浸液肉湯中,并于600 nm 下測(cè)定OD 值,依據(jù)1 OD=1×109CFU/mL 將菌液稀釋至2×109CFU/mL。
1.2.2H.pylori感染胃炎模型構(gòu)建、分組及給藥C57BL/6 小鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1 周后,建立H.pylori感染小鼠模型[20]:禁食禁水12 h,灌胃給予小鼠H.pylori混懸液0.3 mL,2 h 后恢復(fù)飲食,隔日灌胃1 次,共7 次。在末次灌胃之后,從感染組和未感染組各取3 只小鼠,解剖取胃組織,采用革蘭氏染色,H.pylori免疫組化染色,Warthin-Starry 銀染色觀察評(píng)價(jià)H.pylori在小鼠胃內(nèi)定植情況。所有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)程序均經(jīng)江中藥業(yè)股份有限公司動(dòng)物護(hù)理與使用委員會(huì)批準(zhǔn),并根據(jù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理審查指南進(jìn)行。
H.pylori感染C57BL/6 小鼠在4 周后觀察到中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)固有層和上皮細(xì)胞[21]。造模結(jié)束一個(gè)月后,將制備成功的H.pylori感染小鼠隨機(jī)分為模型組(MC)和乳酸菌素組(LB),每組8 只,分別給予生理鹽水和1.2 g·kg-1的乳酸菌素,陰性對(duì)照組(n=8)小鼠灌胃給予生理鹽水,每日一次,持續(xù)4 周。末次給藥24 h 后,處死小鼠,剖腹取胃組織沿大彎側(cè)剪開(kāi),用生理鹽水洗凈后分為多部份,用于后續(xù)檢測(cè)。
1.2.3 銀染色 Warthin-Starry 銀染色鑒定H.pylori定植的準(zhǔn)確性高[22],其具體操作步驟如下:將固定好的胃組織依次進(jìn)行脫水、石蠟包埋、切片和脫蠟處理。然后,使用梯度乙醇溶液進(jìn)行水化,再將切片依次浸入酸性硝酸銀溶液和Warthin-Starry 染色液中,于56 ℃水浴染色至切片呈淡黃棕色。最后,進(jìn)行常規(guī)脫水,二甲苯透明,中性樹(shù)脂封固和拍片。
1.2.4 免疫組化檢測(cè)胃組織iNOS、3-Nitrotyrosine和IL-1β的表達(dá) 將上述制好的切片脫蠟后,進(jìn)行高溫抗原修復(fù),血清封閉,再分別加入一抗(iNOS 按1:2000 稀釋?zhuān)籌L-1β按1:500 稀釋?zhuān)?-Nitrotyrosine按1:100 稀釋?zhuān)籋elicobacter pylori抗體按1:100 稀釋?zhuān)? ℃孵育過(guò)夜,再滴加二抗37 ℃孵育30 min。DAB 顯色后,于蘇木素染液中復(fù)染,脫水,透明,中性樹(shù)脂封片,于光學(xué)顯微鏡下觀察小鼠胃組織中iNOS、3-Nitrotyrosine 和IL-1β的表達(dá)情況,以及H.pylori在胃黏膜上的定植情況。每組取4 張切片于200 倍光鏡下隨機(jī)選取3 個(gè)不連續(xù)的陽(yáng)性表達(dá)視野,采用Image-Pro Plus 6.0 圖像分析系統(tǒng)測(cè)定iNOS、3-Nitrotyrosine 和IL-1β的平均光密度[23]。
1.2.5 胃組織HE 染色 胃組織切片脫蠟后,進(jìn)行蘇木素染液染色4 min,然后經(jīng)伊紅染液染色5 min,脫水,透明,中性樹(shù)脂封片,拍片,觀察小鼠胃黏膜組織形態(tài)學(xué)變化。
1.2.6 腸道菌群16S rRNA 基因高通量測(cè)序 取約0.2 g 小鼠盲腸內(nèi)容物樣本,使用E.Z.N.A.? Soil DNA Kit 進(jìn)行DNA 抽提,利用引物338F 和806R對(duì)提取出來(lái)的腸道菌群16S rRNA 基因的V3~V4 可變區(qū)進(jìn)行擴(kuò)增[24]。擴(kuò)增程序如下:95 ℃預(yù)變性3 min;然后進(jìn)行30 個(gè)循環(huán),每個(gè)循環(huán)包括95 ℃變性30 s,55 ℃退火30 s,72 ℃延伸45 s;最后進(jìn)行72 ℃延伸10 min[25]。采用AxyPrep DNA Gel Extraction Kit對(duì)PCR 產(chǎn)物進(jìn)行純化,并使用微型熒光計(jì)Quantus? Fluorometer 進(jìn)行定量檢測(cè)。利用NEXTFLEX Rapid DNA-Seq Kit 構(gòu)建測(cè)序文庫(kù),并使用Illumina Miseq 平臺(tái)進(jìn)行測(cè)序。對(duì)獲得的原始數(shù)據(jù)使用Fastp(v0.19.6)軟件進(jìn)行質(zhì)控,然后使用Flash(v1.2.11)軟件進(jìn)行拼接,再利用Uparse 算法(v11)對(duì)優(yōu)化序列進(jìn)行提取,按照97%的相似度進(jìn)行OTU 聚類(lèi),同時(shí)在聚類(lèi)過(guò)程中去除嵌合體,以獲得OUT 代表序列。采用RDP classifier(v2.13)貝葉斯算法對(duì)97%相似度的OTU 代表序列進(jìn)行分類(lèi)學(xué)分析。使用Mothur(v1.30.2)和Qiime(v1.9.1)軟件計(jì)算α和β多樣性,并生成各分類(lèi)學(xué)水平豐度表。使用偏最小二乘法判別分析和LEfSe 分析來(lái)進(jìn)行菌群比較和組間差異分析。
采用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果以均值±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析,P<0.05 表示具有顯著性差異。
胃組織經(jīng)Warthin-Starry 銀染色后(圖1A),H.pylori呈現(xiàn)棕黑色,胞內(nèi)黏液及胞質(zhì)顯示淺黃色。經(jīng)免疫組化染色后(圖1B),H.pylori呈黃褐色,細(xì)胞核呈藍(lán)色。與陰性對(duì)照組相比,Warthin-Starry 銀染色結(jié)果顯示感染組胃組織黏液層、上皮表面和細(xì)胞間均存在棕黑色棒狀或微螺旋形菌體(箭頭處),而免疫組化染色顯示感染組胃黏膜上皮中存在棕黃色菌體(箭頭處)。圖1C 為革蘭氏染色鏡檢結(jié)果,感染組胃組織勻漿后于布氏瓊脂平板上培養(yǎng)3 d,取菌落進(jìn)行革蘭氏染色,可見(jiàn)呈紅色的桿狀、微螺旋形或S 形菌體,為革蘭氏陰性菌。鑒定結(jié)果證實(shí)感染組已定植H.pylori。
圖1 H.pylori 鑒定染色情況Fig.1 Identification staining of H.pylori colonization
胃組織HE 染色結(jié)果顯示(圖2),陰性對(duì)照組胃黏膜上皮結(jié)構(gòu)完整,細(xì)胞排列規(guī)整,腺管排列緊密有序,壁細(xì)胞及主細(xì)胞界限清晰,無(wú)明顯炎癥反應(yīng)。模型組胃黏膜上皮細(xì)胞壞死脫落,腺管排列紊亂松散,腺體腔減小且數(shù)目減少,黏膜層有炎癥細(xì)胞(箭頭處)浸潤(rùn)。與模型組相比,乳酸菌素組胃黏膜上皮結(jié)構(gòu)趨于清晰完整,腺管排列更有序,腺體數(shù)量增加,炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)減少。
圖2 各組胃黏膜組織病理學(xué)變化(HE)Fig.2 Histopathological changes of gastric mucosa in each group (HE)
如圖3 所示,顯微鏡下觀察胃組織中iNOS、3-Nitrotyrosine 和IL-1β的表達(dá)情況,呈棕黃色為陽(yáng)性表達(dá),iNOS 主要在胃上皮細(xì)胞胞質(zhì)中表達(dá),3-Nitrotyrosine 和IL-1β主要在胃上皮細(xì)胞和腺體細(xì)胞胞質(zhì)中表達(dá)。結(jié)果如表1 所示,與陰性對(duì)照組相比,感染H.pylori小鼠胃組織中iNOS、3-Nitrotyrosine 和IL-1β的平均光密度顯著性升高(P<0.01,P<0.001),乳酸菌素給藥后,iNOS、3-Nitrotyrosine和IL-1β的平均光密度顯著降低(P<0.05,P<0.01)。
表1 各組小鼠胃組織中iNOS、3-Nitrotyrosine 和IL-1β 的平均光密度統(tǒng)計(jì)結(jié)果(n=4,±s)Table 1 Mean optical density statistics of iNOS,3-Nitrotyrosine,and IL-1β in the gastric tissue of mice in each group (n=4,±s)
表1 各組小鼠胃組織中iNOS、3-Nitrotyrosine 和IL-1β 的平均光密度統(tǒng)計(jì)結(jié)果(n=4,±s)Table 1 Mean optical density statistics of iNOS,3-Nitrotyrosine,and IL-1β in the gastric tissue of mice in each group (n=4,±s)
注:與陰性對(duì)照組相比,##表示P<0.01,###表示P<0.001;與模型組相比,*表示P<0.05,**表示P<0.01。
圖3 免疫組化法檢測(cè)胃組織iNOS(A)、3-Nitrotyrosine(B)和IL-1β(C)的表達(dá)Fig.3 Expression of iNOS (A),3-Nitrotyrosine (B),and IL-1β (C) in gastric tissues was detected by immunohistochemistry
2.4.1 測(cè)序質(zhì)量評(píng)估 為了評(píng)估H.pylori小鼠盲腸內(nèi)容物中16S rRNA 基因的測(cè)序質(zhì)量和深度,繪制了Sob 指數(shù)稀釋曲線(xiàn)。如圖4 所示,Sob 指數(shù)曲線(xiàn)隨樣本測(cè)序深度的增加而逐漸增大,最終趨于平穩(wěn),表明當(dāng)前測(cè)序數(shù)據(jù)量足以檢測(cè)到各樣本中絕大多數(shù)的菌群。
圖4 稀釋曲線(xiàn)Fig.4 Rarefaction curve
2.4.2α多樣性α多樣性采用ACE 指數(shù)、Chao 指數(shù)、Shannon 指數(shù)和Simpson 指數(shù)分析。ACE 指數(shù)和Chao 指數(shù)反映各組小鼠腸道菌群的豐度;Shannon 指數(shù)和Simpson 指數(shù)是衡量各組小鼠腸道菌群多樣性的指標(biāo)。結(jié)果如表2 所示,與陰性對(duì)照組相比,模型組的ACE 指數(shù)、Chao 指數(shù)、Shannon 指數(shù)和Simpson 指數(shù)均無(wú)顯著性差異(P>0.05),說(shuō)明感染H.pylori對(duì)小鼠腸道菌群α多樣性無(wú)顯著性影響。與模型組相比,乳酸菌素組的ACE 指數(shù)、Chao 指數(shù)和Shannon 指數(shù)均顯著性升高(P<0.05或P<0.01),Simpson 指數(shù)顯著性降低(P<0.01),說(shuō)明乳酸菌素能顯著提高感染H.pylori小鼠的腸道菌群α多樣性。
表2 小鼠腸道菌群α 多樣性指數(shù)統(tǒng)計(jì)(n=6,±s)Table 2 α Diversity index of mice intestinal microflora (n=6,±s)
表2 小鼠腸道菌群α 多樣性指數(shù)統(tǒng)計(jì)(n=6,±s)Table 2 α Diversity index of mice intestinal microflora (n=6,±s)
注:與模型組相比,#表示P<0.05;##表示P<0.01。
2.4.3β多樣性β多樣性評(píng)價(jià)采用基于Bray_Curtis 距離的主坐標(biāo)分析(Principal coordinate analysis,PCoA)。腸道菌群群落組成差異較小的樣本在圖中分布得更近。如圖5 所示,三組間樣本有明顯的分離(R2=0.2948,P=0.001)。其中,陰性對(duì)照組和模型組的樣本點(diǎn)完全分開(kāi)(R2=0.2994,P=0.003),表明感染H.pylori的小鼠腸道菌群結(jié)構(gòu)組成發(fā)生了顯著性改變。乳酸菌素組樣本點(diǎn)與模型組趨于分開(kāi)(R2=0.2298,P=0.015),且乳酸菌素組樣本點(diǎn)與陰性對(duì)照組更接近,說(shuō)明乳酸菌素干預(yù)恢復(fù)了感染H.pylori小鼠的腸道菌群結(jié)構(gòu)組成。
2.4.4 門(mén)分類(lèi)水平菌群相對(duì)豐度變化 如圖6 所示,在門(mén)水平上,三組小鼠的腸道菌群以厚壁菌門(mén)、擬桿菌門(mén)、放線(xiàn)菌門(mén)和疣微菌門(mén)為主。如表3 所示,與陰性對(duì)照組相比,模型組放線(xiàn)菌門(mén)豐度顯著性升高(P<0.01),疣微菌門(mén)豐度顯著性降低(P<0.05),擬桿菌門(mén)豐度降低但無(wú)顯著性(P>0.05),厚壁菌門(mén)/擬桿菌門(mén)比值(Firmicutes/Bacteroidete,F(xiàn)/B)略高(P>0.05);與模型組相比,乳酸菌素組的厚壁菌門(mén)和放線(xiàn)菌門(mén)豐度顯著性降低(P<0.05),擬桿菌門(mén)和疣微菌門(mén)豐度顯著性升高(P<0.05),F(xiàn)/B 比值降低(P<0.05)。
表3 小鼠腸道菌群門(mén)水平相對(duì)豐度(n=6,±s)Table 3 Relative abundance of mice intestinal flora phylum levels (n=6,±s)
表3 小鼠腸道菌群門(mén)水平相對(duì)豐度(n=6,±s)Table 3 Relative abundance of mice intestinal flora phylum levels (n=6,±s)
注:與陰性對(duì)照組比較,#表示P<0.05,##表示P<0.01;與模型組比較,*表示P<0.05,**表示P<0.01。
圖6 乳酸菌素對(duì)H.pylori 感染后小鼠腸道菌群門(mén)水平比較Fig.6 Comparison of the relative abundance of intestinal microflora of mice in each group after H.pylori infection under the phylum level of lacidophilin
2.4.5 屬分類(lèi)水平菌群相對(duì)豐度變化 在屬水平上,各組小鼠腸道菌群組成如圖7A 所示。各組菌屬排名前10 中具有顯著性差異的菌屬如圖7B 所示,與陰性對(duì)照組比較,模型組的杜氏桿菌屬(Dubosiella),雙歧桿菌屬(Bifidobacterium),蘇黎世桿菌屬(Turicibacter)的相對(duì)豐度顯著增加(P<0.05),阿克曼氏菌屬(Akkermansia)的相對(duì)豐度顯著降低(P<0.05),g_norank_f_Muribaculaceae和另枝菌屬(Alistipes)的相對(duì)豐度呈下降趨勢(shì),但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與模型組相比,乳酸菌素組的g_norank_f_Muribaculaceae、阿克曼氏菌屬和另枝菌屬的相對(duì)豐度均顯著升高(P<0.05),杜氏桿菌屬和雙歧桿菌屬的相對(duì)豐度均顯著降低(P<0.05)。
圖7 乳酸菌素對(duì)H.pylori 感染后小鼠腸道菌群屬水平比較Fig.7 Comparison of the relative abundance of intestinal microflora of mice in each group after H.pylori infection under the genus level of Lacidophilin
2.4.6 差異菌群篩選 采用LEfSe 分析檢測(cè)組間在豐度上具有顯著性差異的菌群,以L(fǎng)DA>4.0 且P<0.05 為標(biāo)準(zhǔn)繪制LDA 判別柱形圖(圖8)。陰性對(duì)照組與模型組中具有顯著性差異的分類(lèi)群主要屬于放線(xiàn)菌門(mén),模型組與乳酸菌素組中差異顯著的分類(lèi)群主要屬于擬桿菌門(mén)和疣微菌門(mén)。與陰性對(duì)照組比較,模型組中有8 種顯著差異分類(lèi)群,即丹毒絲菌目(Erysipelotrichales)、丹毒絲菌科(Erysipelotrichaceae)、杜氏桿菌屬,以及放線(xiàn)菌門(mén)、放線(xiàn)菌綱(Actinobacteria)、雙歧桿菌目(Bifidobacteriales)、雙歧桿菌科(Bifidobacteriaceae)和雙歧桿菌屬。與模型組比較,乳酸菌素組具有15 種顯著差異分類(lèi)群,主要包括疣微菌門(mén)、疣微菌綱(Verrucomicrobiae)、疣微菌目(Verrucomicrobiales)、阿克曼氏菌科(Akkermansiaceae)、阿克曼氏菌屬,以及擬桿菌門(mén)、擬桿菌綱(Bacteroidia)、擬桿菌目(Bacteroidales)和理研菌科(Rikenellaceae)等。
圖8 優(yōu)勢(shì)生物標(biāo)志分類(lèi)群的線(xiàn)性判別分析效應(yīng)大?。↙EfSe)分析圖Fig.8 Linear discriminant analysis effect size (LEfSe)difference of dominant biomarker taxa
H.pylori感染與慢性胃炎的發(fā)生密切相關(guān)[26]。研究表明,H.pylori感染能夠通過(guò)多種毒力因子誘導(dǎo)NF-κB 信號(hào)通路的活化,從而促進(jìn)iNOS 和IL-1β等多種細(xì)胞因子的上調(diào)[27]。IL-1β是一種促炎細(xì)胞因子,具有抑制胃酸分泌和增強(qiáng)炎癥的作用,其過(guò)表達(dá)與H.pylori感染期間炎癥反應(yīng)的啟動(dòng)密切相關(guān)[28]。iNOS 主要由中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞分泌,可通過(guò)催化NO 的合成,并在超氧化物和氧氣的作用下生成過(guò)氧亞硝酸鹽,進(jìn)而引起蛋白質(zhì)和核酸的硝化和氧化[29-30]。3-Nitrotyrosine 作為蛋白質(zhì)硝化產(chǎn)物之一,是過(guò)氧亞硝酸鹽和其他活性氧或氮誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)損傷的生物標(biāo)志物[29]。已有研究報(bào)道,H.pylori感染胃炎患者的胃黏膜炎性細(xì)胞浸潤(rùn)增加,且iNOS、IL-1β和3-Nitrotyrosine 的表達(dá)顯著上調(diào)[31-33]。在本研究中,通過(guò)乳酸菌素干預(yù)后發(fā)現(xiàn),H.pylori感染誘導(dǎo)的小鼠胃黏膜中iNOS、IL-1β和3-Nitrotyrosine 的表達(dá)顯著下降,同時(shí)乳酸菌素也顯著減少了侵入性炎癥細(xì)胞的數(shù)量,這些結(jié)果表明乳酸菌素可緩解H.pylori感染小鼠胃黏膜的炎癥反應(yīng)和氧化損傷。
腸道菌群在人體的免疫系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用,其動(dòng)態(tài)平衡的維持與身體健康密不可分[34-35]。厚壁菌門(mén)和擬桿菌門(mén)是腸道菌群中主要的兩個(gè)優(yōu)勢(shì)菌群,其組成比值的增加與免疫系統(tǒng)的異常激活和炎癥的產(chǎn)生密切相關(guān)[36-37]。據(jù)報(bào)道,H.pylori感染會(huì)增加小鼠體內(nèi)厚壁菌門(mén)/擬桿菌門(mén)的比值和放線(xiàn)菌門(mén)的相對(duì)豐度,并降低疣微菌門(mén)的相對(duì)豐度,而補(bǔ)充益生菌可以恢復(fù)腸道菌群的組成[38]。與先前的研究結(jié)果一致[16],乳酸菌素可以調(diào)節(jié)厚壁菌門(mén)和擬桿菌門(mén)的相對(duì)豐度,并顯著提高腸道菌群的多樣性。本研究表明,乳酸菌素可以調(diào)節(jié)腸道菌群組成,有助于維持腸道正常生態(tài),恢復(fù)H.pylori感染引起的腸道菌群破壞。
另外,16S rRNA 基因測(cè)序結(jié)果顯示,相較于模型組,乳酸菌素組小鼠的腸道菌群中歸屬于丹毒絲菌科的杜氏桿菌屬豐度降低,阿克曼氏菌屬、g_norank_f_Muribaculaceae和另枝菌屬豐度升高。研究發(fā)現(xiàn),杜氏桿菌屬豐度的增加被認(rèn)為與腸道炎癥和腸道菌群失調(diào)密切相關(guān)[39]。此外,有研究報(bào)道丹毒絲菌科與胃腸道炎癥相關(guān)疾病有關(guān),在炎癥性腸病、結(jié)直腸癌和其他炎癥性疾病患者中發(fā)現(xiàn)丹毒絲菌科豐度顯著增加[40]。g_norank_f_Muribaculaceae和另枝菌屬均屬于擬桿菌門(mén)擬桿菌目。另枝菌屬可以產(chǎn)生乙酸鹽,一種具有抗炎作用的SCFAs[41]。SCFAs是由腸道有益菌代謝而產(chǎn)生的有益代謝產(chǎn)物,包括乙酸、丙酸和丁酸等,具有調(diào)節(jié)免疫、炎癥、氧化應(yīng)激以及腸屏障功能等多種作用。g_norank_f_Muribaculaceae可通過(guò)產(chǎn)生SCFAs 和O-聚糖,促進(jìn)有益菌定植于腸道并維持腸道菌群的動(dòng)態(tài)平衡[42]。阿克曼氏菌屬屬于疣微菌門(mén),能夠產(chǎn)生乙酸鹽和丙酸鹽,與腸道黏膜的通透性密切相關(guān)[43]。Deng 等[44]研究發(fā)現(xiàn)阿克曼氏菌屬與炎癥指標(biāo)(如IL-6 和TNF-α)呈負(fù)相關(guān),可直接黏附于腸道細(xì)胞,增強(qiáng)腸道黏液層的完整性,并減少在炎癥中起關(guān)鍵作用的基因的表達(dá),從而發(fā)揮抗炎活性。
綜上所述,乳酸菌素可以改善H.pylori感染小鼠胃黏膜的炎癥反應(yīng)和氧化損傷,并可恢復(fù)腸道菌群的相對(duì)豐度,促進(jìn)有益菌的生長(zhǎng)并抑制有害菌的繁殖,發(fā)揮調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)的作用。本研究探討了乳酸菌素對(duì)H.pylori感染小鼠炎癥及腸道菌群的調(diào)節(jié)作用,為其臨床用藥提供有力支撐。
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