综述:短乳杆菌 M-10 产生的胞外多糖 EPS1 对溃疡性结肠炎(UC)的影响评估

《Current Microbiology》:Exopolysaccharide of Levilactobacillus brevis M-10 Improved Physiological and Biochemical Indicators and Gut Microbiota in DSS-Induced Colitis Mice

【字体: 时间:2025年03月25日 来源:Current Microbiology 2.3

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  本文研究了短乳杆菌 M-10 产生的 EPS1 对 UC 的作用,为相关功能性食品开发提供依据。

  

溃疡性结肠炎(UC)概述

溃疡性结肠炎(UC)作为一种典型的炎症性肠病,具有病情反复的特点,并且与结直肠癌的发生直接相关。这一关联使得 UC 的早期预防和治疗显得尤为重要。目前,药物治疗 UC 存在一定副作用,因此寻找高效且副作用小的治疗物质成为医学研究的重要方向。

胞外多糖(EPSs)的研究价值

胞外多糖(EPSs)是乳酸菌的重要生物活性成分,在生物体内具有多种潜在的生理功能。在针对 UC 的研究中,其作为一种可能的治疗物质备受关注。研究短乳杆菌 M-10 产生的 EPS1 对 UC 的影响,有助于探索新的治疗途径,为 UC 的防治提供新的方向。

实验设计与方法

本研究以小鼠为实验对象,通过测定小鼠体重、疾病活动指数(DAI)以及多项生理生化指标,来评估 EPS1 对 UC 的作用效果。同时,观察结肠的病理结构变化,分析肠道菌群组成和短链脂肪酸含量,从多个层面深入探究 EPS1 的治疗机制。

EPS1 对 UC 小鼠体重及 DAI 的影响

实验结果显示,不同剂量的 EPS1 对 UC 小鼠的影响存在差异,其中高剂量(HD)的 EPS1(400 mg/kg-BW)效果最为显著。HD 组的 UC 小鼠体重得到恢复,DAI 降低。这表明 EPS1 能够改善 UC 小鼠的整体健康状况,缓解疾病症状,高剂量的 EPS1 在这方面表现出更强的作用。

EPS1 对 UC 小鼠结肠及肝脏组织的影响

HD 组的 EPS1 能够有效缓解 UC 小鼠结肠长度缩短的情况,对结肠起到保护作用。在肝脏组织方面,HD 组的肝脏组织得到恢复,这说明 EPS1 不仅对肠道有积极影响,对其他器官也具有一定的保护和修复作用,提示其可能通过调节全身的生理状态来改善 UC 病情。

EPS1 对 UC 小鼠生理生化指标的影响

在生理生化指标方面,HD 组的脂多糖和髓过氧化物酶水平下降。脂多糖与炎症反应密切相关,其水平下降意味着 EPS1 能够减轻 UC 小鼠体内的炎症反应;髓过氧化物酶参与炎症过程,它的减少进一步表明 EPS1 对炎症的抑制作用,从分子层面揭示了 EPS1 治疗 UC 的机制。

EPS1 对 UC 小鼠紧密连接蛋白及细胞因子的影响

HD 组的紧密连接蛋白表达增加,这有助于维持肠道屏障功能,防止有害物质进入体内,减少炎症刺激。同时,IL-10 上调,而 IL-6、IL-1β 和 TNF-α 下调。IL-10 是一种抗炎细胞因子,它的上调能够抑制炎症反应;IL-6、IL-1β 和 TNF-α 是促炎细胞因子,它们的下调进一步证明了 EPS1 的抗炎效果,通过调节这些细胞因子的平衡,EPS1 发挥了对 UC 的治疗作用。

EPS1 对 UC 小鼠肠道菌群的影响

研究发现,HD 组的肠道菌群失调得到平衡。具体表现为 Lachnospiraceae_NK4A136_group、Unclassified-Lachnospiraceae 和 Unclassified-Muribaculaceae 的相对丰度显著升高。这些菌群在维持肠道微生态平衡、促进肠道健康方面具有重要作用,EPS1 通过调节肠道菌群结构,改善了 UC 小鼠的肠道微生态环境,这也是其治疗 UC 的重要机制之一。

EPS1 对 UC 小鼠短链脂肪酸的影响

HD 组的乙酸、丙酸和正丁酸显著增加(P<0.05)。短链脂肪酸在肠道内具有多种生理功能,如为肠道上皮细胞提供能量、调节肠道免疫等。EPS1 增加短链脂肪酸的含量,有助于改善肠道内环境,增强肠道的屏障功能和免疫功能,从而对 UC 起到治疗作用。

研究意义与展望

本研究表明,短乳杆菌 M-10 产生的 EPS1 对 UC 小鼠具有显著的治疗效果,高剂量的 EPS1 在多个方面发挥积极作用。这一研究成果为探索安全的功能性食品以缓解和预防 UC 提供了理论依据和物质支持。未来,可以进一步研究 EPS1 的作用机制,优化其应用方式,开发出更有效的治疗 UC 的功能性产品,为 UC 患者带来新的希望。同时,也可以拓展对其他乳酸菌胞外多糖的研究,探索更多潜在的治疗物质,推动炎症性肠病治疗领域的发展。

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