马源芽孢杆菌的益生潜力及其对DSS诱导小鼠结肠炎的治疗作用研究

《Animals and Zoonoses》：Probiotic potential of Bacillus isolated from horses and its therapeutic effect against DSS-induced colitis in mice

编辑推荐：针对马匹易患结肠炎且益生菌研究匮乏的现状，华中农业大学团队从健康马粪便中分离出6株芽孢杆菌（Bacillus sp.），鉴定发现B. subtilis Y4.3和B. megaterium L7.1具有优异抗氧化性（DPPH清除率>80%）和肠道粘附能力（Caco-2细胞粘附率>60%）。动物实验证实其通过抑制NLRP3/NF-κB通路显著缓解DSS诱导的小鼠结肠炎（P<0.000 1），为马用益生菌开发和溃疡性结肠炎（UC）治疗提供新策略。

　　马作为后肠发酵动物，其独特的肠道解剖结构使其易患结肠炎，严重时可导致死亡。然而，与猪、牛等家畜相比，马用益生菌的研究严重滞后。与此同时，炎症性肠病（IBD）在全球发病率持续攀升，传统治疗手段如抗生素和非甾体抗炎药（NSAIDs）存在细菌耐药性和肠道菌群失调等副作用。益生菌因其调节肠道微生态、增强免疫和抗氧化等特性，成为替代疗法的研究热点。在这一背景下，华中农业大学的研究团队从健康马匹粪便中分离鉴定具有益生潜力的芽孢杆菌，并评估其对葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导的小鼠溃疡性结肠炎（UC）的治疗效果，相关成果发表在《Animals and Zoonoses》。

研究采用16S rRNA测序技术鉴定菌株，通过体外实验评估菌株的耐酸胆盐能力、细胞粘附性和抗氧化活性，并建立DSS诱导的小鼠结肠炎模型，结合病理组织学评分、抗氧化指标（SOD/MDA/MPO）检测及NF-κB/NLRP3通路关键基因表达分析，系统评价菌株的益生特性与治疗机制。

研究结果部分：
3.1 菌株分离与鉴定：从9匹健康马粪便中分离出6株芽孢杆菌，经16S rRNA鉴定分别为B. licheniformis W1.1、B. pumilus W2.4/Y4.2、B. subtilis Y4.3、B. safensis L6.2和B. megaterium L7.1，系统发育树显示菌株具有遗传多样性。

3.3 耐酸胆盐特性：B. pumilus W2.4和B. megaterium L7.1在pH3.0和0.3%胆盐环境中存活率均超过30%，显示良好的胃肠道耐受性。

3.4 粘附能力：B. subtilis Y4.3（疏水性57.11%）和B. megaterium L7.1（自聚集率92.42%）表现突出，Caco-2细胞粘附率分别达44.77%和66.67%，显著高于其他菌株（P<0.01）。

3.7 抗氧化活性：Y4.3和L7.1的DPPH自由基清除率超过80%，其中L7.1对羟基自由基（·OH）清除率达26.85%，显示强抗氧化潜力。

3.9 动物实验：DSS模型组小鼠疾病活动指数（DAI）评分显著升高（P<0.05），而Y4.3和L7.1干预组结肠长度恢复近正常水平，病理组织学评分显示炎症细胞浸润和隐窝结构损伤明显改善（P<0.01）。

3.11 生化指标：治疗组血清超氧化物歧化酶（SOD）活性升高，丙二醛（MDA）和髓过氧化物酶（MPO）水平显著降低（P<0.000 1），证实菌株通过增强抗氧化防御系统缓解氧化应激。

3.12 炎症通路调控：RT-qPCR和Western blot分析表明，Y4.3和L7.1显著下调NLRP3炎症小体通路关键基因（caspase1/IL-1β/IL-18）和经典炎症通路因子（MyD88/NF-κB/TNF-α）的表达（P<0.001）。

该研究首次系统评估了马源芽孢杆菌的益生特性，发现B. subtilis Y4.3和B. megaterium L7.1通过双重调控NF-κB/NLRP3信号通路和增强抗氧化能力缓解结肠炎。这不仅为马科动物肠道疾病防治提供了新型益生菌候选株，其跨物种治疗效应也为人类IBD治疗策略开发提供了实验依据。未来研究可进一步解析菌株代谢产物与宿主互作机制，推动益生菌制剂在兽医和医学领域的转化应用。