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后,在门水平上,肠道益生菌如厚壁菌的比例增加,且有害 ILA)等,这些物质可充当 AhR 配体激活 AhR 信号通路,将
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菌如拟杆菌、变形菌和梭杆菌的比例降低;在属水平上,益 肠固有层内的 CD 4 T 细胞重新编程为免疫调节 T 细胞,改善
生菌如乳酸杆菌的相对比例有所提高,而致病菌如埃希菌、 炎症性肠病小鼠的肠屏障功能障碍。另一体外实验发现,将
志贺菌、梭杆菌和普雷沃菌等的相对比例有所降低。值得一 10 μg 的 L.reuteri CO21 裂解液预处理 4 h 后可减轻由 LPS 诱
提的是,厚壁菌已被证实是产丁酸的主要菌群,可通过拮抗 导的 IPEC-J2 细胞炎症,其机制可能为 L.reuteri CO21 通过抑
核转录因子 κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)信号抑制 制 Toll 样受体 4(Toll-like receptors 4,TLR4)介导的 NF-κB
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肠道炎症。另一项研究也发现,使用 10 CFU/d 的 L.reuteri 信号通路,并抑制其下游炎性因子如 IL-1β、IL-12、IL-6 和
I5007 喂养葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎小鼠 14 d 后, TNF-α 的表达,上调 IL-10 的表达,以减轻由 LPS 诱导的
小鼠肠道中致病菌埃希菌属、志贺菌属、沙门菌属的丰度降 IPEC-J2 细胞炎症 [25] 。
低,结肠屏障的渗漏、黏膜溃疡、上皮水肿和炎症细胞浸润 综上所述,L.reuteri 可以促进免疫细胞因子的产生,并通
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有 效减 轻 [14] 。 此 外,HE 等 [26] 利 用 10 CFU/d 的 L.reuteri 过调控肠道菌群代谢产物激活 AhR、NF-κB 等信号通路,刺
DSM17938 干预实验性自身免疫性脑脊髓炎模型小鼠 20 d 后, 激其下游抗炎相关蛋白的表达,进而增强肠免疫功能。
小鼠肠道中微生物群的 β 多样性增加,且有益菌群如双歧杆 以上研究表明,L.reuteri 在改善受损肠屏障功能方面表现
菌、普雷沃菌和乳杆菌的相对丰度得到有效改善,平衡了肠 出独特的优势和巨大的潜力,其机制可能为:首先,L.reuteri
道菌群。 通过激活 Wnt/β-catenin 信号通路促进肠干细胞增殖分化为
综上所述,L.reuteri 可显著改变肠道微生物群的组成和丰 肠上皮细胞,并通过激活 Akt 信号通路促进 TJ 蛋白的产生,
度,促进有益菌群的增殖,减少有害菌群的增殖,进而使肠 修复机械屏障;其次,通过抑制 Notch 信号通路以诱导肠道干
微生物屏障得到改善。 细胞分化为杯状细胞与 Paneth 细胞,促进 Muc-2、Lyz1、β- 防
2.4 L.reuteri 对肠免疫屏障的调节作用 肠免疫屏障主要包括 御素 1 以及 AMPs 等抗菌物质的表达,保护化学屏障;再次,
肠黏膜固有层中的免疫细胞(如树突细胞、驻留巨噬细胞、 通过促进 sIgA 的产生以及将肠道中的色氨酸转化为 AhR 配
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B 细胞和 T 细胞)和肠道相关淋巴组织。肠道免疫系统可产 体激动剂,激活 AhR 信号通路将 CD 4 T 细胞重新编程为免疫
生分泌型免疫球蛋白 A(secretory immunoglobulin A,sIgA)、 调节 T 细胞,增强肠道免疫力;最后,通过平衡肠道菌群促
IL 等因子 [27] 。L.reuteri 能通过刺激相关淋巴组织促进免疫细 进丁酸盐的产生和 GPR109A 的激活,抑制 TLR4、PPARs 的
胞因子的产生,并通过微生物代谢途径促进肠道中 AhR 配体 激活,拮抗 NF-κB 信号通路,从而抑制促炎细胞因子 IL-
和丁酸盐的产生,影响 AhR、NF-κB 的信号传导而调节炎性 1β、IL-6、IL-8、IL-12、TNF-α、IFN-γ 的表达,上调抑
因子,加强肠免疫屏障。研究发现,L.reuteri 通过调节大鼠回 炎细胞因子 IL-10、IL-18、TGF-β 的表达,改善肠道炎症,
肠集合淋巴结(peyer's patch)中树突细胞的功能,刺激 B 淋 加固免疫屏障与微生物屏障(图 1)。
巴细胞产生 sIgA,此外,其还通过调节肠道微生物群和乳杆 3 小结
菌的多样性,预防肠道炎症 [28-29] 。WANG 等 [13] 研究发现, 综上所述,L.reuteri 可通过修复肠道完整性、恢复黏膜层
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使用 L.reuteriD8 饲喂日龄仔猪 5d 后,仔猪空肠中 CD 3 T 细胞 厚度、重建细菌稳态和平衡炎性因子等途径来调节受损的肠
数量和血清中 IgG 抗体、IL-4 水平显著上升,促进了 Th1 辅 屏障。希波克拉底曾言:“所有疾病都起源于肠道”。近年
助细胞产生 γ 干扰素(IFN-γ),而这些物质可调节肠道免 来,肠道菌群及肠屏障领域越来越受关注,且大量研究提示
疫系统,抵御病毒和细菌感染发生。WANG 等 [14] 研究发现, 从微生物角度出发可能是治疗各种肠道疾病的重要途径 [34-36] 。
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使用 10 CFU/d 的 L.reuteri I5007 喂养 DSS 诱导的结肠炎小鼠 L.reuteri 作为哺乳动物和脊椎动物肠道中最常见的乳酸菌已被
14 d 后,产丁酸盐菌丰度增加,进而促进丁酸盐的产生。丁 证实在动物体内可参与多种代谢途径,并通过这些代谢途径
酸盐可结合并激活过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome 调控肠屏障功能,从而保证机体健康。尽管在动物实验中得
proliferators-activated receptors,PPARs),拮抗 NF-κB 信号 出 L.reuteri 具有较高的理论研究意义和应用价值,但其在临床
通路,从而在肠道中产生抗炎作用,具体表现为可降低促炎 中的应用范围还很局限,多集中于便秘、腹泻、婴儿肠绞痛、
细胞因子干扰素 γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子 α(TNF-α)、 幽门螺杆菌感染、牙周炎等疾病,且 L.reuteri 在实际应用中的
IL-1β、IL-6、IL-8 的 mRNA 表达情况,上调 IL-10 和转化 最佳菌株、干预剂量、干预时间、用法(单用或联合其他菌
生 长 因 子 β(Transforming growth factor-β,TGF-β) 的 表 种)等还尚不十分明确。因此,未来还需要设计大量多中心、
达情况 [30-31] 。此外 SINGH 等 [32] 研究发现,L.reuteri 可通过 大样本的临床研究以明确 L.reuteri 对人体肠屏障功能障碍相关
促进丁酸盐的产生刺激其下游靶基因 G 蛋白偶联受体 109A 疾病的影响与作用。此外,要进一步探索 L.reuteri 改善肠屏障
(G protein coupled receptor 109a,GPR109A)的表达,而丁酸 功能的调控途径和关键靶点,为肠屏障功能障碍相关疾病的
可作为其配体直接激活该受体从而抑制 NF-κB 信号通路的 预防、早期干预和治疗提供新思路。
磷酸化,促进结肠巨噬细胞和树突细胞的抗炎作用,并使二 作者贡献:岑秋宇提出研究选题方向,进行论文的构思
者能够诱导调节性 T 细胞的分化和结肠上皮中 IL-18、IL-10 与设计、文献及资料的整理,并撰写论文初稿;崔艳如负责
的表达,并通过促进这些抗炎基因和免疫细胞的表达加强肠 检索和汇总文献及资料;胡晓敏对初稿进行修订;庞日朝、
免疫屏障。CERVANTES-BARRAGAN 等 [33] 在体外研究中发 张安仁负责论文的质量控制及审校,对论文整体负责;所有
现,L.reuteri 释放的罗伊素和组胺可以将肠道中的色氨酸代谢 作者确认了论文的最终稿。
为吲哚衍生物如 IAld、吲哚 -3- 乳酸(indole-3-lactic acid, 本文无利益冲突。