《Microbial Biotechnology》：Multi-Omics Analysis Reveals the Potential Preventive Mechanism of Lactobacillus salivarius Li01 Against L-Arginine-Induced Acute Pancreatitis in Mice
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本研究通过多组学分析揭示了益生菌唾液乳酸杆菌Li01(Li01)对L-精氨酸诱导的小鼠急性胰腺炎(AP)的预防作用机制。研究发现Li01预处理能显著改善胰腺组织病理损伤，降低血清淀粉酶活性，并通过增加Paramuribaculum等有益菌丰度，调控粪便代谢物（特别是类固醇激素生物合成途径代谢物），进而抑制胰腺TNF-α等炎症相关信号通路，阐明了"肠道-代谢-免疫"轴在AP防治中的重要作用。
引言
急性胰腺炎(AP)是一种全球发病率持续上升的急腹症，其重症病例死亡率高达20%-30%。近年来研究发现，肠道菌群失调在AP发病机制中扮演重要角色，通过"肠道-胰腺轴"形成双向调控网络。唾液乳酸杆菌(Lactobacillus salivarius)作为重要的益生菌株，其特定菌株Li01对AP的具体防治机制尚不明确。
研究方法
本研究采用L-精氨酸诱导的AP小鼠模型，设健康对照组(Ctrl)、AP模型组和Li01预处理组。通过16S rRNA测序分析肠道菌群组成，结合非靶向粪便代谢组学和胰腺转录组学分析，系统探讨Li01的预防作用机制。
研究结果
Li01预处理减轻AP小鼠胰腺炎症
研究发现，Li01预处理显著改善了AP小鼠的胰腺组织病理损伤，降低了胰腺/体重比值和血清淀粉酶活性。组织学观察显示，Li01组仅出现轻度炎症，病理评分与对照组无显著差异，而AP组则表现为典型的炎症细胞浸润、组织水肿和脂肪细胞坏死等病理特征。
Li01调控胰腺炎症相关通路
胰腺转录组分析发现，Li01干预逆转了AP诱导的89个差异表达基因(DEGs)的表达变化。基因本体(GO)富集分析显示这些基因主要富集在"炎症反应"和"肿瘤坏死因子产生调控"等生物过程。京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析进一步揭示，这些基因显著富集于TNF信号通路、NOD样受体信号通路、MAPK信号通路等关键免疫炎症相关通路。
Li01改善AP小鼠肠道菌群失调
虽然肠道菌群α多样性无显著变化，但主坐标分析(PCoA)显示三组间微生物组成存在显著差异。在属水平上，AP组中Ligilactobacillus、Paramuribaculum、Helicobacter、Mammaliicoccus和Adlercreutzia等菌属的相对丰度显著降低，而Li01预处理有效逆转了这种菌群失调状态。
Li01调节粪便代谢物谱
非靶向代谢组学鉴定出2240种代谢物，其中56种代谢物在AP诱导后发生改变并被Li01干预逆转。这些代谢物主要富集于类固醇激素生物合成和二萜类生物合成通路。特别值得注意的是，17α-雌二醇、17β-雌二醇3-硫酸盐和19-羟基雄甾-4-烯-3,17-二酮等类固醇激素代谢物，以及赤霉素A4、A9和A14等二萜类代谢物水平在Li01干预后显著恢复。
多组学关联分析
相关性分析显示，Paramuribaculum和Mammaliicoccus的丰度与血清淀粉酶活性呈显著负相关，且与多数胰腺DEGs存在显著关联。这些菌属与类固醇激素生物合成通路代谢物呈现显著正相关。进一步分析发现，与这些菌属相关的胰腺基因主要富集在TNF信号通路。
讨论
本研究通过多组学方法系统阐明了Li01通过"肠道-代谢-免疫"轴缓解AP的作用机制。Li01通过增加肠道Paramuribaculum等有益菌丰度，调节类固醇激素和二萜类代谢物水平，进而抑制胰腺TNF-α等炎症通路，最终减轻胰腺组织损伤。该研究为益生菌防治急性胰腺炎提供了新的理论依据和治疗策略。
结论
唾液乳酸杆菌Li01可能通过增加Paramuribaculum等有益菌丰度，调控类固醇激素生物合成和二萜类生物合成代谢途径，抑制胰腺TNF信号通路等炎症相关通路，从而缓解L-精氨酸诱导的急性胰腺炎。本研究为益生菌在AP预防中的应用提供了科学依据。
