《Animals and Zoonoses》：Bacillus subtilis and
Bacillus megaterium alleviate colitis induced by DSS and depression-like behavior through the modulation of intestinal flora
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本研究针对炎症性肠病（IBD）常伴随抑郁样行为的问题，探讨了马源枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）对DSS诱导的小鼠结肠炎及神经炎症的改善作用。研究发现两种芽孢杆菌可通过调节TLR-4/NF-κB通路、增强脑源性神经营养因子（BDNF）表达、提升有益菌丰度（如Turicibacter、Lactobacillus），显著缓解结肠病理损伤和抑郁样行为，为益生菌治疗肠-脑轴疾病提供了新依据。
炎症性肠病（IBD）是一种慢性肠道炎症性疾病，不仅引起腹泻、体重下降等肠道症状，约30%患者还会伴随焦虑、抑郁等精神共病。传统抗生素疗法易导致菌群失调和耐药性，而益生菌作为替代方案显示出潜力，但其具体机制尚不明确。尤其马匹因高强度劳作和抗生素滥用常发结肠炎，却缺乏针对马源益生菌的研究。为此，华中农业大学团队在《Animals and Zoonoses》发表研究，探索马源枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）对DSS诱导的小鼠结肠炎及抑郁样行为的改善作用。
研究采用16S rRNA基因测序分析肠道菌群组成，通过转录组测序（RNA-seq）筛选结肠组织差异表达基因，并结合qRT-PCR、Western blot等技术检测炎症因子和紧密连接蛋白表达。行为学测试（强迫游泳实验、悬尾实验、蔗糖偏好实验）评估抑郁样行为，免疫组化分析海马区星形胶质细胞（GFAP）和小胶质细胞（IBA-1）活性。
3.1. 芽孢杆菌缓解DSS诱导的溃疡性结肠炎和抑郁样行为
DSS模型组小鼠结肠长度显著缩短（p<0.05），疾病活动指数（DAI）升高，而芽孢杆菌干预后结肠长度恢复，DAI评分下降（p<0.05）。行为学测试显示，模型组小鼠悬尾和强迫游泳不动时间延长，蔗糖偏好降低（p<0.05），芽孢杆菌治疗可逆转这些行为异常（p<0.05）。
3.2. 芽孢杆菌对结肠和海马组织病理的影响
结肠H&E染色显示，DSS组上皮细胞损伤、隐窝消失和炎症细胞浸润严重，芽孢杆菌干预后病理评分显著降低（p<0.05）。海马免疫组化表明，DSS组GFAP（星形胶质细胞标记）信号减弱，IBA-1（小胶质细胞标记）信号增强，芽孢杆菌治疗可恢复GFAP表达并抑制IBA-1激活。
3.3. 血清抗氧化指标与炎症通路调控
DSS组血清丙二醛（MDA）和髓过氧化物酶（MPO）水平升高（p<0.05），超氧化物歧化酶（SOD）活性降低（p<0.05），芽孢杆菌干预后逆转这些变化。qRT-PCR和Western blot结果显示，DSS组结肠中IL-1β、TNF-α、TLR4、NF-κB等炎症因子基因和蛋白表达上调（p<0.05），而芽孢杆菌通过抑制TLR4/NF-κB通路降低炎症反应。
3.4. 肠道菌群结构与功能重塑
16S测序发现，DSS组肠道菌群操作分类单元（OTU）数量减少，芽孢杆菌干预后有益菌如Turicibacter、Prevotellaceae_UCG_001、Lactobacillus丰度显著提升。LEfSe分析显示，芽孢杆菌特异性促进Lachnospiraceae_UCG_006等抗炎菌属生长。
3.5. 转录组学揭示免疫与神经调控机制
结肠转录组分析表明，芽孢杆菌干预后差异基因富集于免疫反应、炎症调节和神经发育通路。KEGG分析显示，TNF信号通路、神经活性配体-受体相互作用等通路被激活，提示芽孢杆菌可能通过肠-脑轴影响中枢神经系统功能。
本研究首次揭示马源枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌可通过调控肠道菌群-TLR4/NF-κB通路，同时缓解结肠炎和抑郁样行为。其作用涉及降低系统性炎症、修复肠道屏障、调节脑内BDNF表达及神经胶质细胞活性。研究为益生菌应用于肠-脑轴疾病提供了理论依据，尤其为马科动物结肠炎的防治提供了潜在策略。未来需在马模型中进一步验证其转化价值。
