对日本柑橘（Chaenomeles japonica）、欧洲山茱萸（Cornus mas）和沙棘（Hippopha? rhamnoides）提取物的研究——这些提取物特性有助于了解秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）肠道的组成及其与健康相关的参数
《Food Bioscience》：Exploration of
Chaenomeles japonica,
Cornus mas, and
Hippopha? rhamnoides extract properties – insight into human gut composition and health-related parameters in
Caenorhabditis elegans
编辑推荐：
沙门氏菌感染导致肠道炎症和屏障破坏，本研究评估了4株婴儿来源副干酪乳杆菌对宿主炎症、粘液屏障及菌群结构的调节作用，发现不同菌株通过抑制炎症、稳定屏障或重构菌群网络发挥特异性保护机制。
赵晓刚|马赫萨·加赫维奇·查伊佩伊马|肖路瑶|范霞|姜文凯|贾西然|马凯|张长良|耿硕|纪峰|芮欣|李伟
中国江苏省南京市南京农业大学食品科学与技术学院，南京农业大学三亚研究院，邮编210095
摘要
沙门氏菌 Typhimurium血清型是一种典型的食源性病原体，可引发急性肠炎，伴随肠道屏障破坏和肠道微生物群失衡。本研究评估了从健康婴儿粪便中分离出的四种双歧杆菌菌株对宿主肠道炎症、黏液屏障完整性和肠道微生物群结构和功能的影响。结果表明，不同菌株在缓解肠道损伤的机制上存在显著差异。这些调节作用不仅体现在微生物组成的改变上，还涉及关键功能途径和特征性微生物网络的调控。值得注意的是，B. bifidum 3469倾向于维持微生物稳态并保护黏液屏障，而B. longum 8216则促进替代性微生物群落的重建，并有助于含Occludin的紧密连接处的恢复。总体而言，这些发现阐明了婴儿来源的双歧杆菌在缓解沙门氏菌感染中的菌株特异性作用，为人类来源益生菌的选择和功能开发提供了理论基础。
引言
非伤寒型沙门氏菌（NTS）感染对全球食品安全构成重大威胁，每年导致约9380万例急性胃肠炎和15.5万人死亡（Majowicz等人，2010年）。在NTS血清型中，沙门氏菌 Typhimurium（STM）是最具代表性的病原体之一，常用于建立急性肠炎的实验模型。STM引起的肠炎的发展和进展与细菌侵入肠道上皮细胞密切相关，会引发强烈的炎症反应，通常伴随着明显的黏膜屏障破坏和肠道微生物群失衡（McGuckin等人，2023年）。此外，病原体相关分子模式（PAMPs）穿过受损的上皮屏障，以及SPI-2/T3SS-2介导的细胞内存活和扩散，进一步加剧了宿主的系统性免疫激活（Hausmann等人，2020年；Nair等人，2024年）。
目前，抗生素仍是控制细菌感染的传统临床方法。然而，其长期或不当使用导致了抗菌素耐药性的出现以及宿主肠道微生物群的二次紊乱（Newson等人，2022年）。在这种背景下，基于益生菌的微生态干预被提出作为一种更安全、更可持续的长期预防和辅助治疗策略。先前的研究表明，如乳酸杆菌和双歧杆菌等益生菌可以有效对抗沙门氏菌感染。例如，鼠李糖乳杆菌 GG通过增强上皮屏障功能和竞争性抑制病原体定植来缓解STM引起的肠道损伤（Wang等人，2024年）。某些长双歧杆菌菌株也被报道可以通过调节调节性T细胞（Tregs）的分化来抑制过度的炎症反应（Xiao等人，2025年）。这些发现共同证明了益生菌在感染压力下维持肠道稳态的作用。
在益生菌候选菌株中，从人母乳或健康婴儿粪便中分离出的婴儿相关双歧杆菌菌株具有很强的宿主适应性和安全性。它们在生命早期肠道微生物群的建立和成熟中起着关键作用（Laursen等人，2021年），具有广泛的研究和应用价值。在STM感染引起的持续炎症压力和肠道微环境失衡下，婴儿来源的双歧杆菌菌株可能通过微生态重塑发挥重要的调节作用，修复肠道损伤。现有研究揭示了益生菌对抗感染的多种机制，包括通过表面黏附特性进行生态位竞争和短链脂肪酸（SCFA）代谢，或通过细菌素分泌直接抑制病原体生长（Pang等人，2021年；Ducarmon等人，2019年）。然而，益生菌的功能具有高度菌株特异性，不同双歧杆菌菌株在免疫调节能力、生态位占据策略和作用方式上存在显著差异。因此，不同的婴儿来源双歧杆菌菌株如何在病原体挑战下影响免疫反应和黏液屏障的物理修复，以及它们如何差异性地调节宿主-微生物相互作用途径，仍有待阐明。
在本研究中，首先基于体外功能评估选择了具有不同表型特征的婴儿来源双歧杆菌菌株。利用STM诱导的小鼠肠炎模型，结合组织病理学、免疫学和微生物组分析，系统评估了这些双歧杆菌菌株在感染条件下的保护作用和菌株特异性功能特征。本研究旨在阐明双歧杆菌菌株在调节黏液屏障完整性和重建肠道微生物网络中的差异作用，从而为针对肠道感染的精准微生态制剂的开发提供理论基础。
试剂
用于组织和血清分析的生化检测试剂盒，包括髓过氧化物酶（MPO）、丙二醛（MDA）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）、白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-10（IL-10）、丙氨酸氨基转移酶（ALT）和天冬氨酸氨基转移酶（AST），购自南京建城生物工程研究所（中国南京）。RNA提取试剂盒、逆转录试剂盒和实时定量PCR试剂盒来自SparkJade生物技术公司。
双歧杆菌缓解沙门氏菌 Typhimurium引起的结肠炎
基于初步的体外功能评估，从32株婴儿来源的双歧杆菌分离株中选择了4株进行后续的体内研究。筛选标准包括胃肠道耐受性、黏附能力、细胞表面特性和上皮相关功能测定（图S1、图S2和图S3）。具体来说，在各自的物种中，B. bifidum 3469和B. longum 8216表现出更强的黏附性和肠道耐受性，B. breve 3810
结论
本研究表明，婴儿来源双歧杆菌对沙门氏菌感染的保护效果由不同的、菌株特异性的调节策略决定。B. bifidum 3469通过抑制炎症信号传导、稳定黏液屏障和保持有益的共生网络来维持黏膜稳态。相比之下，B. longum 8216主要促进上皮恢复和紧密连接的重建，同时伴随着广泛的分类学和功能变化
CRediT作者贡献声明
姜文凯：验证、软件处理。马凯：可视化、验证。贾西然：方法学。芮欣：资源获取、正式分析。纪峰：数据管理。耿硕：数据管理。张长良：可视化、验证。范霞：可视化。肖路瑶：方法学、数据管理。马赫萨·加赫维奇·查伊佩伊马：撰写-审阅与编辑、研究。赵晓刚：撰写-审阅与编辑、初稿撰写、方法学。李伟：撰写-审阅与编辑、监督、资金提供
未引用参考文献
Gallo和Hooper，2012年。
数据可用性
B. bifidum 3469的完整基因组可在GenBank中查询，登录号为CP198973.1；B. longum 8216的基因组草图可在WGS主记录中查询，登录号为JBTLRX000000000。原始16S rRNA测序数据已存入NCBI BioProject: PRJNA1427125。本研究中的数据可应要求提供。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金（编号32572551；编号32372311）、中央高校基本科研业务费（编号CXCYL2026005）、海南省国际科技合作计划（编号GHYF2023009）、三亚市科技创新项目（编号2022325）以及江苏省高等教育机构优先发展计划（PAPD）的共同资助。
