近日,我院臧榮鑫課題組在國際知名期刊European Journal of Nutrition (中科院2區,IF 4.1)在線發表了題為“The probiotic Lactobacillus plantarum alleviates colitis by modulating gut microflora to activate PPARγ and inhibit MAPKs/NF-κB”的研究論文,系統揭示了植物乳桿菌LR002(LR)對潰瘍性結腸炎(UC)的緩解作用及其潛在機制。

潰瘍性結腸炎(UC)是一種以慢性炎癥和復發性腸道表現為特征的炎癥性腸病(IBD),常見癥狀包括腹瀉、腹痛、疲勞、貧血、食欲不振和體重減輕。UC患者明顯表現出腸道黏膜屏障功能障礙,長期炎癥刺激導致先天免疫系統的持續激活,使身體難以調節由炎癥因子引起的效應。研究團隊使用DSS(右旋糖酐硫酸鈉)誘導的UC小鼠模型,評估了植物乳桿菌LR002對UC的治療效果。實驗分為三組:對照組、DSS組和LR組,每組9只小鼠。LR組小鼠每天接受1.0×10^9 CFU/mL的LR口服補充,持續7天。通過分析疾病活動指數(DAI)、組織病理學變化、腸道上皮屏障完整性和腸道微生物群,評估LR對UC的治療效果。研究結果顯示,臨床癥狀改善:與DSS組相比,LR處理顯著抑制了體重下降,降低了DAI評分,表明LR能夠緩解DSS誘導的UC癥狀;組織病理學損傷減輕:H&E染色結果顯示,LR處理顯著減少了結腸組織的病理損傷,病理評分顯著低于DSS組;炎癥因子水平降低:LR顯著降低了結腸組織中促炎細胞因子(IL-1β、IL-6和TNF-α)和氧化應激標志物(MPO、SOD和MDA)的水平;腸道屏障功能增強:LR處理恢復了DSS誘導的緊密連接蛋白(ZO-1、Occludin和Claudin-3)的表達,增強了腸道屏障功能;16S rRNA分析顯示,LR處理顯著增加了腸道微生物群的豐富度和多樣性,特別是增加了有益菌(如Prevotellaceae和Lactobacillus)的豐度,減少了有害菌(如Bacteroidaceae和Eubacteriumrum)的豐度;代謝組學分析:非靶向代謝組學分析表明,LR通過激活PPARγ信號通路并抑制MAPK/NF-κB信號通路,顯著改變了結腸內容物中的代謝物譜。
研究表明,植物乳桿菌LR002通過減少促炎因子、增強緊密連接蛋白、降低氧化應激、調節腸道微生物群、激活PPARγ并抑制MAPK/NF-κB信號通路,顯著緩解了DSS誘導的結腸炎。這些發現為植物乳桿菌作為一種天然抗炎食品在UC治療中的應用提供了科學依據。
西北民族大學生命科學與工程學院臧榮鑫教授為第一作者,西北民族大學生命科學與工程學院徐紅偉副教授為通訊作者。該研究得到甘肅省科技項目(24 ZDNA 004、24 YFWA 016);蘭州市人才創新創業項目(2023-QN-13,2023-QN-160);特殊新技術研發甘肅省農業生態環境保護(新裝備)(HT- SHGK-2024 - 037)西北民族大學中央高校基礎研究基金(31920230040;31920220026;31920210060;31920210004);西北民族大學人才引進項目(xbmuyjrc 2020018)的資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1007/s00394-024-03520-w