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IF10.8!四川农业大学硕士一作“国自然”斩获一区TOP!多组学解密LYH2菌株抗炎代谢双重优势!

  • 2026-10-27 08:27:47
IF10.8!四川农业大学硕士一作“国自然”斩获一区TOP!多组学解密LYH2菌株抗炎代谢双重优势!

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引言

肠道里的“纤维素猎手”🦠,竟是抗炎高手!

炎症性肠病高发,治疗却屡陷瓶颈。益生菌迎来“下一代”——从猪肠道分离的纤维素溶解菌LYH2,不仅能降解纤维素,更能产丙酸、激活Ffar3,精准调控肠道免疫,抑制M1型巨噬细胞,修复屏障功能。

📊 动物实验证实:LYH2抗炎效果优于传统益生菌与临床药物,机制明确,安全性高。这项研究为下一代益生菌开发提供了新思路,也为肠道健康带来更多可能。

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文献解读

标题:下一代肠道健康的益生菌株:具有抗炎和代谢优势的纤维素溶解菌LYH2变异株

发表期刊:Ebiomedicine

发表时间:2026年3月25日

影响因子:10.8/Q1

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研究背景 | Background

炎症性肠病发病率持续上升,亟需新型有效疗法。拟杆菌属作为下一代益生菌候选备受关注,其中纤维素溶解菌(Bacteroides cellulosilyticus)潜力突出,但其作用机制尚不明确。本研究旨在系统解析其益生功能与机制。

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研究方法 |Methods

本研究从健康猪肠道分离筛选出纤维素溶解菌LYH2,通过全基因组测序、代谢组分析及体外抗菌抗炎实验评估其功能。采用DSS诱导结肠炎小鼠模型,结合Ffar3基因敲除小鼠,系统评价LYH2的体内保护效应与分子机制。

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研究亮点 | Highlights

🦠 新菌株:解纤维拟杆菌LYH2

🧬 多组学:宏基因组+转录组解析

⚖️ 双优势:抗炎+产短链脂肪酸

🛡️ 护屏障:修复肠道,减轻结肠炎

💊 新候选:下一代益生菌

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研究结果

1、菌株筛选与鉴定

图1.Bacteroides菌株的综合评估

从仔猪粪便中分离6种拟杆菌,B. cellulosilyticus、B. ovatus、B. uniformis提高IPEC-J2细胞活力。B. cellulosilyticus显著下调ETEC诱导的IL8表达,并促进伤口愈合迁移。

2、LYH2特征分析

图2.B. cellulosilyticus LYH2形态、基因组与泛基因组分析

16S测序确认LYH2与JCM 15632高度同源,命名为B. cellulosilyticus LYH2。电镜显示短杆状、无溶血。全基因组编码476个CAZyme基因,泛基因组贡献1227个新基因簇。

3、代谢与抗菌活性

图3.LYH2代谢物谱与抗菌活性

LYH2培养上清中乙酸、丙酸和异戊酸产量显著升高,非靶代谢组鉴定出6种抗生素样物质。代谢物提取物抑制大肠杆菌、金葡菌和鼠伤寒沙门氏菌生长。

4、长期安全性评价

图4.LYH2口服的安全性与代谢影响

长期口服LYH2(中低剂量)增加小鼠体重,降低AST、总胆固醇和LDL-C。棕色脂肪指数升高,小肠长度增加,器官无损伤,肠道形态与对照组无差异。

5、结肠炎保护作用

图5.结肠炎疗效比较

DSS诱导结肠炎后,LYH2治疗组体重恢复、结肠长度增加、炎症因子降低,效果优于参考菌株JCM和L. reuteri,与5-ASA相当。杯状细胞数量恢复,促炎基因下调。

6、肠道屏障功能

图6.LYH2对肠道屏障功能的影响

DSS导致结肠缩短和粘膜溃疡,活菌LYH2恢复结肠长度、增加粘液层厚度,上调ZO-1和Claudin-1蛋白表达。代谢物组效果较弱,脾脏指数降低。

7、免疫调节与菌群

图7.LYH2对免疫细胞与肠道菌群的调节

DSS增加外周血CD3⁺、CD4⁺和CD8⁺ T细胞比例,LYH2降低这些亚群比例。结肠内容物中丙酸和异戊酸浓度升高,Ffar3表达上调,肠道菌群α多样性改善。

8、M1巨噬细胞抑制

图8.LYH2抑制M1巨噬细胞极化

DSS上调结肠M1巨噬细胞标志物(Cd86、Nos2、Tnf等),LYH2和代谢物均下调这些基因,同时上调M2标志物(Ym1、Mgl2)。免疫荧光证实CD86阳性面积减少。

9、Ffar3机制验证

图9.Ffar3缺失削弱LYH2和丙酸钠的保护作用

使用Ffar3敲除小鼠,Ffar3缺失后LYH2和丙酸钠的保护作用消失:体重下降更明显,结肠缩短加重,组织学评分升高,杯状细胞减少。

图10.Ffar3介导LYH2和丙酸钠的免疫调节作用

Ffar3缺失后,LYH2和丙酸钠无法降低外周T细胞比例,也无法下调血清MCP-1、TNF-α和IL-1β。结肠中Cd86、Nos2等M1标志物仍高表达,CD86荧光增强。

图11.机制总结模型

LYH2发酵产生丙酸,激活Ffar3信号,抑制M1巨噬细胞极化,调节T细胞稳态,增强肠道屏障(粘液层、紧密连接),从而缓解结肠炎。

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文章小结

本研究从猪肠道分离鉴定出纤维素溶解菌LYH2,通过基因组、代谢组及动物实验证实其安全性与益生功能。LYH2经产丙酸激活Ffar3信号,抑制M1巨噬细胞极化,修复肠道屏障,显著缓解小鼠结肠炎,为下一代益生菌开发提供了新候选。

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