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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。