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谷禾健康
结肠，作为我们消化系统中的关键一环，却是最容易受到衰老影响的器官之一。随着年龄的增长，结肠的结构和功能发生了显著变化，这些变化会导致肠道屏障变得脆弱，进而影响我们的健康。
研究表明，衰老导致结肠黏膜上皮更新速度减缓，隐窝干细胞活性降低，紧密连接蛋白（如occludin、claudin、ZO-1）的表达异常。这些变化使得细胞通透性增加，黏液层变薄，黏液屏障的完整性下降。同时，免疫系统也出现了免疫衰老现象，降低了对有害菌的防御能力。
这一切都可能导致低度炎症状态，表现为内毒素易位和系统性炎症标志物的升高。而在微生态方面，老年人的肠道菌群多样性下降，产短链脂肪酸菌减少，潜在的促炎菌却相对增加，形成了一个恶性循环。
近年来，益生菌作为调节微生态和修复肠道屏障的干预策略，在老年相关便秘、抗生素相关腹泻、感染性腹泻、炎症性肠病辅助治疗和肠易激综合征等多个领域积累了丰富的临床证据。然而，益生菌的效果并非一概而论，它们的保护作用高度依赖于特定菌株，并受到个体差异的影响。
注：不同实验体系中的挑战因素（如大肠杆菌、TNF-α、LPS、氧化应激）、观测指标（如TEER、FITC-dextran通透性、紧密连接蛋白定位、炎症因子谱）和给药形式（活菌、热灭活菌、上清、菌体裂解物）都可能导致不同结论。因此，实际应用中仍需逐株验证其作用机制和可重复性，并明确其“预防型”、“抗炎型”或“修复型”的屏障支持作用。
本文将探讨衰老对结肠的影响，重点围绕益生菌是否能够改善肠屏障功能的临床证据，从结局指标和证据强度等方面进行梳理，尤其关注现有的随机对照试验，并总结不同菌株的具体功效及适应证，提出应用建议和研究展望。
01
衰老和结肠老化
随着年龄增长，身体各个器官以不同的速度衰老。这些变化跨度极大，可能只是轻微的外貌改变，也可能是严重的功能障碍，进而导致疾病、生活质量降低和死亡率增加。
脆弱的消化道：对衰老尤为敏感
在全球范围内，65岁及以上人群（本文定义的“老年人”）中消化系统疾病发病率显著上升。衰老波及整个消化系统，程度不一，其中结肠似乎最容易受累。常见的相关疾病包括憩室病、结直肠癌、显微镜下结肠炎及慢性便秘，都是老年人常见的问题。
结肠不同部位老化不一样，研究有挑战
虽然这些疾病发病率很高，但科学界直到最近才开始重视人类结肠衰老的分子机制研究。研究老化的结肠特别具有挑战性。因为结肠像一个复杂的工厂，不同区段（升结肠、降结肠等）的结构和功能差异巨大，导致它们老化的方式也不尽相同。
此外，结肠包含多种细胞，每种细胞的老化路径都不同，再加上肠道菌群和局部免疫系统等外部因素的干扰，这让研究变得更加困难。
下面我们将从微观层面详细拆解：
上皮：脆弱的第一道防线
结肠的腔面面积约为2平方米，由结肠黏膜覆盖，黏膜由单层柱状上皮和结缔组织构成，上皮层向结缔组织内凹陷形成隐窝（Lieberkühn 腺）。
结肠的隐窝中有多能干细胞，负责快速更新肠细胞。这些细胞在3~4天内完成生命周期，最终脱落到腔内。（读过我们文章的可能了解，这个干细胞的更新需要短链脂肪酸，尤其丁酸，所以缺乏膳食纤维以及产丁酸菌会影响结肠隐窝底部的干细胞更新）
隐窝结构的老化
研究发现，老年人的隐窝可能会缩短，但是否这是结肠老化的普遍特征仍需进一步验证。
结肠上皮必须提供强大的屏障功能，允许选择性吸收水分、电解质和短链脂肪酸。屏障功能由紧密连接和粘附连接维持，任何功能障碍都可能导致与年龄相关的疾病加重，例如炎症性肠病（前面谷禾的文章也讲了很多关于肠道屏障的文章，其中上皮的构成紧密连接起到关键作用，相关阅读：什么是肠道屏障，影响因素，监测评估以及如何治疗干预 ）。
研究显示，老年灵长类动物（非人）的结肠中，紧密连接蛋白显著减少，而在不同解剖区域的变化也存在差异。这表明，结肠的老化特征可能因部位而异。
杯状细胞的变化：为何重要？
衰老还影响结肠上皮的分泌成分。研究发现，老年小鼠的杯状细胞数量显著下降，伴随分泌功能受损。这些变化与慢性低度炎症及氧化应激有关，导致结肠屏障功能减弱（有兴趣可以翻翻以前关于肠道屏障的文章，影响因素以及干预等）。
在像结肠上皮这样的高复制组织中，组织的老化与结肠干细胞的老化密切相关，因为干细胞对于维持上皮的稳态至关重要。
干细胞老化的内外因素是什么？
影响结肠干细胞老化的因素可分为内因和外因。内因包括干细胞的基本特性和突变率，外因则涉及复杂的信号通路。例如，老年大鼠表现出表皮生长因子受体（EGFR）的基础活化增加，这可能与对TGF-α的敏感性增加有关。
Wnt信号在衰老中的作用：如何影响干细胞功能？
Wnt信号通路在维持干细胞功能中起着关键作用。研究发现，衰老小鼠的肠道干细胞中Wnt3水平降低，添加Wnt3可以恢复其形成类器官的能力。这表明Wnt信号在肠道衰老中扮演着重要角色。
内分泌细胞的功能：为何不可忽视？
尽管内分泌细胞在结肠上皮中所占比例不到1%，但它们在调节结肠运动和分泌中发挥着重要作用。老年小鼠的研究显示，肠内分泌细胞的数量显著增加，可能是对年龄相关受体抗性的补偿。
老年小鼠与人类的比较：有什么不同？
在人类乙状结肠中，尽管感觉神经密度降低，肠嗜铬细胞的数量却保持稳定。这表明老年结肠可能存在代偿性神经免疫适应。
表观遗传重塑与衰老：如何影响癌症风险？
衰老是结直肠癌的主要风险因素，结肠粘膜的表观遗传重塑可能是生理衰老与肿瘤发生之间的重要联系。研究发现，正常结肠粘膜中存在年龄相关的甲基化变化，这些变化可能导致癌症的发生。
表观遗传时钟的研究：如何评估衰老？
通过分析334份结肠粘膜样本，研究发现不同的表观遗传时钟与实际年龄之间存在强烈相关性。这些发现表明，功能失调而非加速的表观遗传衰老可能促进肿瘤易感性。
衰老结肠中的表观遗传漂移不仅反映了被动的分子磨损，更是一个塑造组织脆弱性的主动过程。受区域和环境因素影响的表观遗传衰老失调，可能是生理衰老与结直肠肿瘤发生之间的关键机制。
小 结
随着年龄的增长，身体各个器官就像老旧的机器，以不同的速度磨损，消化系统尤其敏感。65岁以上的人群中，结肠问题频繁出现，比如憩室病和结直肠癌，成为老年人常见的健康隐患。研究发现，结肠的不同部分衰老方式各异，内部细胞和微生物的互动让问题更加复杂。结肠上皮的脆弱性与干细胞老化和慢性炎症有关，这不仅影响消化，还可能增加癌症风险。了解这些变化，有助于减缓衰老带来的影响，提升生活质量。
在我们身体的消化系统中，结肠扮演着至关重要的角色。它的推进运动依赖于神经元与平滑肌细胞的精密协调。然而，随着年龄的增长，这种协调性逐渐受到影响，结肠的功能也随之下降。这一过程涉及复杂的生物机制，值得我们深入探讨。
神经网络的角色
结肠的神经网络是自主神经系统的重要组成部分，主要分布在以下两个区域：
这些神经元通过信号传递来调节肠道的运动和分泌，确保消化过程的顺利进行。
衰老对神经元的影响
研究发现，结肠中的神经元随着年龄的增长表现出不同的退行性变化：
-数量减少
胆碱能神经元（兴奋性）数量显著下降，而氮氧化酶神经元（抑制性）数量变化较小。
-形态变化
肠神经元的形态变化高度异质，且结肠周径的增加可能导致神经元密度的稀释效应。
这些变化意味着，尽管神经元的数量在减少，但观察到的密度下降可能并不完全反映真实的细胞损失。
在对13名成人尸检样本的分析中（<35岁 n=6；>65岁 n=7），研究者发现老年人肌间神经元总体减少。此外，另一项对16名患者（33-99岁）降结肠和乙状结肠的研究显示，Hu阳性和ChAT阳性神经元选择性丧失，而nNOS阳性神经元保持相对稳定。
有趣的是，最大规模的研究发现，肌间神经丛中的神经元总数随衰老并无显著变化。但在老年个体的升结肠中，ACh阳性神经细胞体数量却增加，这可能是由于轴突功能障碍导致神经递质在细胞体中积累。
神经支配的变化
结肠不仅受到内在神经元的支配，还受到来自交感神经和副交感神经的广泛外在神经支配：
随着年龄的增长，迷走神经和盆腔副交感神经的结构也经历了退化，影响了肠道的正常功能。
神经营养信号与细胞衰老
衰老过程还显著影响神经营养信号通路。研究表明，GDNF、RET和NOS1的表达在衰老过程中发生变化，提示营养支持的减少可能导致神经元维持能力的下降。此外，慢性衰老标志物p16的表达在老年患者的升结肠中增加，而在降结肠中未见类似变化。
胶质细胞的变化
肠道胶质细胞（EGCs）同样随着年龄的增长经历了结构重塑。尽管SOX10阳性肠道胶质细胞体的数量保持稳定，但S100阳性胶质细胞突起的密度显著下降。这种变化可能影响神经与胶质细胞之间的交流，从而损害神经肌肉协调能力。
小 结
随着年龄的增长，结肠的神经元和平滑肌细胞发生了明显变化。研究发现，兴奋性神经元数量减少，而抑制性神经元相对保留。神经元密度的下降可能是因为结肠周围的组织变大了。此外，衰老还影响了神经营养信号，导致神经元的维持能力下降。肠道胶质细胞也经历了结构变化，虽然数量保持不变，但功能可能受到影响。这些变化共同导致结肠的运动能力和整体健康下降。
结肠平滑肌细胞的作用是什么？
结肠中的平滑肌细胞（SMC）负责产生推进运动，并通过基线张力维持器官的结构完整性。收缩可以通过神经递质（乙酰胆碱，ACh）的化学方式或通过机电耦合来启动。在这两种情况下，收缩最终由钙离子从细胞外间隙和肌浆网流入细胞质来介导。这种钙内流激活肌球蛋白轻链激酶（MLC 激酶），它磷酸化肌球蛋白轻链（MLC），从而触发肌肉收缩。
年龄增长如何影响ACh的反应？
随着年龄的增长，ACh的作用似乎发生了变化。对老年大鼠和狒狒的多项研究表明，来自老年动物的结肠平滑肌细胞对ACh的收缩反应减少，或在接触ACh拮抗剂时放松受损。
在老年个体中，从升结肠分离的肌肉条对电场刺激表现出增强的放松反应，而降结肠的肌肉条则没有表现出类似的变化。
这些发现表明，衰老可能在结肠内引发区域特异性的神经肌肉功能改变，其中抑制通路在近端部分似乎被选择性增强。由于抑制性肠神经元的数量和功能能力在衰老过程中保持稳定，因此推测局部的胆碱能功能障碍可能是观察到的放松增强的根源，且这种障碍仅限于老化的升结肠。
钙稳态变化与胆碱能功能障碍：有什么联系？
关于结肠平滑肌细胞中钙稳态的年龄相关变化也有证据。在从老年大鼠的远端结肠提取的细胞中，细胞质钙水平减少，而钙则在线粒体和肌浆网中积累。
总体而言，观察到的结肠中的年龄相关变化似乎与其他器官中的平滑肌细胞变化相呼应。结肠平滑肌细胞是否存在特定于结肠的与衰老相关的变化仍需进一步研究。
小 结
结肠平滑肌细胞的主要功能是帮助推动食物并保持结肠的形状。随着年龄的增长，这些细胞对一种叫乙酰胆碱的神经递质的反应变得不如以前强，尤其是在升结肠部分，它们更容易放松。这种变化与细胞内钙的平衡失调有关，表明衰老可能导致结肠的神经和肌肉功能发生特定区域的变化。
结肠里的免疫细胞有哪些？
结肠里的免疫细胞很多，主要集中在肠壁表面上皮细胞的下方（称为固有层），包括：
在上皮层内部还有一类“上皮内淋巴细胞”（IEL），以T细胞为主。结肠里“浆细胞”也很多，它们主要分泌IgA抗体（对肠道微生物的选择性定植非常关键），用来在肠道表面“温和地管住细菌”。其中大约90%是IgA2这一类型。
老年人的免疫系统：更易出现慢性炎症
老年人更容易出现“低度、长期”的炎症状态。衰老常见的特征之一是全身长期的低水平炎症，被称为“炎症衰老”。在结肠里也能看到类似现象：免疫系统更容易处在被激活状态，例如一些促炎信号分子增加（如IL-1β、IL-6、IL-17、TNF-α等），B细胞和T细胞也更活跃。
一种可能机制：黏液“隔离层”变弱，细菌更靠近肠壁，引发炎症。
黏液层的保护作用：为什么会变弱？
在衰老小鼠中，细菌更容易钻进这层本该相对干净的内层黏液，从而触发免疫反应和炎症。
进一步的链条可能是：衰老相关地出现一种小RNA（miR-124–3p）表达升高，它会抑制一种关键酶（T合成酶），这会影响MUC2这种黏液主要成分的“糖基化”（可以理解为：黏液蛋白需要正确“挂糖”才能形成坚固有效的保护层）。
免疫细胞的局部差异：老年小鼠的观察结果
研究人员用单细胞技术，对比了年轻和老年小鼠的结肠免疫细胞发现：老年小鼠结肠里“免疫细胞大类的比例”整体看起来变化不大。但如果把结肠按不同部位拆开看，就会发现明显的“局部差异”。
具体来说：
在盲肠和结肠远端（更靠近直肠的一段），老年小鼠的 T 细胞更容易处于被激活的状态，提示局部免疫反应更“紧绷”。
在结肠近端（更靠近小肠的一段），老年小鼠的 B 细胞和浆细胞更多。浆细胞是负责大量分泌抗体的细胞。
Cdc42基因的变化：与衰老有什么关系？
还有一个值得注意的发现：老年小鼠的 B 细胞里，Cdc42 这种基因/蛋白的表达更高。Cdc42 与干细胞衰老有关（包括造血干细胞和肠道干细胞），在人类老年人的血细胞中也发现会升高。这提示结肠局部免疫系统的老化变化，至少有一部分和血液中观察到的免疫老化现象是同方向的。
免疫系统衰老通常表现为免疫能力下降：更容易感染、肿瘤风险上升，也更可能出现免疫紊乱（包括自身免疫问题）。
研究结果显示，老年小鼠结肠免疫系统存在局部差异，反映出免疫功能的复杂变化及其对健康的影响。免疫能力下降导致肠道屏障脆弱，可能引发健康问题。因此，探索益生菌等干预手段以调节肠道功能、改善免疫状态和增强屏障功能显得尤为重要。接下来，我们将深入探讨益生菌对肠道健康的调节作用。
益生菌指的是“在适当剂量和适当组合下，能为所给生物体（如人类）带来健康益处的活微生物”。这些细菌长期被证明通过促进粘液层的形成、分泌抗菌因子、竞争性地粘附肠道上皮细胞以及增加紧密连接形成来调控肠道上皮功能。
益生菌通过多种机制调节肠道屏障功能，主要包括以下几个方面：
增强紧密连接结构
益生菌可通过上调紧密连接蛋白的表达来增强机械屏障功能。例如，研究发现某些乳杆菌和双歧杆菌菌株可增加occludin、claudins和ZO-1的表达，从而加固紧密连接结构，降低肠道通透性。
抑制炎症反应
慢性炎症是导致肠道屏障功能障碍的主要原因之一，而益生菌可通过多种途径抑制炎症反应：
特别值得一提的是，益生菌还可通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）来发挥抗炎作用。PPARγ是一种核受体，可调节炎症反应和细胞分化，某些益生菌菌株可通过激活PPARγ来保护肠道屏障功能。
调节肌球蛋白轻链激酶（MLCK）通路
肌球蛋白轻链激酶（MLCK）是调节紧密连接通透性的关键酶。炎症因子可通过激活MLCK，导致肌球蛋白轻链磷酸化，进而破坏紧密连接结构。益生菌可通过抑制MLCK表达或活性来保护肠道屏障。
例如，罗伊氏乳杆菌可通过下调MLCK表达，减轻肠毒素诱导的肠道屏障功能障碍。这一机制在预防和治疗感染性腹泻中具有重要意义。
激活模式识别受体
益生菌可通过与肠道上皮细胞表面的模式识别受体（PRRs）相互作用来调节肠道屏障功能。其中，Toll样受体2（TLR-2）是研究较多的受体之一。
研究发现，某些益生菌菌株可通过激活TLR-2，触发下游信号通路，促进紧密连接蛋白表达和抗炎因子产生。例如，双歧双歧杆菌BB1可通过TLR-2/p38 MAPK通路增强肠道屏障功能，同时抑制NF-κB激活，发挥双重保护作用。
调节肠道菌群平衡
益生菌作为肠道生物屏障的重要组成部分，可通过以下方式调节肠道菌群平衡：
肠道菌群平衡的恢复可减少有害菌对肠道屏障的破坏，同时增加有益菌的保护作用，形成良性循环。
改善消化功能
益生菌可促进食物消化和营养吸收，缓解多种消化问题：
调节免疫功能
肠道是人体最大的免疫器官，益生菌可通过调节肠道免疫细胞活性来增强全身免疫功能：
这些作用使益生菌在预防感染、过敏和自身免疫性疾病方面具有潜力。
影响代谢和体重管理
近年来研究发现，益生菌还可能通过”肠-脑轴”和代谢调节影响体重和代谢健康：
虽然这一领域的研究仍在深入，但已有证据表明某些益生菌菌株可能有助于预防肥胖和代谢综合征。接下来，我们将具体探讨哪些益生菌对肠道健康和代谢调节具有积极影响，以及它们如何在改善整体健康方面发挥作用。
乳杆菌属是发酵食品生产中最广泛使用的益生菌之一，这些食品来源包括动物（例如牛奶和肉类）和植物（例如蔬菜和谷物）。
乳杆菌属包括一大类异质的革兰氏阳性兼性厌氧菌，包括嗜酸乳杆菌（L.acidophilus） 、鼠李糖乳杆菌(L.rhamnosus)、发酵酵母菌(L.fermentum)、干酪乳杆菌（L.casei）、植物乳杆菌(L. plantarum)、瑞士乳杆菌（L. helveticus）、罗伊氏乳杆菌（L. reuteri）
除了在食物发酵中的作用外，乳杆菌属还因物种、宿主年龄或肠道位置不同而异，是人类和动物消化系统中健康的组成部分。
动物研究和临床前结果表明 ，乳杆菌可能有助于预防和治疗多种胃肠道疾病。这些疾病包括肠道感染、抗生素相关腹泻、早产儿 NEC、炎症性肠病、结直肠癌和肠易激综合征。
多项研究证实 ，乳杆菌在消化系统疾病管理中发挥重要作用，通过体外和体内维持上皮屏障完整性。该功能的多种机制包括调节细胞骨架、诱导粘液生成以及紧密连接蛋白的磷酸化，这些都会增强紧密连接功能和免疫反应，同时预防上皮细胞凋亡。
以下总结了乳杆菌的不同菌株及其在肠道健康中的作用。
✧ Lactobacillus amylophilus D14
研究发现,把Lactobacillus amylophilus D14 加到健康状态的肠道细胞（Caco-2）上时，细胞之间的紧密连接通透性不会发生变化，也就是不会让屏障变得更松或更紧。
但如果这些细胞先被致病菌（肠源性大肠杆菌 K88 或鼠伤寒沙门氏菌 SL1344）弄伤，D14 就能起到保护作用，它可以减少关键连接蛋白（ZO-1、claudin-1、E-cadherin）的受损，从而帮助维持紧密连接和屏障功能。其原因可能是 D14 抑制了细胞内的 ERK 信号通路活化（ERK 的磷酸化降低），并减少炎症因子 IL-8 的释放，进而减轻炎症和屏障破坏。
✧ 嗜酸乳杆菌 (Lactobacillus acidophilus)
嗜酸乳杆菌 (Lactobacillus acidophilus) 表面有一种特殊的“外衣蛋白”，叫表面层蛋白（Slp）。
嗜酸乳杆菌的外衣蛋白有什么作用？
研究发现，这种蛋白对肠道有多方面的保护作用，比如：
抢先占住肠道黏膜上的“附着位点”，让有害菌不容易黏上去，帮助肠道细胞减少不必要的凋亡（细胞过早死亡），降低脂多糖（LPS，常见于某些细菌成分）引发的炎症反应。
Slp如何增强肠道屏障？
在细胞实验中，研究人员把Slp作用在Caco-2细胞（常用来模拟肠道上皮的细胞模型）上，发现它能让肠道屏障更牢固，表现为：
注：TER可以理解为用电学方法测试上皮细胞层“漏不漏”。TER越高，说明细胞之间的连接越紧密、屏障越强；TER越低，说明屏障受损、变漏了。
不同菌株的效果差异明显
一项研究比较了20多种益生菌（不同物种和不同“菌株”）对肠道屏障的影响，重点看它们能不能把肠道上皮细胞之间的紧密连接变得更牢。
结果发现嗜酸乳杆菌整体上能明显增强这种封口功能，但同一种细菌的不同菌株效果差很多。
LA1：效果最好，增强幅度接近翻倍
LA2：只有大约一半的提升
LA3：几乎没有影响
这说明：益生菌不能只看“是什么菌”，还要看“是哪一株”。
LA1的保护机制是什么？
进一步研究显示，LA1之所以有效，是因为它能被肠道免疫系统表面的识别开关（TLR2与TLR1/6组成的受体组合）识别并触发信号，从而加强屏障。用小鼠实验也看到：在正常小鼠中，LA1可以减轻一种用DSS诱导的结肠炎；但在缺少TLR2的敲除小鼠里，这种保护作用就消失了，说明LA1的效果离不开TLR2这条通路。
注：TLR-2 指 Toll 样受体 2（Toll-like receptor 2），是一种先天免疫的模式识别受体（PRR），常表达在肠上皮细胞和免疫细胞表面，用来识别微生物成分并触发信号通路。
不同细胞中的信号通路有何不同？
最近的研究发现，同一种乳酸菌成分（LA1）在不同细胞里“走的通路”不一样，所以产生的效果也不一样。
在免疫细胞里LA1会通过TLR-2这类警报器启动经典的炎症信号通路（依赖MyD88），进而激活NF‑κB，让免疫细胞更容易进入应战状态。这属于比较符合预期的免疫激活反应。
在肠道上皮细胞里LA1同样需要TLR‑2，但不走MyD88这条路，而是改走PI3K通路。结果不是“点火”，而是“刹车”——它能抵消TNF‑α这种炎症因子造成的肠道紧密连接变松、通透性升高的问题，从而降低NF‑κB和MLCK等会破坏屏障的分子活性，帮助肠道屏障更稳。
其他乳杆菌的表现如何？
L. acidophilus W37：让TER提高约15%，说明屏障更“紧”。
L. brevis、L. casei：对TER没明显影响。
注：Caco‑2 是来源于人结肠腺癌的上皮细胞系。它常被用来在体外建立“肠上皮屏障模型”，因为在 Transwell 等培养条件下会分化成类似小肠吸收上皮的单层细胞，形成紧密连接，能模拟肠屏障的通透性变化。
常用指标：TER/TEER（跨上皮电阻）和 TER/TEER，以及分子通量（如葡聚糖/荧光葡聚糖）。
有研究发现，嗜酸乳杆菌分泌的一些代谢产物，能让肠道细胞之间的“缝隙”变得更紧：细胞屏障的紧密度指标（TER）会小幅上升（约25%），而一些大分子（比如葡聚糖）从细胞间漏过去的量会减少。进一步看机制，这种乳杆菌的“培养上清液”（相当于它在培养液里释放的各种物质）能抑制炎症信号通路NF-κB的激活，并把紧密连接相关蛋白（如occludin、claudin-1）的状态恢复到更正常，从而防止炎症因子IL‑1β导致的肠道屏障“变漏”。
热灭活的嗜酸乳杆菌还有用吗？
有报告指出，即使把嗜酸乳杆菌加热杀死（热灭活），它本身以及它的上清液也能在另一种肠道细胞模型（HT‑29）里减轻阿司匹林造成的屏障损伤，主要和调节紧密连接蛋白ZO‑1的表达与位置有关。
Lcr35对肠道屏障的保护作用如何？
为了研究另一株乳杆菌Lcr35对肠道屏障的保护作用，研究人员用Caco‑2细胞在体外搭了一个“肠道屏障模型”，并在细胞下方放入免疫细胞（PBMC）模拟免疫环境。然后用沙门氏菌的LPS（会引发炎症的细菌成分）去刺激细胞，模拟感染带来的炎症损伤。结果是：只用LPS会让屏障变差；但在LPS刺激后再加入Lcr35，并培养到48小时，屏障紧密度（TER）明显回升，比仅LPS组高了87%。这提示Lcr35可能帮助修复被LPS破坏的肠道屏障、减少“肠漏”。
Lcr35如何影响炎症反应？
此外，Lcr35 还能明显减少一种炎症信号分子 IL-8 在“肠上皮细胞 + 免疫细胞（PBMC）”共培养体系中向基底侧（相当于体内朝向血液的一侧）释放，说明它有助于降低炎症反应。
干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）
最近有研究专门看了干酪乳杆菌（Lactobacillus casei，简称 L. casei）对“肠道屏障受损”的保护作用，并探讨是否和肥大细胞有关。
结果发现：和对照相比，干酪乳杆菌能让猪肠上皮细胞的“电阻值（TER）”提高约 60%（电阻越高通常表示屏障越紧密），同时让大分子（葡聚糖）的渗漏减少 80% 以上。面对会引发腹泻的致病菌产肠毒素性大肠杆菌 K88（ETEC K88）时，干酪乳杆菌能减轻肠屏障变漏的情况，关键在于它能阻止紧密连接相关蛋白（occludin、claudin-1、ZO-1）以及免疫识别相关受体（TLR-2、TLR-4）的表达被病原体“压低”。
L. casei DN-114 001
更早的研究也发现，L. casei DN-114 001 的“菌体裂解物”（把菌体打碎后的成分）可以在小鼠 DSS 诱导的肠炎模型中起到保护作用，带来健康收益。L. casei 能抑制 DSS 导致的肠道渗漏增加，这与它降低炎症因子 TNF-α 和 IFN-γ、并改变肠道菌群组成有关。
还有研究发现，L. casei DN-114 001 在 T84 肠上皮细胞中也能对抗肠致病性大肠杆菌（EPEC）感染带来的类似屏障损伤。
L. casei CRL 431：减少感染损伤
比较了不同乳杆菌对抗沙门氏菌感染的效果，发现：
在他们测试的菌株里，只有 L. casei CRL 431 能明显起到保护作用：表现为肠屏障功能更好、局部炎症更低，从而减少感染损伤。
有研究认为，起保护作用的是活菌，不是培养上清液
活的 L. casei 可以防止 TNF-α 和 IFN-γ 导致的 TER 下降。机制上，它可能通过激活 MAPK/PI3K/Akt 这类细胞信号通路、提高 TLR-2 表达，并保护 Caco-2 细胞中 ZO-1 蛋白的水平，从而避免炎症因子引起的通透性升高。
✧ 植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）
有研究发现，植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）以及它产生的一些成分，可能通过修补肠道屏障来减轻肠道炎症（比如溃疡性结肠炎模型中的结肠炎）。如果肠道屏障损伤，肠道通透性升高，细菌或毒素更容易“漏过去”，炎症就会加重。
下面是这些研究想说明的要点：
研究提示这种保护作用和 STAT3 这个细胞信号“开关”有关：如果在细胞实验里把 STAT3 敲低，再用 EPS116 处理，ZO-1 和 occludin 就上不去，肠道通透性反而变高。说明 EPS116 需要通过 STAT3 才能更好地“加固屏障”。
植物乳杆菌可在感染情况下保护肠道屏障
在人正常结肠上皮细胞模型（NCM460）中，植物乳杆菌能减轻 ETEC（产肠毒素大肠杆菌）感染对屏障的破坏。还有研究显示它能增强 NK 细胞产生 IL-22（一种有助于黏膜修复和屏障保护的免疫因子），即使在 ETEC 感染时也能帮助维持紧密连接屏障。
不同菌株对屏障电阻提升明显
屏障电阻（TER）可以粗略理解为细胞单层的密封程度指标：TER 越高，说明屏障越紧密、渗漏越少。
L. plantarum DSM 2648：让 Caco-2 细胞 TER 比对照提高约 235%；还能显著抵消致病性大肠杆菌（EPEC）对 TER 的破坏，并减少 EPEC 黏附。
L. rhamnosus HN001：也能提高 TER（约 148%）。
L. plantarum MB452：在 10 小时内让 TER 随剂量增加，最高比对照高约 60%；同时提高 ZO-1 和 occludin 的表达。
植物乳杆菌 HY7714 可能通过关掉炎症通路，保护紧密连接
在TNF-α（强促炎因子）处理的 Caco-2 单层模型里，HY7714 能保护 ZO-1、claudin-1、occludin 不被破坏。它还抑制一些与炎症和屏障破坏相关的信号（如 NF-κB、MLCK 等）被 TNF-α 诱导升高，提示其可能通过降低炎症信号来维持屏障完整。
植物乳杆菌 LR002 改善小鼠溃疡性结肠炎
修屏障 + 抗炎 + 调菌群。在 DSS 结肠炎/UC 模型中，LR002 能恢复紧密连接蛋白（ZO-1、Occludin、Claudin-3）的水平。同时降低促炎因子、减少氧化应激；调节肠道菌群，并让短链脂肪酸（SCFA，肠道有益代谢物）水平回升。
机制上可能与激活PPARγ信号、抑制 MAPK/NF-κB 炎症通路有关。
这些研究总体指向同一件事——某些植物乳杆菌菌株或其代谢产物，可能通过增强紧密连接蛋白、降低炎症信号、改善菌群与代谢物，来减少“肠漏”和肠道炎症；不同菌株差别很大；人体研究里未必能直接看到“阻止肠漏”的效果，但在组织/细胞与动物模型中，某些植物乳杆菌确实能增强紧密连接、减轻炎症、提高屏障相关指标。
扩展阅读：
客观认识植物乳杆菌 (L. plantarum) 及其健康益处
✧ 鼠李糖乳杆菌（Lactobacillus rhamnosus）
鼠李糖乳杆菌 LGG 在儿童克罗恩病中的初步研究
较早的研究把一种常见益生菌——鼠李糖乳杆菌 LGG——用于儿童克罗恩病（CD）。结果发现：肠漏明显改善（用尿液中的双糖通透性试验来测），疾病活动度也下降了。但可惜的是，这种改善在随访到 24 周时没有持续下去。
特定菌株 CNCM I-3690 的保护机制
后来又有研究指出：鼠李糖乳杆菌的某个特定菌株 CNCM I-3690，在小鼠炎症模型里能保护肠道屏障。它可以阻止炎症因子 TNF-α 让肠上皮细胞“缝隙变大”（表现为电阻下降），还会影响杯状细胞和黏液层（相当于让肠道表面的保护胶层更稳）。
小鼠的结肠基因表达分析还显示，这个菌株可能通过抑制某些体内蛋白酶，来增强一批与健康肠道屏障相关的基因活动，比如与营养吸收、细胞更新和防护功能有关的基因。
体外实验支持 LGG 的保护作用
很多体外实验（细胞/类器官实验）也支持：活的 LGG 对紧密连接有保护作用，能让屏障在炎症或病原体攻击时更不容易被破坏。
用 TNF-α 和 IFN-γ 模拟炎症攻击 Caco-2 细胞时，活 LGG 可以减轻屏障受损，可能与抑制 NF-κB、ERK1/2 等炎症通路有关；而一些其他乳杆菌即使用更高浓度，也未必能达到同样效果。
在人肠道类器官实验中，活 LGG 能防止 IFN-γ 把关键的紧密连接蛋白压下去。
在“麦醇溶蛋白”（与小麦相关蛋白）诱导屏障变漏的模型中，LGG 能把屏障功能拉回去；不仅活菌有效，热杀死的菌体和它的培养上清（菌分泌/代谢产物的混合物）在某些实验里也显示出一定恢复效果。
在细菌感染中的保护作用
细胞先用活 LGG 处理后，再感染肠出血性大肠杆菌（EHEC O157:H），可以减轻屏障电阻下降、通透性升高，并阻止紧密连接蛋白（如 claudin-1、ZO-1）被“挪位/打散”。但热灭活 LGG 在这类实验里往往效果不明显，提示“活菌状态”可能很关键。
其他不同的 L. rhamnosus 菌株也各有差异
有的本身对屏障指标影响不大，但在大肠杆菌攻击时能起到保护；有的能抑制 TNF-α 造成的损伤并减少 IL‑8（炎症信号）上升，但它的培养上清却未必有效。
总结来说，不少实验提示某些鼠李糖乳杆菌（尤其是 LGG 及特定菌株）可能通过稳定紧密连接、维持黏液层、调节炎症信号等方式，帮助肠道不那么容易漏。但不同菌株、活菌/灭活、以及人体长期效果差异很大；早期儿童克罗恩病研究里也出现了短期改善、长期不一定维持的情况。
✧ 发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentum）
发酵乳杆菌 AGR1487
和其他益生菌菌株不一样，发酵乳杆菌 L. fermentum 的 AGR1487 这一株在肠上皮细胞模型（Caco-2）里会削弱屏障：给得越多，细胞层的电阻（TER，常用来衡量屏障是否紧密）下降得越明显，说明细胞之间的封条变松了。
但有趣的是，如果不把细菌本身加进去，而是加入它培养后留下的上清液（可以理解为细菌分泌物/代谢产物的混合液），反而会让TER比对照培养基提高约34%，也就是屏障变得更紧。
AGR1485的不同表现
相比之下，同一物种的另一株 AGR1485（无论是细菌本体还是上清液）对TER基本没影响。
另外，AGR1487 还会让甘露醇更容易穿过细胞单层（甘露醇通量增加），这通常意味着屏障通透性变高、漏得更多；而 AGR1485 不会造成这种变化。
这意味着即使是同一种乳杆菌，不同菌株也可能作用完全不同。AGR1487 会以不利于紧密连接屏障的方式改变细胞内相关基因和蛋白（包括微管蛋白及其相关蛋白）的水平，最终导致肠道屏障功能变差。
✧ 罗伊氏乳杆菌(Limosilactobacillus reuteri)
最近一些研究发现，某些罗伊氏乳杆菌（Limosilactobacillus reuteri）可能有助于加固肠道屏障、降低肠漏风险。
高脂饮食小鼠模型中的积极效果
在高脂饮食小鼠中的发现，研究人员从人类母乳中分离到一株罗伊氏乳杆菌（L. reuteri FN041）。把它给高脂饮食（HFD）的小鼠后，发现小鼠原本因高脂饮食而更漏的肠道（肠通透性升高）得到了缓解。
与此同时，一些与炎症相关的物质（如LPS、TNF-α、IL-16）水平下降。肠道屏障的关键“封条蛋白”（紧密连接蛋白，如occludin、ZO-1、claudin-6、claudin-7）在高脂饮食下通常会减少，而FN041能阻止这种下降。研究者认为，这种益处与肠道菌群产生的短链脂肪酸变化有关（研究中提示与短链脂肪酸减少相关）。
对细胞层渗漏的抑制作用
在仔猪肠道细胞+致病菌模型中的发现，使用从健康断奶仔猪粪便中分离的罗伊氏乳杆菌，先用它“预处理”肠上皮细胞（IPEC-1），再让细胞感染致病性大肠杆菌ETEC K88。
结果发现：预处理能减少细胞屏障被破坏、降低大分子（如葡聚糖）穿过细胞层的渗漏。但如果只用罗伊氏乳杆菌而不感染细菌，效果不明显或较弱。机制上，这种保护与维持紧密连接蛋白（尤其ZO-1、occludin）有关，并且可能通过MLCK相关通路来实现。也有研究观察到：单独用罗伊氏乳杆菌处理时，细胞层的渗漏指标甚至可降低约25%。
不同菌株的效果略有差异
处理IPEC-J2细胞10小时后，细胞层的电阻（TER，数值越高通常代表屏障越紧）只小幅上升约8%，并伴随claudin-1、occludin、ZO-1轻度增加。更重要的是，在LPS（内毒素）刺激下，这株菌的活菌或培养上清都能阻止紧密连接蛋白被下调，同时抑制炎症因子（TNF-α、IL-6）过度升高。
它也能让TER上升约10%，并减少ETEC导致的屏障变漏。
研究者还发现另一种益生菌詹氏乳杆菌（Lactobacillus jensenii）也能在ETEC攻击时起保护作用，但在没有感染压力时，单独使用对屏障影响不明显。它们的保护效应可能与提升热休克蛋白HSP-27以及增加ZO-1有关，意味着这个菌株是发挥感染压力下的保护作用，而不是预防或维持作用。
扩展阅读：
认识罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)
✧ 唾液乳杆菌 (Lactobacillus salivarius)
L. salivarius SMXD51处理Caco-2细胞24小时后，可使跨上皮电阻（TER）提高约20%；同时还能对抗铜绿假单胞菌PAO1引起的TER下降，起到保护肠道屏障的作用。这种益生与保护效果被认为与上调F-肌动蛋白细胞骨架有关。
进一步比较了不同L. salivarius菌株对过氧化氢（H₂O₂）造成的屏障损伤的保护能力。在检测的33株菌中，UCC118和CCUG38008能通过依赖ERK1/2磷酸化的途径，减轻H₂O₂导致的紧密连接（TJ）蛋白（ZO-1、occludin、claudin-1和JAM）的降解与错位；而无效菌株AH43324则没有这种作用。
在迄今为止报道的各种益生菌细菌中，Bifidobacterium spp.是研究最广泛和使用最广泛的益生菌细菌之一。双歧杆菌属属于放线菌门，目前包括80个(亚)种，它们分布在不同的生态位，包括人类的胃肠道，口腔等。
双歧杆菌属是最早定植人类肠道的细菌，与母乳衍生的低聚糖有关。因此，它们占母乳喂养婴儿肠道中微生物占比很高。B. breve、B. bifidum、B. longum、Bifidobacterium infantis是婴儿阶段常见的检测到的细菌，其中B. bifidum是最突出的物种，其次是B. breve、B. longum、B. infantis。
随着年龄的增长，双歧杆菌的总体下降，但在整个成年期保持相对稳定，并在老年时再次下降。成人肠道中常见的物种包括B. adolescentis和B. catenulatum，其次是B. longum 和 B. bifidum。
需要注意的是，并不存在绝对的“婴儿专属种”和“成人专属种”，只是不同年龄段更常见的种类不同。
为什么双歧杆菌被当作益生菌？
双歧杆菌因为被认为较安全（很多菌株具有GRAS地位，意思是通常被认为是安全的），而且与多种健康益处相关，所以被广泛做成益生菌产品。研究中常提到的潜在作用包括：
因为双歧杆菌本来就是人体肠道的常住居民，不少研究认为它对于维持肠道上皮屏障完整性很关键。
一些研究用16S rRNA（常见的菌群测序方法）分析溃疡性结肠炎患者的肠道菌群时发现：双歧杆菌明显减少，尤其是B. bifidum减少更突出。这提示双歧杆菌（特别是B. bifidum）可能与溃疡性结肠炎的发生发展有关，也可能成为一种有参考价值的微生物标志物。
双歧杆菌怎么加固肠道屏障？
在细胞实验中（如Caco-2、HT-29、T-84等肠上皮细胞模型），用某些双歧杆菌先处理细胞，能够减轻多种因素造成的紧密连接损伤。
机制上常见的解释包括：
一个具体例子：B. bifidum BB1菌株
研究发现，B. bifidum 的某个特定菌株（BB1）能以菌株特异性的方式把肠上皮细胞单层的屏障变得更紧（用TER指标衡量，最高可增加50%–80%，TER越高通常表示屏障越紧）。
保护肠道的机制
有研究用DSS（一种常用来在小鼠体内制造结肠炎/肠损伤的化学物质）做肠道损伤模型，发现一株双歧杆菌 B. bifidum FL-228.1 的预防效果最明显。它之所以能保护肠道，主要做了几件事：
不同双歧杆菌的保护效果
其他动物研究也发现，不同双歧杆菌在多种胃肠道疾病模型中都可能对肠屏障有帮助，例如：
NEC（新生儿坏死性小肠结肠炎）模型：B. infantis能减轻肠通透性升高（不那么漏），并更好地维持 occludin、claudin-4 等紧密连接蛋白在细胞连接处的正常分布，从而降低 NEC 发生率。
另一种 NEC 大鼠模型：B. bifidum 也被证明能改善肠道完整性。
DNBS 诱导的轻度肠炎模型：B. animalissubsp. lactis 能把肠道通透性拉回正常水平，机制包括让多种紧密连接蛋白（尤其 claudin-4）恢复正常，同时帮助结肠局部免疫细胞（Th1/Th2）维持更平衡的状态。
DSS 结肠炎模型：不同菌株效果不一样。有研究显示 双歧杆菌的某个菌株（CCM 7952）能维持紧密连接蛋白表达、降低血液中“肠漏”指标（如 FITC-葡聚糖），疾病严重度也更低；但同物种的另一个菌株（Bl 372）却做不到，说明“菌株差异”很关键。
酒精相关肝病与双歧杆菌的菌株特异性
在酒精相关肝病（长期饮酒）方面，很多研究认为：长期饮酒会导致肠道菌群和代谢物失衡，使肠屏障受损、通透性上升；这样细菌内毒素 LPS 更容易进入门静脉循环，激活 TLR4-NF-κB 通路，引发更多炎症因子。
体外实验也发现，双歧杆菌可以在 LPS 处理的肠上皮细胞模型中降低炎症因子（如 IL-6、TNF-α），并上调/稳定紧密连接蛋白（occludin、claudin-3、ZO-1），从而减少细胞间渗漏。
特别需要强调的是：双歧杆菌的作用高度菌株特异性。同属甚至同种的不同菌株，效果可能完全不同，甚至在免疫反应上方向相反。因此，不能因为某一株有效，就推断所有双歧杆菌都有效。
一些更间接的保护方式
B. infantis 的“无菌条件培养上清”（可以理解为它产生的可溶性代谢物混合物）能抑制 NF-κB 炎症通路，减少 TNF-α 等炎症因子，并阻止炎症因子诱导的肠通透性升高。
B. bifidum 通过酶作用产生成分（如半乳寡糖）后，可能减少沙门氏菌对肠道的黏附和侵袭（相当于降低致病菌“粘上去、钻进去”的机会）。
最后，虽然证据很多，说明双歧杆菌对维持肠屏障有益，但分子机制为什么会这样、到底哪条通路最关键，仍然没有完全弄清。
未来研究的挑战与方向
目前有以下主要难点：
1）菌株差异太大，很难用一套机制解释所有双歧杆菌；
2）它们和人体细胞、以及肠道里其他微生物之间相互作用非常复杂；
3）双歧杆菌不太容易做遗传改造，导致研究工具受限。
未来如果有更好的分子生物学工具、更聚焦的研究，才更有希望把双歧杆菌如何与人体互作并发挥作用的关键机制讲清楚。
扩展阅读：
其他益生菌
✧ 布拉氏酵母菌 (Saccharomyces boulardii)
对肠道屏障的保护作用
较早的研究表明，布拉氏酵母菌(S. boulardii)保护T84单层中EPEC诱导的TER降低和甘露醇通量增加；然而，布拉氏酵母菌不改变健康T84细胞中的TJ屏障功能。
布拉氏酵母菌的保护作用是通过ZO-1的保存和ERK1/2信号通路的抑制介导的。
临床效果
布拉氏酵母菌在第三个月末与未接受益生菌治疗的患者相比，CD患者的肠通透性降低33%。
此外，S. boulardii CNCM I-745已显示出保护免受病原体诱导的TJ屏障功能障碍。
影响上皮屏障完整性的作用
布拉氏酵母菌共孵育有助于维持上皮屏障完整性，而预孵育是显著减少IL-8分泌所必需的。布拉氏酵母菌通过阻断MLC磷酸化并抑制T84感染细胞中的NF-κB和MAPK信号通路来保护屏障功能并抑制EHEC诱导的炎症。
对 Shigella flexneri 感染的影响
另一项研究使用人肠上皮的体外和体内模型检查了布拉氏酵母菌对Shigella flexneri感染的影响。在感染期间，布拉氏酵母菌通过上调TJ蛋白ZO-2并减少ERK、Jun N-末端激酶(JNK)和NF-κB信号通路的激活来增强屏障完整性。
抗炎作用的验证
无细胞布拉氏酵母菌上清液重现了这些抗炎作用。布拉氏酵母菌的抗炎作用在人胎儿肠异种移植模型中得到证实，其中酵母菌株减轻S. flexneri造成的损伤和炎症，但不能预防感染。
✧ E. coli Nissle 1917 (EcN)
只有活的 EcN 益生菌（以及它培养后的上清液，也就是细菌分泌物所在的液体）才能明显增强肠道上皮细胞的“紧密连接”屏障；把细菌热杀死后就几乎没效果。
细胞模型中的屏障增强
在 HT-29 和 Caco-2 细胞模型里，活菌或上清液能让细胞层的电阻（TER，代表屏障紧密程度）提高约 40%–75%，同时让甘露醇这种小分子“漏过去”的程度降低约 40%。
TcpC蛋白的作用机制
研究认为关键原因是 EcN 产生的一种蛋白 TcpC，它会启动细胞内的一些信号通路（如 PKCζ 和 ERK1/2 的磷酸化），并促进紧密连接相关蛋白（如 claudin-14）增加，从而把细胞之间的“缝”收紧。
EcN上清液对肠道屏障的保护作用
EcN 的上清液能防止化疗药 5-FU 导致的肠上皮细胞（IEC-6）屏障变差，表现为 TER 不那么容易下降。
在脓毒症相关的炎症条件下，EcN 上清液可以在体内和体外保护紧密连接屏障：它通过抑制 NF-κB 相关通路，减少会“拉开细胞缝隙”的 MLCK-P-MLC 信号被激活。并且在 TNF-α 和 IFN-γ 这类炎症因子一起存在时，EcN 上清液仍能提高 TER，从而减轻屏障功能障碍。
外膜囊泡的保护机制
EcN 释放的外膜囊泡（OMV，可理解为细菌分泌的“微小包裹”）和可溶性因子，能在 EPEC 致病菌感染时保护 T-84 和 Caco-2 细胞的紧密连接屏障，这种保护与 occludin 和 claudin-14 等紧密连接蛋白不被破坏有关。
在 DSS 诱导的结肠炎小鼠模型中，EcN 还能防止 DSS 造成的肠道通透性升高（减少“肠漏”），这与紧密连接支架蛋白 ZO-1 的表达得以维持有关。
✧ 枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis)
比较了三种不同的枯草芽孢杆菌（B. subtilis）菌株对肠道上皮细胞模型（Caco-2）屏障的影响。结果发现：只有其中一株（B. subtilis 29784）能让细胞屏障更“紧”（电阻TER提高约50%），另外两株要么没效果，要么反而让屏障变差。
同时，B. subtilis 29784之所以能增强屏障，和细胞里几种“把细胞缝起来”的关键紧密连接蛋白增加有关，包括ZO-1、occludin和claudin-1。
在抗炎方面，不同菌株的效果也不一样（有明显“菌株差异”）：某些B. subtilis菌株能抑制IL‑1β引发的NF‑κB信号通路激活，从而显著减少炎症相关物质IL‑8的产生，并降低IL‑1β刺激下iNOS蛋白水平的上升。
在坏死性小肠结肠炎（NEC）的细胞和动物模型中研究了两种益生菌（L. plantarum 和 L. rhamnosus）对肠道紧密连接的影响。
细胞实验结果显示屏障增强
在细胞实验里：他们把这两种菌加到 Caco-2 肠上皮细胞表面 5 小时。
结果显示：两种菌都能让细胞层更不漏（TER 升高、葡聚糖更不容易穿过去），说明屏障更紧。
当用 LPS 或 EGTA 这类物质去破坏屏障时，提前用这两种菌处理能减轻损伤，可能与调节 ZO-1（一种关键紧密连接蛋白）有关。
其中 L. rhamnosus 的保护效果看起来比 L. plantarum 更强。
动物模型中益生菌效果不一致
但在大鼠 NEC 模型里（用阪崎克罗诺杆菌感染诱导）：直接给乳杆菌组合反而观察到肠道通透性增加（更漏），这与细胞实验相反。
不过如果在感染前先用这组益生菌预处理，通透性并不会增加，而且还能减少肠道损伤。
作者因此提醒：益生菌并不一定永远是“有益无害”，在某些条件下可能也会刺激或伤害肠上皮，所以临床使用特定菌株需要谨慎。
BWI多菌株益生菌的保护作用
有研究发现，一个叫 BWI 的多菌株益生菌混合物（含 8 种活菌 + 1 种热处理菌株成分）对肠屏障更稳：在 Caco-2 与免疫细胞（THP-1）的共培养模型中，它能维持 occludin（紧密连接蛋白）水平，并激活 AMPK 通路（有助于紧密连接组装），从而保护屏障完整性。
在 LPS 引发的炎症环境下，它还能抑制 NFκB 通路，降低促炎因子相关基因表达。
TER 测量也支持：BWI 能随剂量增加而更有效地防止通透性升高（减少“渗漏”）。
B. bifidum + 嗜热链球菌
一项双盲研究显示：含 B. bifidum 和嗜热链球菌（S. thermophilus） 的商业益生菌配方，能显著减少婴儿的抗生素相关性腹泻。
L. rhamnosus + L. acidophilus + L. helveticus
有研究把L. rhamnosus、L. acidophilus、L. helveticus混合给健康志愿者：当用吲哚美辛（NSAID）人为造成胃肠屏障受损时，活菌能明显减轻“胃”的通透性升高，但对“肠”的通透性影响不明显，说明作用可能因部位不同而不同。
L. helveticus R0052 + B. longum R0175
动物实验中，L. helveticus R0052 与 B. longum R0175联用，能保护心肌梗死后大鼠出现的肠道紧密连接通透性升高；但对健康对照大鼠的屏障并没有明显提升。研究者推测机制可能与抑制NF-κB炎症信号、激活抗凋亡通路以及TLR-2相关调节有关。
很多实验提示改善肠上皮屏障往往需要“活的菌”，因为它们要通过黏附、与上皮细胞直接互动等方式来触发紧密连接的调整；但在个别情况下，细菌产生的特定产物（如胞外多糖）也可能提供类似保护。不同菌株、不同部位、以及是否处在炎症/损伤状态下，都会影响效果。
肠道内壁的上皮细胞之间有一套紧密连接蛋白，像拉链/密封条一样把细胞缝隙关紧，防止细菌、毒素和未消化的大分子随意穿过去，同时又让营养正常吸收。这道屏障一旦变漏，就很容易引发或加重多种胃肠道问题，比如炎症性肠病、肠易激综合征、坏死性小肠结肠炎以及一些病原体导致的肠炎。
越来越多的细胞实验、动物研究和部分临床研究提示：某些益生菌可以帮助维持或修复这道封口带，它们可能通过以下方式保护肠屏障：
而且这些效果往往非常看菌株——同一种类的益生菌，不同菌株效果可能差很多；有时还取决于益生菌是不是活的、它分泌的代谢物、或它表面的成分。另外，它在上皮细胞和免疫细胞里起作用的方式也可能不一样。
不过，我们目前对“益生菌到底是怎样在分子层面修好TJ屏障”的理解还不够完整。
研究结果之所以经常不一致，常见原因包括：
未来更需要做的是：明确哪个菌株通过哪条通路，对哪类人群最有效，并结合肠道菌群检测的结果，分析不同菌群的组成和功能，以指导益生菌的选择。同时，应将剂量、给药方式、疗程标准化，再用设计良好的临床试验去验证这些策略的有效性。
总体来说，益生菌作为一种思路合理的干预手段，确实有潜力帮助加强肠道屏障、缓解与肠漏相关的胃肠疾病，但要实现可靠应用，还需要更扎实的机制研究和更严格的临床证据，免疫功能低下人群使用活菌也应更谨慎。
注：本账号发表的内容仅是用于信息的分享，在采取任何预防、治疗措施之前，请先咨询临床医生。
主要参考文献
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Abahussin HM, Alotaibi MS, Alhazzaa OA, Alotaibi AG, Alsaab SM, Aljawini NA, Alawad AO. Exploring the intricate link between gut microbiota dysbiosis and the aging process: implications for age-related diseases. Gut Pathog. 2025 Dec 14.
Elfers K, Sehnert AS, Wagner A, Zwirner U, Linge H, Kulik U, Poehnert D, Winny M, Gundert B, Aselmann H, Mazzuoli-Weber G. Functional and Structural Investigation of Myenteric Neurons in the Human Colon. Gastro Hep Adv. 2024 Aug 24;4(1):100537.
谷禾健康
自闭症谱系障碍（ASD）是一种神经发育障碍，越来越多的研究表明它与“微生物群-肠道-大脑轴”的功能失调有关，但其中起因果作用的微生物介质和分子机制仍不清楚。
2021年，谷禾团队参与构建并分析包含上千名中国儿童的大规模ASD队列，证实ASD儿童的肠道菌群发育早期即发生偏离，该研究成果发表于《Gut》期刊上。
近日，刘星吟教授研究团队基于之前发表的ASD队列研究，发现患有ASD的儿童体内乳酸杆菌属（Lactobacillus）的减少与更严重的肠胃道症状和社交缺陷相关。孕期母体免疫激活（MIA）已被确定为ASD的一个关键环境风险因素。在MIA诱导的ASD小鼠模型中，补充植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）或其衍生物苯甲酸钠（NaB），能够减轻自闭症小鼠的肠道菌群失调，改善其社交行为缺陷、谷氨酸-谷氨酰胺水平以及神经元活动异常。
单细胞RNA测序显示，苯甲酸钠（NaB）恢复了自闭症小鼠星形胶质细胞中Cxcl16等基因的表达，这与神经元和星形胶质细胞之间的谷氨酸代谢活动有关。该研究成果近日发表《Molecular Psychiatry》。
该研究构建了一个完整和严谨的证据链，从大规模人群的菌群分层观察，到代谢物鉴定，再到动物模型的因果验证和分子机制探索。它成功地回答了“是什么”（菌群差异）、“产生了什么”（苯甲酸钠）、以及“如何起作用”（调节星形胶质细胞等方面）的完整科学问题，是肠-脑轴领域从关联性研究向因果机制研究转变的典范。
本文将带大家深入了解这项研究及其对自闭症儿童未来基于菌群治疗干预的潜在价值。
为了实现上述目标，研究团队设计了严谨的多层次研究方案，并在方法学上展现出显著的创新性。
队列设计与分层策略
该研究利用了前期已建立的大规模队列，包括773名ASD儿童和448名年龄、性别匹配的正常发育（NT）儿童。
研究者基于16S rRNA测序数据，检测了每位受试者肠道中乳杆菌的相对丰度。他们定义了一个阈值（例如，相对丰度 > 0），将773名ASD儿童分为两个亚组：
这一分层策略在于，它将宏观的“ASD菌群失调”问题，转化为一个更具体、更可控的比较生物学问题，即比较NT、ASD-L和ASD-WL三组之间的差异，更精准评估乳杆菌在ASD肠道微生态中的独特作用。
多组学分析与网络构建
研究团队采用了多种先进的分析方法来揭示菌群结构和功能的改变：
PM2RA微生物网络分析
采用自主研发的PM2RA分析框架，构建并比较了三组（NT, ASD-L, ASD-WL）的微生物互作网络，揭示了乳杆菌作为对网络稳定性的影响。
宏基因组功能分析
在明确了网络结构差异后，研究进入功能层面。利用PICRUSt2等工具，分析了与肠道菌群相关的肠-脑功能模块（GBMs）和肠道代谢模块（GMMs）的活性变化，锁定了与神经递质和能量代谢相关的差异通路。
注：GBMs特指那些与神经递质合成、代谢（如多巴胺、GABA、色氨酸代谢）相关的通路，是连接肠道与大脑功能的桥梁。
靶向代谢组学验证
在功能预测的基础上，采用靶向气质联用（GC-MS）技术，直接定量检测了粪便和脑组织样本中关键代谢物（如苯甲酸钠）的浓度，实现了从“功能预测”到“实测验证”。
动物模型的功能验证
为了探究因果关系和分子机制，研究团队使用了母体免疫激活（MIA）小鼠模型。
注：该模型通过在母鼠孕期注射Poly(I:C)来模拟病毒感染，其后代会表现出类似ASD的核心行为缺陷。
益生菌与代谢物干预
对MIA模型小鼠分别灌胃植物乳杆菌（L. plantarum）或其代谢产物苯甲酸钠，并评估其对肠道菌群、肠道通透性及ASD样行为（社交缺陷、重复刻板行为）的改善效果。
单细胞转录组测序 (scRNA-seq)
对不同处理组小鼠的海马组织进行10x Genomics单细胞测序，以细胞类型特异性的方式解析苯甲酸钠对大脑基因表达谱的影响，从而锁定关键的细胞亚群（星形胶质细胞）和靶基因（Cxcl16）。
机制探索与功能验证
在证明苯甲酸钠能够改善行为后，研究者进一步探索其作用机制。他们检测了苯甲酸钠是否能穿过血脑屏障，并分析了其对大脑特定脑区（如下丘脑、前额叶皮层）中与社交行为密切相关的基因表达的影响。
这一系列从人体观察到动物模型验证，再到细胞、分子及表观遗传机制的深入探索，为揭示苯甲酸钠在肠-脑轴中的关键作用提供了强有力的证据。
该研究的核心发现层层递进，描绘了从菌群定植到行为改善的完整路径。
与没有乳杆菌定植的ASD儿童（ASD-WL）相比，ASD-L组携带有益共生菌（如双歧杆菌）的可能性更高，携带机会性致病菌（如Odoribacter）的可能性更低。
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人群发现：乳杆菌缺失加剧ASD儿童肠道生态失调与功能异常
研究的第一个重要发现是，在ASD儿童群体中，乳杆菌的定植与否，是决定其肠道微生态网络结构和功能的关键变量。通过PM2RA网络分析，研究者发现：
菌群结构失调
与健康对照组（NT）相比，ASD-WL组（无乳杆菌）的微生物网络表现出最严重的失调，其网络复杂性和稳定性均显著降低，节点间的连接变得稀疏和脆弱。这表明缺乏乳杆菌的肠道生态系统更为混乱和不稳定。
改变的微生物群落网络：
ASD-WL与NT 和 ASD-L与NT
红色节点代表ASD组中上调的微生物群，绿色节点代表自闭症谱系障碍组中下调的微生物群。
ASD-L、ASD-WL和NT的微生物网络改变程度
ASD-L组（有乳杆菌）的网络结构则呈现出一种介于NT组和ASD-WL组之间的“中间态”或“恢复态”，乳杆菌的定植可能部分“纠正”或“缓冲”了ASD状态下的严重生态失调，使其网络结构向健康状态靠近。
代谢功能异常
功能层面的分析（GBM和GMM）进一步揭示了这种结构差异背后的功能后果。
在ASD-WL组中，多个与神经系统功能密切相关的肠-脑模块（GBM）出现显著异常。
更重要的是，这种代谢功能的失衡与ASD核心症状的严重程度（如ADOS评分）以及胃肠道不适（如便秘）显著相关。
而在ASD-L组中，这些与神经递质和胃肠道功能相关的代谢通路则与NT组无显著差异。
这些结果首次在大型队列中证实，乳杆菌的缺失与ASD儿童更严重的神经-胃肠道共病表型紧密相连，其机制可能在于调节了整个菌群的代谢产出。
乳杆菌定植和GMM及其与肠道不适的关系
这些发现的意义在于，它超越了简单地将乳杆菌视为一个有益菌的层面，而是揭示了乳杆菌作为网络核心，能够重塑整个生态系统的结构。这为理解益生菌如何发挥作用提供了全新的网络视角。
2
动物模型验证：植物乳杆菌及其关键代谢产物苯甲酸钠可逆转ASD样行为
为了验证人群中的关联发现并探究因果关系，研究者在MIA诱导的ASD小鼠模型中进行了干预实验。
首先，他们给MIA小鼠灌胃了在人群研究中富集的植物乳杆菌（L. plantarum）。结果显示：
菌群与代谢重塑
植物乳杆菌干预改变了小鼠的肠道菌群组成，能显著逆转MIA模型引起的肠道菌群结构失调。
功能通路富集分析显示，植物乳杆菌恢复了MIA小鼠中异常的氨基酸代谢通路。
行为改善
这种肠道层面的改善直接转化为了行为上的获益。植物乳杆菌干预显著改善了MIA小鼠的重复刻板行为（图G）和社交缺陷（图H,I）。
那么，植物乳杆菌是通过什么物质来发挥作用的呢？
研究团队通过代谢组学分析其培养上清液，发现其中富含一种神经活性代谢物——苯甲酸。随后，他们直接给MIA小鼠灌胃其更稳定、易于使用的盐式——苯甲酸钠（NaB），发现苯甲酸钠同样能够显著改善MIA小鼠的社交新颖性偏好和重复刻板行为（下图I, J）。
研究发现，粪便中苯甲酸钠的水平与ASD的核心症状严重程度（通过ADOS和ABC量表评估）呈现显著的负相关。也就是说，苯甲酸钠水平越高的ASD儿童，其社交障碍和重复刻板行为的症状越轻。
这一结果有力地证明：
苯甲酸钠是介导植物乳杆菌改善ASD样行为的关键效应分子之一。
3
机制解析(一)：苯甲酸钠修复肠道屏障、穿透血脑屏障并纠正脑内神经病理
为了厘清苯甲酸钠的作用路径，研究者首先考察了它对肠-脑连接的影响。研究发现，苯甲酸钠通过两个关键步骤连接肠道和大脑：
MIA小鼠表现出肠道通透性显著增高，即“肠漏”现象，这可能导致肠道内有害物质进入血液。
而苯甲酸钠（NaB）干预能够有效降低MIA小鼠异常增高的肠道通透性，修复受损的肠道屏障功能，从源头上减少了潜在的负面影响。
作为一种小分子代谢物，苯甲酸钠（NaB）能够成功穿过血脑屏障，并在脑组织中有效富集。
这一发现至关重要，它打通了从肠道到大脑的直接物理通路，证实了肠道微生物代谢产物可以直接进入中枢神经系统发挥作用。
▶▷
进入大脑后，苯甲酸钠对MIA小鼠的神经病理状态产生了广泛的纠正作用。MIA小鼠表现出典型的神经病理特征，包括：
而补充植物乳杆菌或其代谢产物苯甲酸钠，均能显著缓解这些神经病理学上的异常现象，使大脑从一种“应激”和“失衡”的状态中恢复过来。
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机制解析(二)：苯甲酸钠通过调控星形胶质细胞Cxcl16，恢复谷氨酸稳态
为了找到苯甲酸钠在大脑中发挥作用的具体靶点，研究者利用单细胞RNA测序技术，高精度地解析了苯甲酸钠对海马区不同细胞类型的影响。结果清晰地指向了一类关键的非神经元细胞——星形胶质细胞。在MIA小鼠中，这类细胞的基因表达谱发生紊乱，而苯甲酸钠处理能够特异性地“纠正”这种紊乱。在众多被纠正的基因中，Cxcl16基因的变化最为显著。
与人群研究中观察到的谷氨酸代谢通路异常相呼应，MIA小鼠脑组织中的兴奋性神经递质谷氨酸（Glu）和谷氨酰胺（Gln）水平异常升高，提示大脑处于过度兴奋状态。而植物乳杆菌和苯甲酸钠干预均能显著降低其水平，使其恢复至正常。
星形胶质细胞正是调控脑内谷氨酸循环的关键。
一系列精巧的实验证实了Cxcl16的核心地位：在MIA小鼠海马的星形胶质细胞中特异性地过表达Cxcl16，可以直接恢复其社交缺陷和异常的神经元活动模式。
星形胶质细胞中的Cxcl16是介导肠道代谢物苯甲酸钠改善社交行为的关键分子。
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机制解析(三)：苯甲酸钠通过H3K27表观遗传修饰诱导Cxcl16表达
最后，来自肠道的代谢物苯甲酸钠，是如何在大脑中调控Cxcl16基因表达的？研究揭示了一个全新的表观遗传学通路。
研究发现，苯甲酸钠（NaB）可以作为底物，参与一种新型的组蛋白翻译后修饰——组蛋白H3第27位赖氨酸的苯甲酰化（H3K27bz）。
苯甲酸钠处理显著提升了星形胶质细胞内H3K27bz的水平，并且这种修饰特异性地富集在Cxcl16基因的调控区域，从而打开了该基因的转录。
这一发现首次将肠道微生物代谢物与宿主大脑中的新型表观遗传修饰直接联系起来，为理解肠-脑轴的调控深度提供了开创性见解。
科 学 意 义
提出ASD分层干预的新范式
该研究强调了ASD的异质性，并提出基于微生物特征（如乳杆菌定植）进行分层的精准医疗概念。这提示我们，未来的干预措施可能不适用于所有ASD患者，而是需要为具有特定肠道微生物特征个性化定制。“ASD-L”和“ASD-WL”的分组，可能代表了两种不同的病理生理亚型，需要不同的干预策略。
发现内源性神经调节剂
苯甲酸钠作为一种由特定菌群结构产生的、能够调节大脑关键社交通路的内源性分子，为我们理解共生微生物如何塑造宿主行为提供了全新的视角。未来可以挖掘更多能够调节宿主神经系统的神经活性代谢物（Neuroactive Metabolites）。
局 限 性
研究虽有重大突破，但仍有一些问题有待未来研究深入探讨：MIA小鼠未能完全模拟ASD；需在其他遗传模型验证NaB效果，评估其高浓度安全性；NaB仅部分改改善ASD行为，该益生菌产生的其他代谢物（如吲哚-3-乳酸）可能也发挥了协同作用；其作用机制和Cxcl16染色质可及性等都需进一步研究。
实 际 应 用
开发新型益生菌或合生元
针对缺乏乳酸杆菌的ASD-WL亚群，开发能够高效定植并产生苯甲酸钠的下一代益生菌或合生元产品，将成为极具前景的治疗策略。
苯甲酸钠作为潜在治疗药物
苯甲酸钠本身是一种FDA批准的食品防腐剂和临床药物，其安全性已得到广泛验证。这意味着将其重新定位为治疗ASD社交缺陷的药物，其临床转化路径可能相对较短。
诊断与分层标志物
肠道菌群健康检测，可以测粪便中的乳杆菌定植情况，有望成为筛选适合接受特定微生物疗法或苯甲酸钠疗法的ASD儿童的生物标志物，从而实现精准干预。
参考文献：
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Lou M, Cao A, Jin C, Mi K, Xiong X, Zeng Z, Pan X, Qie J, Qiu S, Niu Y, Liang H, Liu Y, Chen L, Liu Z, Zhao Q, Qiu X, Jin Y, Sheng X, Hu Z, Jin G, Liu J, Liu X, Wang Y. Deviated and early unsustainable stunted development of gut microbiota in children with autism spectrum disorder. Gut. 2022 Aug;71(8):1588-1599.
谷禾健康
我们知道，肠道微生物群对人类健康和福祉很重要，调节宿主代谢，塑造免疫系统并防止病原体定植。
通过粪便微生物群移植（FMT）恢复平衡多样的微生物群，已成为研究疾病发病机制中微生物群因果关系的潜在治疗策略和有前途的工具。
然而，FMT 带来了后勤方面的挑战和潜在的安全风险，如病原微生物的转移、不期望的表型（如肥胖）的潜在转移，或在生命后期发展疾病的风险增加。
因此，一种更可控、更个性化的培养有益微生物混合物可能是更好的选择。
这些有益微生物中的大多数将是宿主的内源性共生体，没有长期安全有益的使用历史，因此通常被称为下一代益生菌（NGP）或活生物治疗产品（LBP）。
植物乳杆菌菌株，其益生菌和功能特性及其促进健康的作用脱颖而出，可以很好地调节肠道菌群组成。
一项FMT研究发现共生产丁酸菌Anaerobutyricum spp.（以前称为Eubacterium hallii）与代谢综合征受试者胰岛素敏感性的提高有关。因此，着手进一步研究和开发这种潜在的有益微生物，并将重点放在Anaerobutyricum soehngenii L2-7等，因为它的特征最好。
在小鼠模型中使用Anaerobutyricum soehngenii 完成临床前试验后，在受控条件下生产菌株，并进行了几项临床研究，以评估其在人体中的安全性和有效性。
本文将以植物乳杆菌为例，介绍其益生菌特性；以A.soehingeii为例，介绍用于临床的的开发，为下一代益生菌的开发和测试提供了实践指导。
传统的益生菌被定义为“活的微生物，当给予足够的量时，会给宿主带来健康益处”。这些微生物使用历史悠久，被认为是安全的。
注：在美国具有公认安全（GRAS）状态，在欧盟具有合格安全推定（QPS）状态。
益生菌的使用可能代表一种调节肠道微生物群和改善人类疾病的治疗策略。
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相比之下，下一代益生菌（NGP）是一种没有长期安全有益使用历史的微生物，与传统益生菌一样，当以足够的量给药时，下一代益生菌对宿主健康有益。
2012年，美国食品和药物管理局引入了活生物治疗产品（LBP）一词，定义为“一种生物产品”，其：
（1）含有活生物体，如细菌；
（2）适用于预防、治疗或治愈人类疾病或病症；
（3）不是疫苗。
LBP在《欧洲药典》（Ph.Eur.）中被定义为“含有活微生物（细菌或酵母）的供人类使用的医药产品”。然而，由于LBP除了微生物外还包括最终产品的配方，并且被定义为药物产品，因此不应系统地使用该术语来替代NGP。
NGP一词更为广泛，包括LBP中存在的微生物和目前正在研究的、尚未在最终产品中配制的微生物。此外，NGPs既可以用作传统益生菌等食品补充剂，也可以用作预防、治疗或治愈疾病的医药产品。最后，转基因微生物也可以被视为NGP，尽管最有可能作为LBP上市。
下图示意性地描述了各种定义。
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植物乳杆菌是乳杆菌中最重要的成员之一，由于其出色的益生菌特性（良好的 GI 耐受性、粘附性、抗氧化性和抗菌性），它通常被用作益生菌。
✔ 抵抗胃肠道疾病
将微生物视为益生菌的一个基本特征是能够在人类胃肠道的恶劣条件下存活。
植物乳杆菌MA2菌株和B23菌株表现出良好的耐受性，可以在低pH值（2.5-3）下存活。植物乳杆菌KU15149 具有胃和胆汁盐耐受性。
✔ 对肠粘膜和/或细胞外基质成分的粘附能力
粘附到上皮细胞的粘膜或粘附到肠道细胞外基质的成分是益生菌微生物的理想特征，因为它们将有利于益生菌在宿主中的定植和持久存在。
两种植物乳杆菌菌株DKL3 和 JGR2 分别显示出 82.8% 和 79.6% 的粘附程度。
植物乳杆菌菌株 KACC11451 和 Wikim0112 的肠上皮粘附率约为 60–62%.
✔ 抗氧化活性
一些益生菌已被证明具有抗氧化活性，可减少氧化反应造成的损害。
✔ 细菌素生产
细菌素可以在食物和宿主中发挥各种益处，因为它们可以分别延长保质期和防止不必要的定植。许多植物乳杆菌菌株已被证明能够产生细菌素，赋予这种微生物益生菌特性。
植物乳杆菌产生通常称为 plantaricin 的细菌素。
KLDS1.0391、ZJ5、TN635、B23 和 AA135 菌株分别是细菌素 Plantaricin MG、Plantaricin ZJ5、细菌素 ST28MS 和 ST26MS、细菌素 BacTN635、细菌素 Lac-B23 和 Plantaricin AA135 的生产者，它们具有对几种革兰氏阴性菌的抗菌作用。
✔ 抗菌活性
益生菌的特点是抑制病原微生物的生长、发育和定植。
在植物乳杆菌的发酵代谢过程中，它会产生多种抗菌化合物（除细菌素外），其中可能包括有机酸，例如乳酸、柠檬酸、异丁酸和乙酸、乙醇、双乙酰和 H2O2. 植物乳杆菌还可以产生具有天然抗真菌活性的胞外多糖。
✔ 本土肠道调节
构成肠道微生物组的不同物种的生态平衡，对于预防传染性和非传染性疾病以及阻止微生物群平衡的紊乱至关重要。益生菌具有调整肠道菌群组成和纠正免疫系统异常反应的能力，从而对宿主产生不同的有益作用。
植物乳杆菌ZJ316 在体外肠道模型中发挥了微生物群的调节作用，增加了Veillonella的生长，这可以提高人体呼吸系统和消化系统的免疫力。同时减少了 Blautia 的存在。
注：Blautia与肥胖儿童的肠道炎症有关。
此外，ZJ316 菌株减少了肠杆菌科，包括共生生物和原发性和机会性病原体。
注：这些病原体很容易在发炎的肠道中繁殖，从而导致微生物群失衡。
不同植物乳杆菌菌株对肠道菌群的影响
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更多关于植物乳杆菌的介绍详见：客观认识植物乳杆菌 (L. plantarum) 及其健康益处
随着全球肥胖流行病的恶化，代谢综合征的发病率急剧增加，比较容易患上心血管疾病和2型糖尿病。肠道微生物群的动态变化与代谢综合征的出现相关。
进一步研究肠道微生物群在代谢综合征中的因果作用 ↓↓↓
研究人员先前向患有代谢综合征的男性受试者输注了来自瘦健康供体的粪便微生物群。输注供体微生物群6周后，与自体FMT组相比，外周胰岛素敏感性随着丁酸产生菌的水平而增加。
在这些产生丁酸的细菌中，厌氧产丁酸菌在小肠中更为丰富，这表明其在通过丁酸产生调节胰岛素敏感性方面具有潜在作用。
由于胰岛素抵抗代谢综合征受试者的特点是产短链脂肪酸菌水平降低，口服丁酸盐可改善饮食诱导的肥胖小鼠的胰岛素抵抗和血脂异常。
因此研究人员得出结论，A.soehingenii可能是一种有前途的下一代益生菌，可改善胰岛素抵抗。
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1996年，从婴儿粪便中分离出的A.soehngenii菌株L2-7，以前被命名为E.hallii，是一种严格厌氧、革兰氏阳性、过氧化氢酶阴性的Lachnospiracae科细菌。A.soehngenii菌是人类胃肠道核心菌群的一部分。与其他已知的丁酸盐生产物种（如Roseburia和Faecalibacterium spp.）不同，A.soehingenii有能力在乙酸盐存在下利用D-和L-乳酸盐。此外，基因组中含有胆汁酸钠共转运蛋白和胆碱水解酶基因，表明A.soehngenii 可以影响宿主胆汁酸代谢。
学习要点和方向
下一代益生菌的开发通常采用两种策略。
第一种方法是将特定菌株的存在与健康表型相关联，并探讨该菌株是否对疾病表型有因果影响。
迄今为止，已经使用测序技术确定了许多NGP候选株，以选择患病受试者中丰度耗尽的菌株或与FMT治疗成功相关的菌株。
第二种策略是采用具有良好特征的益生菌菌株，并对该菌株进行基因修饰，例如通过生物活性分子的生产和递送，从而赋予健康益处。
后一种方法将导致转基因生物（GMO）在世界各地受到特定法规的约束，如欧盟。
无论用于识别或生成NGP的策略如何，在体内研究任何健康益处之前，需要在体外充分表征候选菌株。
下图总结了除了菌株的基因分型和表型外，必须评估的最重要特征。
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此外，必须记录菌株的起源和随后的操纵或基因修饰。如果存在任何抗微生物耐药基因或毒力基因，则应评估人体微生物群向其他微生物传播的可能性，并采取措施减轻这种风险。
当下一代益生菌用于患有免疫抑制的上皮屏障损伤的患者时，应确定细菌易位的风险。彻底的菌株特征评估对于在健康或患病人群中使用NGP的潜在安全问题至关重要。
在对A.soehngenii进行体外测试后，研究人员转向动物模型，以评估该菌株对胰岛素敏感性的安全性和有效性。
首先，在厌氧条件下生产了一批临床前的A.soehngenii。
简而言之，培养物在厌氧条件下生长至指数阶段结束，通过厌氧离心浓缩，用磷酸盐缓冲盐水（PBS）洗涤，最后用10%甘油稀释至100μl的106、108和1010菌落形成单位（CFU）浓度。
通过16S rRNA测序和细胞形态学的显微评估来评估纯度。
通过最可能数（MPN）分析评估生存能力，并通过显微分析确认。样品直接储存在−80°C下，并在生产6个月内使用，在此期间生存能力稳定。
此外，其中一些样品在2年内进行了稳定性测试，以支持临床试验的产品开发。
接下来，研究人员在雄性糖尿病（db/db）小鼠中进行了一项剂量发现研究，以测试口服A.soehingeii对胰岛素敏感性和脂质代谢的安全性和有效性。
每天用A.soehingeii或安慰剂（10%甘油）治疗小鼠达4周，期间未观察到不良事件（正常生命体征）。在胰岛素耐受试验期间观察到胰岛素敏感性的显著改善，这在108CFU剂量下最强。这伴随着肝脏脂肪的减少和Fasn和Acc1基因的表达减少，两者都参与脂肪生成。
为了证实这些发现并进一步剖析A.soehingeii的治疗机制，Bäckhed教授的实验室对db/db小鼠进行了第二项研究。
用108 CFU的A.soehingeii或热灭活A.soehingeii处理小鼠4周。当体重保持不变时，在活跃的A.soehingeii治疗后观察到静息能量消耗增加。此外，与热灭活的A.soehingeii相比，活性A.Soehingeii增加了粪便丁酸水平，并改变了胆汁酸代谢。
这两项小鼠研究表明，用 A.soehingeii 进行治疗是安全的，并对代谢产生有益影响，这可能由丁酸盐的产生和胆汁酸代谢的变化介导。这些数据用于获得我们在人类中进行的临床研究的伦理批准。
最近，对A.soehingeii CH106（一种来自A.soehingeii 菌株L2-7T的四环素敏感衍生物）进行了毒理学安全性评估，表明以推荐剂量摄入是安全的。
根据欧洲食品安全局（EFSA）和美国食品和药物管理局（FDA）对新的不可吸收食品成分进行安全评估的要求，对A.soehingeii进行了遗传毒性和亚慢性毒性评估。细菌反向突变和体外哺乳动物细胞微核试验均未显示出遗传毒性作用。
此外，大鼠的90天亚慢性毒性没有发现与A.soehingeii 喂养相关的任何不良事件，即使在最高剂量（5×1011 CFU/kg体重/天）下，也没有发现超过人类建议每日摄入量100倍以上的不良事件。
这些研究结果支持口服A.soehingeii 作为食物补充剂是安全的。
学习要点和方向
在临床前开发期间，应提供足够的药理学和毒理学信息，以支持拟议的临床试验。
NGP的安全性和毒性研究具有挑战性↓↓
由于该产品通常不会到达全身循环，但其代谢产物或其活性可能直接或间接影响身体的生理功能，因此疗效和毒性不一定与剂量有关。
人体生理学和微生物群组成等其他因素可能会影响安全性和疗效。
由于大多数NGP与人类宿主（全生物概念）共同进化，很难将动物研究的结果转化为人类环境。
因此，强烈建议将体外、离体和体内模型结合起来，以建立适应预期人群风险的全球安全性概况。
通常根据经济合作与发展组织（OECD）的良好实验室规范（GLP）原则进行安全性和毒性研究。然而，由于需要创新的方法和模型（例如，人类胃肠道的人工模型），而这些方法和模型可能既无法验证，也无法在GLP水平上验证，因此这可能很困难。
对于食品成分和膳食补充剂，EFSA建议采用毒理学研究的分级方法。
该分级方法评估NGP的毒代动力学、遗传毒性、亚慢性和慢性毒性、致癌性和致畸性，平衡数据要求和风险。该方法也用于A.soehingeii CH106的毒理学安全性评估。如果NGP打算用作患病人群中的药物产品，则必须证明目标人群的安全性。
前面的图总结了必须解决的最重要的问题，例如治疗剂量和持续时间对毒性反应的影响，以及致畸、致癌和遗传毒性的可能性。
在能够口服 A. soehngenii 给人类之前，必须制造出适合临床试验的产品。
在独立伦理委员会批准时（2014年），A.soehngenii被视为益生菌，必须遵守荷兰“Warenwet”，这符合欧盟膳食补充剂法规。这意味着必须根据危害分析和关键控制点（HACCP）标准进行生产。可根据HACCP标准进行临床干预研究。
首先，为了大规模生产食品级产品，进一步优化了生长培养基。该组合物基于先前的经验：
（1）实验室化学物质转化为食品级来源
（2）仅使用无动物成分（无血红素或肉蛋白胨）
（3）复杂性降低（微量矿物质、维生素、碳源和有机酸的去除/减少）
（4）生物量产量进一步提高。原材料来源于经过审计的可靠供应商，以确保高质量。发酵前，在大型发酵罐系统中制备并消毒生长培养基，通过氮气（N2）冲洗使其完全厌氧。
发酵分四个连续步骤进行，如下图所示：
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首先，用精心准备的A.soehngenii 冷冻种子储备接种少量食品级培养基。动物研究中使用了相同的菌株，因此，该菌株具有良好的特性，是可行的、纯净的，没有任何细菌或病毒污染物。在37°C下发酵24小时后，使用培养物接种1 L培养基，再次发酵18小时。
然后，使用该二级种子培养物在小型发酵罐中接种30 L培养基。该发酵罐发酵17小时，作为大规模发酵的试车。
最后，用10L小发酵罐的接种物接种大发酵罐中的290L培养基。控制小型和大型发酵罐的温度、pH和氧气水平，并使用培养物的光密度（OD）确定发酵时间（14至18小时）。在大型发酵罐中发酵16小时后，A.soehngenii生长至OD约为10.
使用中空纤维膜（Koch膜系统；HF3043-25-43-PM500；HF3043-16-106-PM500）和PBS渗滤，浓缩并洗涤细胞。将发酵液冷却至10°C，泵送通过厌氧膜装置，并在3小时内浓缩至40–50 L。
在第二阶段进行渗滤以降低培养基成分和发酵产物的水平。使用超高温对洗涤缓冲液进行灭菌、脱气并直接添加到返回的细胞流中进入发酵罐。6小时后，将细胞浓缩约20倍至15升，99.8%的培养基化合物被丢弃成废物，最终浓缩物中只剩下2.9%的培养基组分。
最后，可将9L产品从系统中收获到10L的无菌N2冲洗容器中。
为临床研究生产了四个不同的批次，包括600个试管和一个安慰剂批次，其中PBS中含有浓度为106、108和1010 CFU/mL的10mL A.soehngenii，PBS+10%甘油，PBS中只有10%甘油。
对于每一批，用甘油和PBS制备7L瓶用于进一步稀释，将其高压灭菌、冷却并用N2冲洗。从9L收获的浓缩液中，向这些瓶中加入必要的体积以获得正确的浓度。在连续搅拌和N2冲洗下，将瓶子置于冰上。
首先用N2填充10mL管，然后用定量管泵填充10mL产品。立即关闭试管，贴上标签，并在灌装后10分钟内将其置于−30°C的冰箱中。所有填充均在消毒层流柜内进行。
在制造过程中，持续监测温度、pH值和氧气水平。此外，在过程中的每一步都测定了细胞计数和OD，以及是否存在任何污染物。由于厌氧菌很难在琼脂平板上定量计数，因此在厌氧条件下进行MPN分析以获得活细胞的数量，并用显微镜评估细胞形态。所有上述质量控制均针对符合人类消费标准的包装小瓶进行。
Anaerobutyricum soehingeii 中间体和最终产品规范
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随后，每6个月测试生产的小瓶的稳定性。生产完成后，这些小瓶的“保质期”为6个月，这是荷兰法律要求的食品。如果满足生存能力和纯度标准，有机会延长小瓶的有效期。
下表显示了在3年时间段内具有最高剂量 A. soehngenii 的小瓶的效力和纯度。
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学习要点和方向
▸ 工业规模生产是技术挑战
与实验室规模培养相比，以工业规模生产菌株对菌株和培养基的要求不同。因此，当一种菌株符合潜在NGP的条件时，应采取措施，看看该菌株是否可以在工业规模上培养。
培养NGPs所需的严格条件是技术挑战之一，例如需要特定的营养、缺氧、稳定的温度和合适的pH。此外，更长的保持时间、泵送的绝对压力、下游净化过程和储存可能会对细菌细胞的生存能力产生负面影响。
▸ 将菌株加入产品后需要有效策略，将其输送到作用部位
接下来，必须将菌株加入产品中，如胶囊、粉末或液体悬浮液。由于大多数NGP是严格的厌氧菌或兼性厌氧菌，因此应尽量减少接触氧气。为此，应降低容器中的氧气渗透性，并可添加抗氧化剂以降低氧化还原电位。
摄入产品后，NGP必须在胃肠道的恶劣环境中生存。肠溶胶囊和微胶囊是保护细菌并将其运送至其作用部位的有效策略。
▸ 有效期之前，足够量的递送剂量
最终，制造需要产生一种强健、稳定的产品，该产品将允许在有效期之前以足够数量的NGP递送有效剂量。
▸ 质量控制和质量保证计划需要到位
对于医药产品或LBP，需要按照良好生产规范（GMP）进行生产。对于食品和膳食补充剂，HACCP认证工厂的生产是标准。无论如何，质量控制和质量保证计划需要到位，以确保成分和最终产品的一致质量，并确保可靠的生产过程。
应从所用原材料、细胞库系统、细胞生长和收获、纯化和下游加工到过程中测试，应清楚记录菌株的制造过程。
▸ 彻底描述最终产品的制造
同样，必须彻底描述最终产品的制造，包括生产记录和配方、填充、标签和包装说明。对于菌株和产品制造，必须评估与同一房间或同一接触设备生产的其他产品交叉污染的风险。
▸ 必须描述菌株和产品的规格
包括采样程序和验证测试方法的说明。这些规范应描述身份、效力、纯度、污染、外观，如果适用，还应描述活细胞百分比、颗粒物、热原、pH和残留水分的附加测试。
▸ 必须生成稳定性数据
证明产品在计划的使用期限内，在效力和污染方面是稳定的。
对于冷冻产品，应评估多次冻融循环的影响，而对于冻干产品，应探讨重构后的保质期。
▸ 需要评估该产品对环境的影响
特别是当该菌株经过基因修饰、致病、生态上比野生型更适合或难以根除时。
为了验证人类环境中的小鼠数据，研究人员建立了一项单盲、I期/II期剂量递增试验，以确定Anaerobutyricum soehingeii 在肥胖、胰岛素抵抗受试者中的安全性和有效性。
在这项研究中，27名患有代谢综合征的肥胖高加索男性被纳入并分配接受soehngenii，剂量为107、109或1011个细胞/天，持续28天。
当受试者对其各自的治疗剂量进行盲测时，前9名受试者必须在剂量增加到更高浓度之前成功完成最低剂量的研究方案。
受试者在家中的−20°C温度下储存冷冻瓶，每天解冻一个10mL瓶，与100mL牛奶混合并口服。添加牛奶以增加胃中的pH值，从而在胃肠道通过期间保护活细胞。主要结果是安全性，此外，治疗4周后评估了对胰岛素敏感性和脂解的影响。
使用高达1011个细胞/天的A.soehngenii治疗耐受性良好，无任何严重不良事件。
当所有治疗组合并时，A.soehngenii 的粪便丰度与改善的外周胰岛素敏感性相关，并伴有胆汁酸分布的有益变化。
出乎意料的是，没有观察到粪便丁酸盐水平的增加，这可以通过短链脂肪酸的挥发性和化验的检测限来解释，这使得丁酸盐难以测量。
A.soehngenii 丰度的增加是短暂的，大多数在停止后2周消失。给药菌株的生存能力受到胃酸和氧气的负面影响。
然而，如接受最高剂量的受试者粪便中的最高复制信号所示，A.soehngenii部分能够在胃肠道中存活。通过包封和/或冷冻干燥更好地保护菌株免受酸性和含氧环境的影响，可以进一步提高生存能力（和治疗效果）。
为了进一步阐明A.soehngenii在人体中的作用模式，进行了一项随机安慰剂对照交叉试验，在该试验中，直接在十二指肠中施用该菌株，从而避免胃酸并减少氧气暴露。
由于小肠在葡萄糖增敏、调节胰岛素敏感性/分泌和葡萄糖稳态中起着核心作用，因此假设十二指肠直接输注A.soehngenii 可以进一步提高治疗效果。
同样，患有代谢综合征（N=12）的肥胖受试者被纳入并随机接受单次鼻十二指肠输注，输注最高剂量的A.soehngenii（1011个细胞）或安慰剂（PBS中的10%甘油）。6小时后，进行十二指肠活检和混合膳食试验。
此外，受试者监测了24小时血糖，并收集了一些粪便样本。经过4周的冲洗期后，受试者转为另一个治疗组，在第一次试验中，该治疗组被确定为足够长的时间来减轻压力。
再次，这项研究表明，A.soehngenii 的给药安全且耐受性良好。该菌株的治疗增加了促胰岛素激素胰高血糖素样肽1（GLP-1）的餐后漂移，伴随着葡萄糖变异性的降低。
鉴于A.soehngenii 具有产生丁酸盐的能力，并且在A.soehngenii处理后，粪便中的丁酸盐水平趋于较高，GLP-1分泌增加可能是丁酸盐激活肠L细胞上的G蛋白偶联受体43（GPR43）的结果。
由于A.soehngenii表达胆汁酸钠共转运蛋白和胆汁酸水解酶，并且二级胆汁酸的血浆水平升高，GLP-1表达增加也可能是TGR5被二级胆汁酸类激活的结果。
注：TGR5是G蛋白偶联受体超家族成员，TGR5不仅是胆汁酸受体，也是多种选择性合成激动剂的受体，调节不同信号通路的衍生物。参与能量稳态、胆汁酸平衡及葡萄糖代谢。
此外，用A.soehingeii治疗导致十二指肠核法尼素X受体（FXR）及其靶基因OSTa的表达降低，这也可能是GLP-1可用性增加的原因。
最后，葡萄糖变异性的改善可以通过GLP-1和丁酸盐的胰岛素增敏作用来解释。
此外，A.soehingeii改变了73个基因的十二指肠转录，最显著的是诱导REG1B和REG1A的表达，后者编码生成胰岛衍生蛋白1A/B。
注：Reg1A和Reg1B在肠隐窝底部的Paneth细胞中强烈表达，在管腔中分泌，可能通过诱导祖细胞或L细胞增生局部发挥作用。
此外，发现REG1B的诱导与施用A.soehngenii后24小时GLP-1分泌增加和葡萄糖变异性降低相关。单剂量A.soehingeii 的治疗不会影响微生物群的组成或多样性，正如之前的研究中所见。
此外，粪便A.soehngenii的丰度没有随时间变化，排除了交叉时微生物群介导的遗留效应。
学习要点和方向
第一次临床研究的主要目的是确定安全性，并根据产品的耐受性确定适当的剂量范围和方案。这包括确定最小有效剂量或最佳有效剂量范围，如果可能，还包括最大安全剂量。
除给药外，重点应是获取安全数据，以识别常见的产品相关不良事件。这些早期临床研究通常在健康志愿者中进行，但纳入患者可能更合适，例如当NGP应纠正生物失调时。应考虑确保研究参与者安全的风险缓解措施，如连续入组、剂量递增和独立数据监测委员会的监测。
此外，监测易位、炎症和感染以及确定NGP的持久性及其在最终给药后的作用是有利的。
重要的是考虑影响微生物群功能或组成的其他混杂因素，如年龄、饮食、生活方式和环境因素。在这方面，采用安慰剂对照交叉设计的研究非常有用，因为它们可以限制这种外在和内在混杂因素的影响，从而允许更小的样本量。不用说，盲板非常重要，应仔细考虑冲洗期。
越来越多地，基线微生物群组成也被纳入筛选标准，例如寻找特定肠道类型中特定细菌群的存在或集群。这将导致更具可比性的研究组，并且当特定的菌群参与作用机制时，可以优化干预的效果。
根据粮农组织和世界卫生组织对益生菌的定义，益生菌可分为膳食补充剂和药物，但两者在监管上存在着巨大的差异。同样，含下一代益生菌的产品可以作为食品、膳食补充剂或药物进入市场，具体取决于预期用途。
在欧盟，食品由欧洲食品安全局监管，药品由欧洲药品管理局监管，而在美国，食品和药物管理局负责这两类产品。当预期用途与预防、缓解或治疗疾病有关时，该产品将被视为医疗产品或医疗器械。
与增强生理功能或降低疾病风险因素有关的口服摄入产品可被归类为功能性食品或食品补充剂。此外，具有纯美容功能的局部应用产品可被评定为化妆品。为了确保法规遵从性，在临床前研究和制造之前，必须决定缩进的用途和随后的法规分类。
在欧盟，“食品” 被定义为“任何物质或产品，无论是加工的、部分加工的还是未加工的，旨在或合理预期被人类摄入”。根据标签、展示和广告的一般要求和规定，对每一类进行了相应的管理。
当NGP被用作食品或膳食补充剂时，它们很可能被认为是一种新型食品。然而，如果NGP经过了基因改造，它将作为转基因食品受到监管。为了使NGP作为一种新型食品进入市场，它需要获得授权并列入欧盟名单。
最重要的条件之一是NGP不会对人类健康造成风险，这必须得到科学证据的支持。这包括一项综合风险评估，结合预期人类接触的生物和毒理学研究，评估对人类健康的潜在风险。此外，申请应包含NGP、制造工艺、产品成分、使用的分析方法、标签和预期用途条件的详细说明。
除安全性外，该产品不得促进食品链或环境中抗微生物耐药性的传播，需要对抗微生物耐药性进行表型和基因型评估。
即使“含有益生菌/益生元”的声明在欧盟也被视为健康声明。为了接受健康声明，需要对NGP进行适当的描述，并通过高质量的研究证明其对健康有益的影响和因果关系。
自2012年和2019年以来，FDA和EDQM明确了LBP的质量要求，其中LBP被描述为含有供人类使用的活微生物的医药产品。除这些质量要求外，目前没有具体的LBP法规。
然而，由于LBP含有活微生物，它们被视为生物医药产品，因此必须遵守立法和监管框架。如果没有特定的LBP子类别，开发商将不得不依赖其他子类别生物医药产品的监管概念。
其中一个概念是基于从临床前和临床研究中获得的质量、安全性和疗效数据进行彻底的风险效益分析。
临床前和临床研究设计的其他相关指南包括：
迄今为止，没有LBP进入欧盟市场，这部分是由于缺乏明确的监管框架。在缺乏明确指导方针的情况下，尽早与主管当局进行互动，以讨论不确定性和减少风险的重要性。
随着对我们肠道微生物群的了解越来越多，将发现和开发越来越多的潜在下一代益生菌。本文以A.soehingeii为例，介绍了将其开发为下一代益生菌的经验。
重要的是，这些新菌株具有良好的特性、高质量和安全性。对NGPs进行彻底的安全评估非常重要（虽然很复杂），特别是因为疗效和毒性不一定与剂量有关。
由于这个领域相对稚嫩，目前还没有具体的LBP监管，因此在开发的早期阶段与监管机构进行沟通有助于降低风险并澄清任何不确定性。这需要在开发初期对市场（食品或药品）的路线有明确的看法。
在FMT干预后，A.soehingeii 这种微生物被确定为潜在的有益微生物，在临床前的体外和体内研究以及人类研究中都显示出很有前景的结果。它在改善胰岛素敏感性、增加GLP-1分泌和降低葡萄糖变异性方面显示出良好的效果。
这些效应可能通过丁酸和次生胆汁酸的产生介导。通过更好地保护菌株免受酸性和含氧环境的影响，例如通过冷冻干燥和封装，可以潜在地提高生存能力，从而提高治疗效果。
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人体消化系统包含大约几百到几千种不同的细菌种类，其丰度构成因人而异。
其中少数益生菌乳杆菌属，即嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、短乳杆菌、乳酸乳杆菌、干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、发酵乳杆菌、鼠李糖乳杆菌特异性产生细胞外蛋白、胞外多糖、细菌素和脂磷壁酸，通过与上皮细胞相互作用影响宿主的健康和生理，增强宿主免疫系统。
在乳杆菌菌种中，植物乳杆菌（L. plantarum）是革兰氏阳性、短杆状、微需氧、耐酸、不形成孢子、不呼吸、低 G + C 含量、异型发酵的乳杆菌群，具有一系列作为发酵剂和防腐剂在食品工业中的应用。
它是一种非孢子形成细菌，可产生有机酸，例如乙酸、琥珀酸和乳酸作为主要代谢物。植物乳杆菌在人类和其他哺乳动物的胃和其他复杂的胆汁盐分泌物中的低缓冲能力下生长。
除了在食品工业中的应用外，肠道微生物植物乳杆菌是一种很有前途的益生菌，可治疗腹泻、高胆固醇和特应性皮炎等。它是如何工作的，它还有哪些其他好处？本文带您了解更多。
植物乳杆菌是一种分布广泛、用途广泛的乳酸菌。它代表了许多食物和饲料的微生物群的一部分，包括乳制品、肉类、鱼类、蔬菜发酵产品（例如，葡萄汁、酸菜、泡菜、酸面团）和青贮饲料；它也是人和动物粘膜（口腔、胃肠道、阴道等）的天然居民。
植物乳杆菌是一种具有抗癌、抗炎、抗肥胖和抗糖尿病特性的抗氧化剂 [ 1 ] .
植物乳杆菌菌株的微观形态图像
DOI：10.1099/ijs.0.65319-0
植物乳杆菌耐受不同范围的盐，尤其是 NaCl 和胆汁盐，pH 值为 4.0-8.0，温度为 28-45°C，并且分别在 37°C 和 pH 7.0 的温度下具有最佳细胞生长。鉴定出的菌株在上消化道中经受了各种生物障碍，例如低 pH 值、裂解酶和胆汁盐。能够利用广泛的糖类，尤其单糖和双糖。此外，淀粉酶和蛋白酶等细胞外酶的产生对其有利。
B族维生素
从生牛奶中分离出的植物乳杆菌能够产生 B 族维生素核黄素( B2 ) 和叶酸(B9 ) [ 2 ].
铁吸收
植物乳杆菌可使健康女性从果汁饮料中吸收的铁增加约 50% [ 3 ].
植物乳杆菌可以使女性对燕麦中铁的吸收提高 100% 以上 [ 4 ].
钙吸收
含有植物乳杆菌的发酵乳表现出更高的钙保留摄取 [ 5 ].
植物乳杆菌是体内的短暂居民。它可以轻松抵御胃酸，并可以完成从补充品进入口腔，到肠道，到结肠，到粪便的完整旅程。植物乳杆菌生长的最佳温度非常接近体温。
植物乳杆菌也是一种强大益生菌，可猛烈攻击体内的致病性有害细菌。通过杀死坏菌，它帮助我们自己的本地细菌变得更强壮，并帮助我们人体更能抵抗外来病原体的入侵。
除了作为增强免疫系统的重要方式之外，人类在所有有记录的人类历史中都食用了大量的植物乳杆菌。
该菌株用于许多食品中，例如：
酵母面包；酸菜；泡菜；发酵食物
注意
植物乳杆菌益生菌补充剂尚未获得国家药监局和FDA的医疗用途批准，可能缺乏可靠的临床研究。为防止罕见的副作用，请在使用益生菌之前咨询权威的医疗建议。
可能有效
1) 腹泻
乳酸菌益生菌在改善与各种疾病相关的腹泻方面表现出很大的希望，包括旅行者腹泻和抗生素相关性腹泻 [ 6、7 ] .
在一项针对 438 名患有抗生素相关性腹泻的儿童的临床试验中，植物乳杆菌益生菌减少了稀便或水样便和腹痛的发生率，而且没有产生不良副作用 [ 7 ].
2) 皮肤健康
在临床试验中，植物乳杆菌显着增加了面部和手部的皮肤水分含量。益生菌组志愿者在第 12 周时皱纹深度明显减少，皮肤光泽度在第 12 周时也有显着改善。益生菌组的皮肤弹性在4 周后改善了 13.17%，在 12 周后改善了 21.73% [ 8 ] .
当作为益生菌服用时，植物乳杆菌改善皮肤水合作用，对人体皮肤具有抗光老化作用[ 9、10 ] .
植物乳杆菌抑制胶原蛋白的降解并促进其合成，减少活性氧 ( ROS ) 的产生 [ 11 ] .
在无毛小鼠中，植物乳杆菌降低了 UVB 诱导的表皮厚度，抑制了水分流失并增加了神经酰胺水平 [ 12 , 13 ] .
特应性皮炎
每天摄入含有热灭活植物乳杆菌的柑橘汁可减轻人类特应性皮炎的症状[ 14 ] .
从泡菜中分离出的植物乳杆菌改善小鼠特应性皮炎[ 15 ] .
3) 溃疡性结肠炎
在多项临床试验中，乳酸菌益生菌已显示出减轻溃疡性结肠炎症状的希望。含有植物乳杆菌的合生元混合物在8周后显着改善了 73 名患者的 UC 症状 [ 16、17 ] .
4) 胆固醇
在许多临床试验中，乳酸菌益生菌降低了胆固醇。在一项针对 60 名高胆固醇志愿者的研究中，含有植物乳杆菌的益生菌在 12 周后将总胆固醇降低了 13.6% [ 18 ] .
在患有糖尿病的大鼠中，植物乳杆菌降低血液甘油三酯和“坏”低密度脂蛋白胆固醇的比率，同时增加“好”高密度脂蛋白胆固醇的水平 [ 19 ] .
摄入植物乳杆菌后，胆固醇升高的小鼠的总血清胆固醇和甘油三酯显着降低 [ 20 ] .
双涂层植物乳杆菌可降低高脂肪饮食小鼠的胆固醇水平 [ 21 ] .
证据不足
研究人员目前正在调查植物乳杆菌是否具有其他健康益处。本节中的潜在益处至少在一项临床试验中产生了积极的结果，但这些研究规模小、相互矛盾或存在其他局限性。出于任何原因补充植物乳杆菌之前，请谨慎。
5) 肥胖
辅以含有植物乳杆菌的富含益生菌的奶酪的低热量饮食降低了患有肥胖症和高血压的俄罗斯成年人的 BMI 和血压[ 22 ].
植物乳杆菌还保护小鼠免受饮食引起的肥胖。这种细菌可降低肥胖小鼠的体重、脂肪量、空腹血糖、血清胰岛素、瘦素水平和促炎标志物 [ 23、24、25 ] .
植物乳杆菌发酵大麦逆转了高脂肪饮食大鼠的葡萄糖耐受不良，改善了升高的胰岛素，降低了甘油三酯和总胆固醇水平 [ 26 ].
植物乳杆菌通过诱导丙氨酸氨基转移酶( ALT )、γ-谷氨酰转移酶 ( GGT )、血浆甘油三酯、总胆固醇浓度、肌酐、尿素和体重的降低，来改善肥胖大鼠的肝功能和泌尿功能 [ 27 ].
6) 血糖
植物乳杆菌降低了绝经后妇女的血糖水平[ 22 ].
含有植物乳杆菌的豆浆具有抗氧化特性，可减少 2 型糖尿病患者的 DNA 损伤[ 22 ].
植物乳杆菌降低小鼠的食物摄入量、血糖水平、糖化血红蛋白水平和瘦素水平。这种细菌还有利于调节胰岛素水平并增加“好”(HDL) 胆固醇 [ 28 ].
植物乳杆菌导致高脂肪饮食小鼠对胰岛素的血糖水平显着降低 [ 29 ].
用植物乳杆菌治疗可有效调节糖尿病大鼠的血糖、激素和脂质代谢 [ 30 ].
植物乳杆菌显着改善糖尿病大鼠的免疫学参数并保护胰腺组织。此外，这种益生菌治疗显着降低了胰腺和血浆脂肪酶活性以及血清甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇率，并增加了高密度脂蛋白胆固醇水平。它还对肝肾功能发挥有效的保护作用 [ 19 ] .
7) 伤口愈合
在一项针对 34 名腿部溃疡患者的小型临床研究中，局部应用植物乳杆菌减少了糖尿病和非糖尿病患者的感染性慢性静脉溃疡伤口细菌负荷、中性粒细胞、凋亡和坏死细胞，并诱导伤口愈合[ 31 ].
8) 牙齿健康
热灭活的植物乳杆菌减少了接受牙周支持治疗的患者的牙周袋深度 [ 32 ].
9) 免疫力
在一项对 171 名成年人进行的临床研究中，植物乳杆菌提高了免疫活性并降低了应激标记物 [ 33 ].
即使是热灭活的植物乳杆菌也会激活人类的先天性和获得性免疫力 [ 32 ].
植物乳杆菌增强免疫抑制小鼠小肠的免疫力[ 34 ].
抗病毒
在感染单纯疱疹病毒 1 型 (HSV-1) 的小鼠中，口服植物乳杆菌显着延缓了感染早期皮肤损伤的发展，并减少了大脑中的病毒数量 [ 35 ].
同样在小鼠中，从发酵的韩国卷心菜中分离出的植物乳杆菌赋予了 100% 的保护作用，防止致命的甲型流感病毒感染，防止显着的体重减轻并降低肺部病毒载量 [ 36 ].
10) 过敏
在一项针对 42 名成年人的临床研究中，植物乳杆菌发酵的柑橘汁改善了日本柳杉花粉症的症状[ 37 ].
在一项细胞研究中，植物乳杆菌降低了大豆粉的过敏性 [ 38 ].
口服植物乳杆菌可减轻小鼠的气道高反应性和过敏反应 [ 39 ].
11) 念珠菌病
在外阴阴道念珠菌病 (VVC) 患者中，植物乳杆菌减少了常规治疗后的阴道不适，并改善了阴道细菌含量和阴道 pH 值 [ 40 ].
在一项临床试验中，使用植物乳杆菌可使外阴阴道念珠菌病复发风险降低三倍 [ 41 ].
植物乳杆菌还在实验室中杀死念珠菌 [ 42 ].
动物和细胞研究（缺乏证据）
没有临床证据支持将植物乳杆菌用于本节所列的任何病症。以下是对现有动物和细胞研究的总结，应指导进一步的研究工作。但是，不应将下列研究解释为支持任何健康益处。
12) 排毒
植物乳杆菌在实验室中减轻镉 (Cd) 在人类肠道细胞和小鼠中诱导的细胞毒性[ 43、44 ].
植物乳杆菌通过减少肠道铝吸收和组织积累，改善肝损伤、肾脏和大脑氧化应激，从而防止小鼠受到铝中毒[ 45 ].
用植物乳杆菌处理可通过增加铜排泄和减少铜在组织中的积累来减轻铜毒性。植物乳杆菌还逆转了铜暴露引起的氧化应激，恢复了 ALT 和AST血液水平并改善了小鼠的空间记忆 [ 46 ].
13) 血管性痴呆
植物乳杆菌发酵豆浆提取物可作为降血压剂和神经保护剂，改善血管性痴呆大鼠的学习和记忆 [ 47 ].
14) 焦虑
长期摄入植物乳杆菌可增加运动活性、多巴胺和血清素水平，同时减少小鼠的焦虑样行为。它还减少了抑郁样行为和炎性细胞因子水平，并增加了遭受早期生活压力的小鼠血清中的抗炎细胞因子水平[ 48、49 ].
15) 心血管健康
血压
植物乳杆菌发酵豆浆提取物可作为大鼠的降血压剂 [ 47 ].
同样在大鼠中，用植物乳杆菌发酵的蓝莓降低了血压并改善了可能指示心血管疾病风险的标志物 [ 50 ].
动脉粥样硬化
来自植物乳杆菌的脂磷壁酸 (LTA)可抑制小鼠促炎细胞因子的产生，并抑制动脉粥样硬化斑块炎症 [ 51 ].
16) 炎症
植物乳杆菌显着降低小鼠和大鼠促炎细胞因子的产生 [ 52 , 53 ]. 它还减轻了氧化应激和肾上腺素水平 [ 52 ].
17) 肝脏健康
用植物乳杆菌治疗大鼠阻塞性黄疸可恢复活跃的肝屏障功能 [ 54 ].
植物乳杆菌可保护小鼠免受氧化应激和肝脏炎症损伤 [ 55 ].
植物乳杆菌减轻了高脂血症小鼠的肝损伤[ 56 ].
补充植物乳杆菌 5 周可恢复患有非酒精性脂肪性肝病 (NAFLD) 大鼠的肝功能，并降低肝脏中的脂肪堆积水平。此外，该细菌显着减少了促炎细胞因子 [ 53 ].
18) 肠道健康
植物乳杆菌减少肠上皮细胞的炎症 [ 57 ].
摄入植物乳杆菌可以抵消肠道中不需要的细菌 [ 3 ].
植物乳杆菌增强了洛哌丁胺诱导的便秘小鼠的胃肠道转运[ 58 ].
溃疡
口服植物乳杆菌可通过抗炎和免疫调节活性改善小鼠的溃疡性结肠炎 [ 59 ].
肠易激综合症
植物乳杆菌可减少肠易激综合征患者的胀气问题和疼痛 [ 60 ].
幽门螺杆菌感染
植物乳杆菌可预防小鼠幽门螺杆菌感染引起的胃粘膜炎症和胃微生物群改变[ 61 ].
植物乳杆菌延缓幽门螺杆菌在大鼠胃中的定植，减轻胃炎症并改善胃组织病理学 [ 62 ].
19) 婴儿成长
植物乳杆菌菌株在慢性营养不良期间维持幼鼠的生长 [ 63 ].
20) 身体耐力
植物乳杆菌显着降低小鼠的体重并增加相对肌肉重量、握力和耐力游泳时间 [ 64 ].
21) 女性生育能力
植物乳杆菌改善了小鼠炎症诱导的不孕症 [ 65 ].
植物乳杆菌增强了自然微生物群落，并导致感染大肠杆菌的小鼠的生育能力恢复[ 66 ].
22) 组胺不耐受
植物乳杆菌可以在实验室环境中降解生物胺。在组胺不耐受的人群中可能值得研究 [ 67 ].
癌症研究
植物乳杆菌增强了肠腺癌小鼠的抗肿瘤免疫反应并延缓了肿瘤形成 [ 68 ].
长期服用植物乳杆菌可预防大鼠患乳腺癌 [ 69、70 ].
植物乳杆菌抑制大鼠结肠癌发生的发展 [ 71 ].
纳米尺寸的植物乳杆菌还在小鼠中表现出抗结直肠癌活性 [ 72 ].
植物乳杆菌显着抑制肝癌细胞、胃癌细胞和结直肠腺癌细胞的增殖[ 73 ].
这些影响尚未在人类受试者中进行过研究。
在大鼠身上没有观察到任何类型的不良反应，即使在大量食用后也是如此。然而，与其他益生菌一样，在器官衰竭、免疫功能低下和肠道屏障机制功能失调的患者中使用可能会导致感染 [ 74 ].
为了避免不良事件，请在使用益生菌之前咨询医生。
尽管这种情况可能很少见，但如果出现以下任何可能与非常严重的副作用相关的体征或症状，请立即寻求医疗帮助：
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