Lactiplantibacillus plantarum CCFM8661与透明质酸协同作用，通过促进铅的排泄和肠道微生物群的恢复来减轻铅的毒性

《Journal of Future Foods》：Lactiplantibacillus plantarum CCFM8661 and hyaluronic acid synergistically alleviate Pb toxicity via promoting Pb excretion and gut microbiota restoration

　　铅作为普遍存在的环境危害，通过多种途径进入人体并引发系统性毒性反应。本研究提出一种新型合成生物策略，通过乳酸植物乳杆菌CCFM8661与透明质酸（HA）的协同作用，有效减轻铅暴露小鼠的铅积累，恢复抗氧化能力及肠道微生物群结构，其效果优于单用益生菌或化学螯合剂。代谢组学分析显示，该组合通过调控S-腺苷甲硫氨酸、泛酸等关键代谢物，修复了铅干扰的甲基化、能量代谢及解毒通路。

　　铅（Pb）是一种广泛存在于地球地壳中的环境危害物质，其对人类健康的威胁不容忽视。铅可以通过多种途径进入人体，如饮食、呼吸和皮肤接触，引发全身性的毒性反应，成为全球公共健康领域的重要挑战。传统治疗方法在应对重金属毒性与微生物群失调之间的复杂关系方面存在不足，因此，寻找更有效的干预手段成为当前研究的重点。

本研究提出了一种新型的益生菌组合策略，即使用乳酸乳球菌CCFM8661与透明质酸（HA）的联合干预，以全面应对铅中毒问题。这种益生菌组合通过互补机制提供保护，不仅有助于铅的排出，还能恢复肠道微生物群的稳定性。实验结果表明，在铅暴露的小鼠中，这种益生菌组合显著降低了组织中的铅负荷，效果接近临床常用的螯合剂DMSA。此外，该组合还恢复了抗氧化能力与组织完整性，显示出其在铅中毒治疗中的潜力。

研究发现，CCFM8661能够促进铅的排出，而HA则通过恢复关键细菌种类，如拟杆菌（Bacteroides）和瘤胃球菌科（Ruminococcaceae），增强微生物群的稳定性。代谢组学分析进一步揭示了益生菌组合对铅引起的甲基化、能量代谢和解毒途径的正常化作用，网络分析识别出S-腺苷甲硫氨酸和泛酸作为关键的代谢枢纽，调节微生物群与宿主之间的恢复过程。因此，这种同时针对重金属排出和微生物群恢复的双功能益生菌组合，为缓解工业污染物毒性提供了一种新颖的饮食干预方案。

铅中毒不仅对身体造成直接损害，还会影响肠道微生物群的结构和功能。肠道微生物群作为人体内部的一个“器官”，拥有超过10^14个微生物，其基因数量是人类基因组的150倍。这种微生物群在多种疾病的病理生理过程中发挥重要作用，包括心血管疾病、代谢紊乱、神经系统疾病和肠道功能障碍。铅暴露会导致微生物群的组成变化、生态多样性下降以及代谢产物的异常，从而影响宿主与微生物之间的共生关系，加剧系统的毒性反应。

当前，铅中毒的临床管理主要依赖于螯合疗法，如使用EDTA或DMSA。虽然这些方法在急性中毒情况下有效，但其应用往往伴随着显著的局限性，包括对必需矿物质的非特异性消耗、不良的全身副作用，以及无法有效恢复铅暴露导致的肠道微生物群失调。因此，探索更安全、可持续的替代策略显得尤为重要。益生菌干预作为一种新兴的治疗手段，因其金属结合能力和调节微生物群的能力而受到关注。其中，乳酸乳球菌CCFM8661表现出优异的铅螯合效果，能够显著降低小鼠组织中的铅积累。

透明质酸（HA）作为一种黏弹性聚合物，其羧基和羟基能够结合铅离子，从而在胃肠道中减少铅的吸收。HA不仅作为益生菌的辅助物质，还通过提供营养基质促进有益微生物的生长。然而，单独使用益生菌或预生物在应对铅中毒时效果有限，表明单一治疗手段难以解决金属毒性与生态平衡之间的复杂关系。因此，结合益生菌和预生物的益生菌组合（synbiotic）被认为是一种极具前景的治疗策略。

本研究中，HA被引入作为选择性的预生物，以增强CCFM8661的解毒能力。实验结果表明，HA在恢复微生物多样性方面优于CCFM8661单独使用，特别是在恢复关键有益菌群如拟杆菌、乳酸杆菌科（Lachnoclostridium）和瘤胃球菌科成员方面表现突出。拟杆菌在维持肠道健康和微生物群恢复中扮演着特别重要的角色，其能够分解复杂的多糖，产生有益代谢产物，并调节免疫反应。研究还表明，HA的使用有助于改善肠道屏障功能，减轻炎症反应，并维持系统的代谢平衡。

代谢组学分析进一步揭示了益生菌组合对铅引起的代谢紊乱的修复作用。实验结果显示，CCFM8661和HA的联合使用显著恢复了铅暴露导致的甲基化、能量代谢和解毒途径的异常。特别是S-腺苷甲硫氨酸和泛酸的恢复，对于缓解铅引起的表观遗传调控异常和系统性炎症具有重要意义。此外，泛酸相关途径的增强有助于细胞能量代谢的恢复，改善线粒体功能，从而提升整体代谢平衡。同时，HA的使用提高了 hippuric 酸的水平，表明其在铅解毒过程中的重要作用，有助于铅的排出并减少系统积累。

尽管本研究在实验终点展示了益生菌组合（CCFM8661 + HA）在铅排出和微生物群恢复方面的协同效应，但未包括系统的时间过程评估。未来的研究可以考虑在多个时间点进行采样，以更全面地了解铅清除的动态过程、微生物群恢复的轨迹以及代谢物的变化情况。此外，对关键代谢物（如S-腺苷甲硫氨酸、泛酸和hippuric酸）的功能确认也有待进一步研究，可以通过外源性补充或选择性抑制等方法进行验证。

从转化医学的角度来看，有必要在慢性铅暴露人群中评估该益生菌组合的可行性、安全性和应用范围。尽管存在一些局限性，本研究的结果表明，CCFM8661与HA的益生菌组合通过双功能机制提供了一种优化的铅解毒策略。这种同时针对铅积累和微生物群失调的治疗方法，能够提供比单一成分更全面的保护，从而在铅中毒的干预中展现出更高的疗效。

综上所述，本研究为铅中毒的治疗提供了一种新的视角，即通过生态恢复与传统毒素清除的结合，实现更全面的保护。这种双功能益生菌组合不仅能够有效降低组织中的铅含量，还能恢复肠道微生物群的组成和功能，同时改善宿主的代谢状态。这一策略在特定人群中，尤其是那些因螯合疗法副作用而难以接受传统治疗的群体中，具有重要的应用价值。未来的研究可以进一步探索这种益生菌组合在其他重金属中毒中的应用，以及其在不同环境和人群中的适应性和效果。