动物双歧杆菌乳亚种 BB-12 对急性胰腺炎小鼠的作用：肠道菌群与代谢通路的调节新发现

　　急性胰腺炎（AP）发病率呈上升趋势且死亡率高。为探究益生菌对 AP 的作用，研究人员以小鼠为模型开展关于动物双歧杆菌乳亚种 BB-12 的研究。结果显示 BB-12 能减轻胰腺和肠道损伤，调节相关通路。该研究为 AP 治疗提供新方向。

为了促进科学的传播，生物通采集了这篇文章，如需英文原文，请点击！订阅BioHot索取原文

　　在消化系统疾病的研究领域中，急性胰腺炎（Acute Pancreatitis，AP）就像一颗 “定时炸弹”，严重威胁着人们的健康。它是一种常见的急性胃肠道疾病，在全球范围内，其发病率正以每年令人担忧的速度增长，每 10 万人中就有 34 人发病。尽管现代医学在不断进步，但 AP 的死亡率依旧居高不下。这是因为 AP 发病时，胰腺如同战场，腺泡细胞大量坏死，局部和全身炎症反应剧烈，淀粉酶水平飙升，反映出炎症的严重程度和组织器官的受损状况。

目前，AP 的治疗面临诸多挑战。一方面，现有的治疗手段难以有效降低死亡率；另一方面，越来越多的研究发现，肠道菌群与 AP 的发生、发展密切相关。患者肠道内有益菌数量减少，有害菌增多，肠道微生态失衡，这无疑给 AP 的治疗雪上加霜。在这样的背景下，寻找一种安全、有效的治疗方法迫在眉睫。

为了攻克这一难题，山东第一医科大学和山东医学科学院、济南微生态生物医学山东省实验室、浙江大学医学院附属第一医院等机构的研究人员展开了深入研究。他们将目光聚焦在动物双歧杆菌乳亚种 BB-12（Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12，BB-12）上，这是一种广泛应用的益生菌，但它在 AP 治疗中的具体作用此前却鲜为人知。

研究人员通过一系列实验，得出了令人振奋的结论。首先，BB-12 能显著减轻 AP 小鼠的胰腺和肠道损伤。在实验中，给小鼠灌胃 BB-12 后，与未接受治疗的 AP 小鼠相比，胰腺细胞坏死和炎症细胞浸润明显减少，血清淀粉酶活性降低，肠道上皮损伤也得到缓解。其次，BB-12 调节了肠道菌群的组成。它增加了有益菌 Ligilactobacillus 的相对丰度，降低了有害菌 Bilophila 的含量。此外，BB-12 还对 AP 诱导的多条代谢通路进行了调节，如缓解了胰腺分泌、抗坏血酸和醛糖酸代谢通路的上调，逆转了核糖体、氧化磷酸化和热生成通路的下调。

这些结论意义重大。它为 AP 的治疗提供了新的方向和潜在的治疗靶点，让人们看到了通过调节肠道菌群和代谢通路来治疗 AP 的希望。该研究成果发表在《AMB Express》上，为相关领域的研究提供了重要参考。

广告 细胞能量代谢分析怎么做？安捷伦细胞分析学习中心和演示申请点这里！

研究人员在实验过程中运用了多种关键技术方法。在动物实验方面，选用 24 只雄性 SPF 级 C57BL/6 小鼠，随机分为健康对照组（CON 组）、模型组（AP 组）和益生菌治疗组（BB12 组），构建 AP 小鼠模型。通过血清淀粉酶测量，检测小鼠血清中淀粉酶的活性；利用组织学分析，对胰腺和回肠组织进行 HE 染色，观察病理变化。在分子层面，采用转录组学技术，对胰腺和回肠组织的 RNA 进行测序分析，探究基因表达变化；运用粪便微生物组分析技术，提取小鼠粪便 DNA，对 16S rDNA 基因序列的 V3 - V4 区域进行扩增测序，研究肠道菌群结构和组成。

下面来详细看看研究结果：

1. BB-12 减轻 AP 小鼠的胰腺和肠道损伤：实验结束时，各组均无小鼠死亡。通过 HE 染色观察胰腺组织，AP 组胰腺细胞坏死和炎症细胞浸润比 CON 组更严重，病理评分和血清淀粉酶水平显著升高。而 BB12 组与 AP 组相比，胰腺损伤病理评分更低，炎症细胞浸润减少，胰腺细胞损伤减轻，血清淀粉酶水平下降；观察回肠组织，CON 组上皮绒毛排列紧密有序，AP 组绒毛受损，BB12 组回肠上皮损伤明显减轻。
2. BB-12 缓解肠道相关通路的转录下调：对肠道进行转录组分析，发现 BB-12 缓解了 AP 诱导的 70 个肠道基因的转录变化。它下调了 14 个 AP 诱导上调的与免疫相关的基因表达，同时缓解了 56 个基因的转录下调，这些基因包括溶质载体家族成员等。KEGG 通路分析表明，BB-12 缓解了 AP 诱导的抗原加工和呈递、糖酵解 / 糖异生和氨基酸生物合成通路的下调。
3. BB-12 缓解胰腺相关通路的上调：对胰腺进行转录组分析，BB-12 预处理逆转了 AP 诱导的 69 个胰腺基因的转录变化。它逆转了 23 个胰腺基因的上调，缓解了 46 个胰腺基因的下调，其中包括免疫相关基因和核糖体蛋白相关基因。KEGG 通路分析显示，BB-12 预处理缓解了 AP 诱导的胰腺分泌、抗坏血酸和醛糖酸代谢通路的上调，以及核糖体、氧化磷酸化和热生成通路的下调。
4. BB-12 改变 AP 小鼠肠道菌群组成：通过 Alpha 多样性分析，发现 AP 组、BB-12 组和 CON 组的 Chao1 和 Shannon 指数无显著差异，但主坐标分析和 Adonis 分析表明三组微生物组成存在显著差异。在属水平上，BB-12 组 Acetatifactor 和 Oscillibacter 相对丰度下降；在种水平上，Ligilactobacillus sp. 等 4 种菌相对丰度增加，ASF356 sp. 和 Bilophila sp. 等 16 种菌相对丰度下降。
5. BB-12 调节的肠道微生物与胰腺炎改善相关：相关性分析发现，Bilophila 和 ASF356 的相对丰度与血清淀粉酶活性呈显著正相关，与大多数胰腺基因呈显著负相关。KEGG 通路富集分析显示，与 Bilophila 和 ASF356 显著相关的胰腺基因在核糖体通路中富集。

研究结论和讨论部分进一步强调了该研究的重要意义。研究表明，BB-12 对 AP 小鼠具有显著的保护作用，其机制可能与调节肠道 Lactobacillus、Bilophila 和 ASF356 的丰度，以及调控胰腺分泌、抗坏血酸和醛糖酸代谢、氧化磷酸化、核糖体和热生成通路有关。虽然该研究为 AP 治疗提供了新的思路，但目前仅在动物模型上进行了验证，未来还需要进一步开展临床试验，评估 BB-12 在 AP 患者中的疗效。这一研究成果为 AP 的治疗开辟了新方向，有望推动 AP 治疗领域的进一步发展，让更多患者受益。

打赏

下载安捷伦电子书《通过细胞代谢揭示新的药物靶点》探索如何通过代谢分析促进您的药物发现研究

10x Genomics新品Visium HD 开启单细胞分辨率的全转录组空间分析！

欢迎下载Twist《不断变化的CRISPR筛选格局》电子书

单细胞测序入门大讲堂 - 深入了解从第一个单细胞实验设计到数据质控与可视化解析

下载《细胞内蛋白质互作分析方法电子书》