2022年11月17日，《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（中科院一區(qū)，IF=5.279）在線發(fā)表了題為“Effect of Lactobacillus with Feruloyl Esterase-Producing Ability on Dextran Sodium Sulfate-Induced Ulcerative Colitis in Mice”的研究論文，被選為當(dāng)期（2022，Volume 70，Issue 47）的封面論文（Front Cover）。該論文以南京財(cái)經(jīng)大學(xué)為第一單位，碩士生沈丹為第一作者，陸穎健教授李向菲副教授為通訊作者。該研究工作得到了江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目（PAPD）、國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)博士后基金的資助。
潰瘍性結(jié)腸炎（UC）的發(fā)病率高，病程長(zhǎng)，易復(fù)發(fā)，治療UC的藥物雖多，但臨床數(shù)據(jù)表明一些藥物的療效有限，會(huì)引起發(fā)熱、過敏和腎臟損傷等不良反應(yīng)。因此，迫切需要尋找一種有效的、副作用少的UC預(yù)防性治療方法。
目前，已知產(chǎn)阿魏酸酶（FAE）的細(xì)菌主要是從人類或動(dòng)物的胃腸道細(xì)菌中篩選，其中大部分是乳酸菌。值得注意的是，作為益生菌的重要成員，乳酸菌的重要性是眾所周知的。腸道中的發(fā)酵乳桿菌、布氏乳桿菌、卷曲乳桿菌、羅伊乳桿菌和雙歧桿菌已被證實(shí)是分泌FAE的重要微生物群。該酶能夠水解阿魏酸酯化物，釋放的阿魏酸在腸道中被吸收利用，這提示產(chǎn)FAE菌的益生菌活性可能部分由阿魏酸緩慢釋放介導(dǎo)，而阿魏酸是生理和生化效應(yīng)的關(guān)鍵因素。
在本研究中，從正常小鼠的糞便中篩選分離得到產(chǎn)FAE菌，經(jīng)過鑒定，是一株產(chǎn)FAE的約氏乳桿菌（FAEb）。然后，將菌劑灌胃給葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導(dǎo)的UC小鼠，探究其對(duì)UC小鼠的作用機(jī)制。研究人員將32只小鼠分為四組：CN和MD組每天灌胃0.4 mL 0.85% NaCl溶液；PC組每天灌胃0.4 mL柳氮磺胺吡啶溶液（50 mg/kg/day）；FFJ組每天灌胃0.4 mL的FAEb菌液（5×109 CFU/mL）。經(jīng)2周飲食干預(yù)后，將MD、PC和FFJ組的飲用水換成2%DSS溶液（每2天換新），DSS誘導(dǎo)一周后處死小鼠。
研究發(fā)現(xiàn)，相對(duì)MD模型組，FAEb攝入能顯著緩解UC小鼠體重的下降和減輕結(jié)腸組織的病理損傷程度，并且能降低血清中促炎細(xì)胞因子的水平和提升結(jié)腸組織中抗氧化酶的活性。而且，FAEb的攝入能明顯上調(diào)腸道菌群（Bacteroidetes、Bifidobacterium和Lactobacillus johnsonii）的相對(duì)豐度，調(diào)節(jié)腸道微生物結(jié)構(gòu)組成。另外，FAEb攝入能促進(jìn)結(jié)腸組織中緊密連接蛋白Claudin-1和ZO-1的mRNA表達(dá)，對(duì)改善腸粘膜上皮機(jī)械屏障和腸道通透性起著重要作用。尤其是，FAEb攝入能明顯調(diào)節(jié)IKK-β、IκB-α和NFκB-p65的表達(dá)。綜上結(jié)果分析，產(chǎn)FAE菌分泌的FAE可能水解腸道內(nèi)的酯化物，產(chǎn)生具有抗炎、抗氧化作用的阿魏酸和低聚糖，然后，發(fā)揮抗炎作用，增強(qiáng)腸黏膜屏障，調(diào)節(jié)腸道微生物結(jié)構(gòu)，抑制NF-κB炎癥信號(hào)通路活性，從而達(dá)到緩解潰瘍性結(jié)腸炎的效果。具體的改善機(jī)制有待進(jìn)一步探索和研究，但不可否認(rèn)的是，產(chǎn)FAE的約氏乳桿菌可以作為預(yù)防和治療UC的膳食補(bǔ)充劑。
圖1 產(chǎn)阿魏酸酯酶乳酸桿菌緩解炎癥機(jī)理
圖2 FAEb對(duì)DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠腸道菌群的影響
原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.2c02066
