Bifidobacterium longum Bianquejun 19 Suppresses Helicobacter pylori Motility and Colonization by Disrupting Energy Metabolism
本研究表明，长双歧杆菌（*Bifidobacterium longum*）Bianquejun 1 能够通过破坏中心碳代谢和呼吸链功能，从而抑制幽门螺杆菌（*Helicobacter pylori*）的生长、运动性和定植，进而减轻感染小鼠的胃部炎症和胶原沉积。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
在人类胃部，一种强酸性的环境通常能阻挡大多数细菌。然而，一种极具韧性的入侵者——幽门螺杆菌（Helicobacter pylori），却进化出了在其中茁壮成长的能力，它钻入保护胃黏膜的黏液层中。这种细菌是持久性的高手；它利用一根被称为鞭毛的微小、鞭状尾巴，在黏液中游动并将其自身锚定在胃壁上。一旦安顿下来，它就能引起慢性炎症，导致溃疡，并在某些情况下导致胃癌。几十年来，医生一直依赖强效抗生素来消灭这些感染，但这些细菌正变得越来越难以杀死，而且药物往往会破坏肠道脆弱的平衡。科学家们现在正在寻找一种更温和的方法：使用被称为益生菌的有益细菌，在不产生强力药物副作用的情况下智斗入侵者。挑战在于准确理解这些有益细菌是如何反击的，这个问题直到现在在很大程度上仍是一个谜。
最近，一个研究小组将注意力转向了一种特定的益生菌菌株——长双歧杆菌（Bifidobacterium longum）Bianquejun 19，以观察它如何与幽门螺杆菌相互作用。他们不仅观察了益生菌是否杀死了坏细菌，还想了解攻击的机制。通过在实验室环境下将这两种类型的细菌共同培养，然后利用先进的遗传工具和显微镜进行观察，科学家们发现，益生菌并非简单地毒害入侵者。相反，它切断了坏细菌的能量供应。研究表明，益生菌破坏了幽门螺杆菌的能量代谢，实际上让该细菌变得过于虚弱，无法移动或固定在胃壁上。
调查首先测试了不同部分的益生菌培养物如何影响幽门螺杆菌的生长。研究人员发现，益生菌生长过程中的液体，即发酵上清液，是最强大的武器。即使在中和了这种液体的酸性后，它仍然创造了一个坏细菌无法生长的清晰区域，直径达24毫米。这证明了益生菌释放出的可溶性物质能够主动抑制病原体，而不仅仅是依靠酸来杀灭它。当研究人员将活的益生菌细菌直接放置在幽门螺杆菌旁边时，坏细菌难以粘附在人类胃细胞上或侵入细胞。在这些直接竞争测试中，益生菌使幽门螺杆菌贴附细胞的能力降低了70%以上，并以类似的幅度阻止了其进入细胞。
为了理解这种虚弱的分子原因，团队分析了幽门螺杆菌在暴露于益生菌后的基因活动。他们发现，细菌使用能量的方式发生了剧烈变化。负责细菌中央“发电厂”的基因（即将食物转化为可用能量的机构）显著下调。具体而言，帮助构建制造ATP（细胞通用能量货币）机制的基因受到了抑制。结果，幽门螺杆菌细胞内的可用能量骤降。在暴露后的短短几小时内，能量水平从高基线水平下降到了原来的极小部分。细菌也失去了化学平衡，其内部氧化还原状态变得不稳定，从而进一步削弱了其功能。
这种能量危机对细菌的运动能力产生了直接且可见的影响。幽门螺杆菌依赖其鞭毛（即鞭状尾巴）在胃黏液中游泳。研究人员观察到，在接受益生菌处理后，细菌失去了游泳能力。在一项将细菌置于软胶质中以观察其扩散距离的测试中，未经处理的细菌在宽阔的圆圈内游泳，但经过处理的细菌几乎纹丝不动。八小时后，处理后的细菌完全失去了游泳能力。当科学家在强大的电子显微镜下观察细菌时，他们看到细菌变得畸形且扭曲。它们的鞭毛断裂、缺失或脱离了细胞体。这些细菌不仅是疲惫不堪，而且在物理形态上发生了变形，无法自我推进。
研究还观察了这种相互作用在生物体内的表现。研究人员使小鼠感染幽门elos杆菌，然后用益生菌进行治疗。在未受处理的感染小鼠中，胃黏膜显示出严重损伤的迹象，伴有严重的炎症和被称为胶原蛋白的瘢痕组织增加，这是长期损伤的标志。接受益生菌治疗的小鼠（无论是给予活细菌还是含有益生菌分泌物的液体）都表现出更健康的胃黏膜。炎症减轻了，且瘢痕组织的堆积也显著降低。此外，在处理后的小鼠体内，CagA（一种坏细菌注入人体细胞以造成伤害的有毒蛋白质）的水平也较低。这表明，通过剥夺细菌的能量，益生菌也阻止了细菌产生它们最有害的武器。
研究结果揭示了一个清晰的事件链：益生菌释放出的物质破坏了幽门螺杆菌的能量代谢。这种能量短缺阻止了细菌维持其鞭毛和有效运动。由于失去了游泳和锚定的能力，细菌无法在胃部定植或造成同等程度的损伤。虽然这项研究并未测试将其作为标准医疗手段的替代品，但它为如何通过特定益生菌菌株削弱危险病原体提供了详细的路线图。通过针对细菌的能量供应和运动能力，这种方法为控制幽门螺杆菌感染提供了一种新的思考方式，有望在不产生传统抗生素严酷副作用的情况下，帮助修复胃黏膜并降低长期并发症的风险。
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