In Vivo Evaluation of the Efficacy, Biosafety, and Bioavailability of Potential NBC Probiotic Strains
这项研究表明,五种特定的乳酸菌菌株(NBC99、YEA81、SA74、NBC5527 和 NBC2255)能有效减轻小鼠的氧化应激,增强肠屏障和血脑屏障的完整性,并缓解全身性炎症,且不产生毒性,从而支持其作为调节肠-脑轴的安全益生菌的潜力。
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人类肠道内栖息着庞大的微观生命群落,这是一个繁忙的生态系统,其功能远不止消化食物。这个被称为肠道微生物群的内部网络,充当了身体与外界之间的关键界面。当这个群落保持平衡时,它有助于维持一道强大的屏障,防止有害物质泄漏到血液中。然而,当这种平衡被打破时,屏障会变弱,导致毒素逃逸并引发炎症,这种炎症甚至可能波及大脑。这种肠道与大脑之间的联系是现代医学研究的一个重点,表明胃部发生的变化可能会影响情绪、认知和整体健康。科学家们对益生菌——即在摄入足够数量时可以帮助恢复这种微妙平衡的活体益生菌——表现出越来越浓厚的兴趣。虽然许多人服用益生菌是为了促进一般健康,但研究人员仍在努力理解究竟哪些特定的细菌菌株在修复肠道屏障且不造成伤害方面最为有效。
在最近的一项研究中,一个研究小组旨在测试五种特定的益生菌菌株,以观察它们在生物体内的表现。该团队位于土耳其的多所大学,重点研究了五种不同类型的细菌:Lactiplantibacillus plantarum(植物乳杆菌)、Lacticaseibacillus paracasei(副干酪乳杆菌)、Lacticaseibacillus rhamnosus(鼠李糖乳杆菌)、Streptococcus thermophilus(嗜热链球菌)和 Bifidobacterium longum(长双歧杆菌)。为了在真实的生物系统中观察它们的效果,科学家们使用了六十六只雌性小鼠。他们将这些动物分为七组:一组未接受治疗,一组接受了常作为对比标准的已知益生菌菌株,其余五组则每组分别接受了一种正在测试的新型细菌菌株。小鼠被观察了两周,研究人员在第一周和第二周进行健康检查并采集样本,以观察这些细菌是如何与动物的身体进行相互作用的。
这项调查考察了健康的几个关键领域,首先是从肠道本身开始。研究人员测量了血液和组织中作为炎症和压力信号的特定蛋白质和化学物质水平。他们发现,总体而言,接受新型益生菌菌株治疗的小鼠与未受治疗的小鼠相比,其炎症信号水平较低。这表明这些细菌有助于平息免疫系统的反应。他们还测量了脂多糖的水平,这是一种存在于某些细菌细胞壁中的毒性物质,如果逃逸到肠道外会导致疾病。接受治疗的小鼠血液中的这些毒素水平显著降低,表明益生菌有助于保持肠道屏障完整,并防止这些有害物质进入血液。
除了炎症之外,研究还检查了肠道黏膜的物理健康状况。研究人员观察了黏液的产生以及将肠细胞连接在一起的紧密连接(其作用类似于墙壁间的砂浆)的强度。结果显示,接受益生菌治疗的小鼠产生了更多的保护性黏液,并且肠细胞之间的连接更强。这至关重要,因为强大的屏障可以防止不需要的颗粒通过。团队还使用强大的电子显微镜观察了肠道的微观结构。他们观察到,在接受益生菌的小鼠中,肠细胞表面的微小毛发状突起保持健康且排列整齐,而未受治疗的小鼠则显示出磨损迹象。这一物理证据支持了细菌有助于维持消化道结构完整性的观点。
研究还探讨了肠道与大脑之间的联系,这条路径通常被称为“肠-脑轴”。研究人员检查了小鼠大脑中是否存在压力和炎症的迹象,以及保护大脑免受血液中有害物质侵害的血脑屏障的强度。他们发现,益生菌有助于保护这一屏障,并减轻了多个组别中的大脑炎症迹象。有趣的是,效果因所使用的特定细菌菌株以及小鼠接受治疗的时间长短而异。某些菌株在减少肠道炎症方面表现更好,而另一些菌株在保护大脑或改善肠道物理结构方面则更为有效。这种差异凸显了并非所有益生菌的作用方式都相同;每种菌株都有其独特的益处谱系。
最后,团队确保了这些有益细菌对动物是安全的。他们仔细检查了小鼠的肝脏和肾脏,即负责从体内过滤毒素的器官。研究发现,这些器官没有出现损伤或毒性迹象,这表明所使用的细菌剂量是安全且耐受良好的。研究人员得出结论,这些特定的细菌菌株成功地减少了氧化应激,增强了肠道屏障,并在没有造成伤害的情况下限制了全身性炎症。尽管结果令人鼓舞,但作者指出,其效果是复杂的,取决于具体的细菌类型、涉及的组织以及治疗持续时间。这项研究为理解不同益生菌菌株如何在活体中发挥作用提供了坚实的基础,表明未来的研究应侧重于将特定的细菌菌株与特定的健康需求相匹配,以最大限度地发挥其潜在益处。
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