背景:铅是一类常见的环境毒物,作为最易蓄积在机体内的重金属之一,被列于十大威胁人类健康的有毒物质。尽管对于铅暴露的防范措施在逐步完善,但铅作为无安全阈值的重金属,其在环境中长期的低剂量污染也会对人体造成损伤,尤其是非职业性群体通常经消化道摄入,导致以腹绞痛为主要症状的肠道损伤。目前,针对铅中毒的治疗以螯合药物为主,如依地酸钠钙、二巯基丁二酸、青霉胺。但传统的单一螯合疗法存在诸多副作用,并且不适用于低剂量铅暴露。有研究表明可利用益生菌菌体的吸附性与铅结合以清除体内铅离子以及维持菌群平衡,但同时外源性补充益生菌菌体存在不易在肠腔定植并伴有引发过敏性反应的风险。近年来,益生菌的代谢产物——益生元,被发现可以调节肠道菌群,以及激活抗炎因子保护机体健康。本研究选择常用的一类益生菌-植物乳杆菌进行体外发酵后取得上清液,利用细胞及动物模型评价其是否能缓解铅对肠道的损伤并探究其机制,为益生菌代谢产物缓解铅毒性提供理论依据。目的:1.探讨植物乳杆菌代谢产物能否减除铅对肠道的损伤;2.探讨植物乳杆菌代谢产物缓解铅致肠道损伤的保护机制;3.探讨植物乳杆菌代谢产物中发挥保护性的关键物质并将上清液与其进行体内外保护性对比。方法:首先,筛选植物乳杆菌最佳生长状态下发酵的上清液,通过石墨炉原子吸收分光光度计及红外光谱扫描仪检测植物乳杆菌上清液处理前后铅浓度变化与化学基团改变;然后,体外实验将植物乳杆菌上清液处理HT-29细胞,通过CCK-8实验、TMRM实验、活性氧水平、LeadmiumTM Green AM dye探针评价植物乳杆菌上清液对铅暴露致HT-29细胞损伤的体外保护作用;接着,体内实验通过每日定时灌胃C57BL/6小鼠植物乳杆菌上清液及铅暴露4周,观察小鼠生理状况及小肠病理损伤评价上清液对铅暴露致C57BL/6小鼠肠绒毛、肠道屏障损伤的体内保护作用;其次,利用液相色谱质谱联用仪对植物乳杆菌上清液进行非靶向代谢组学并探究其发挥主要作用的活性物质,同时分别对比植物乳杆菌上清液与传统螯合药物体内体外保护性;最后,通过16S扩增子测序分析铅暴露及上清液、螯合药物干预后小鼠肠道菌群操作分类单元以及利用KEGG注释分析预测铅暴露及植物乳杆菌上清液干预后菌群功能变化。结果:实验结果显示铅暴露对肠上皮细胞及肠腔环境造成严重损伤,与螯合药物青霉胺相比,植物乳杆菌上清液不仅有效减轻铅对肠道的损伤,而且具备调节肠道菌群,促进肠腔优势菌群生长的能力。具体实验结果如下:1.植物乳杆菌在MRS培养基中生长至16h进入对数期,在24h后进入稳定期,选择对数期这一时段生长状态较好、代谢产物较多的植物乳杆菌上清液进行后续实验;2.植物乳杆菌上清液配制铅溶液后与对照组（无菌发酵上清液-MRS配制铅溶液及去离子水配制铅溶液）相比出现明显沉淀,羧基基团峰、C-O键发生伸缩振动以及相比对照组有更多与金属成键的峰;3.植物乳杆菌上清液干预后显著缓解了HT-29细胞的损伤,包括改善了HT-29细胞活性、线粒体膜电位（细胞活性及线粒体膜电位恢复了约20%）,降低了因铅暴露而产生过多的活性氧,并且一定程度上阻止了铅离子进入细胞内（P＜0.05）;4.每日定时灌胃C57BL/6植物乳杆菌上清液干预后明显减少了铅对小鼠的肠道损伤,包括小鼠体重增幅稳定、小鼠盲肠结肠端未发生明显肿胀及小肠绒毛未发生明显断裂（P＜0.05）;5.植物乳杆菌发酵后产生多种活性小分子物质,包括具有螯合作用的青霉胺、具有抗炎特性的吲哚及其衍生物。6.青霉胺在在螯合铅离子的同时,可以恢复细胞活性约10%,但对于线粒体膜电位的保护性无明显差异（P＞0.05）,同时吲哚类物质未对铅暴露致细胞损伤产生保护作用（P＞0.05）。7.铅暴露导致肠道菌群发生紊乱,拟杆菌门与厚壁菌门比例失调,条件致病菌比例增多,小鼠灌胃青霉胺后与结肠炎相关的脱硫弧菌科（Desulfovibrionaceae）明显增多,植物乳杆菌上清液与青霉胺相比在小鼠生理状况及杯状细胞的保护上更具优势,同时植物乳杆菌上清液能促进以艾克曼氏菌（Akkermansia）为代表的肠道优势菌群生长,维持肠道菌群平衡（P＜0.05）。结论:植物乳杆菌代谢产物在减轻铅对肠上皮细胞及肠道屏障的破坏比单独使用青霉胺更显著,植物乳杆菌代谢产物不仅具备螯合铅离子及降低铅浓度的能力,同时还具备促进肠道优势菌群生长的能力,进一步维持肠腔环境稳定,维护机体健康平衡。本研究结果为将来进一步干预重金属铅对人体的损伤提供一些数据支持及新的方向。