生活习惯的改变和化疗药物的使用增加使得肠道黏膜屏障更加容易受到损伤,而许多疾病与肠道黏膜屏障损伤有密切的关系。因此,保护肠道黏膜屏障结构和功能的完整性对于肠源性疾病预防和治疗有非常重要的意义。目前,益生菌被认为是治疗肠道黏膜屏障损伤的潜在治疗药物,相对于传统筛选益生菌的方式,以现有性能良好的益生菌为底盘菌,利用基因工程的理论和技术构建工程益生菌是实现肠道黏膜屏障损伤针对性治疗更为有效的手段。本研究以实验室前期构建的3株不同产量的产八氢番茄红素酿酒酵母（phytoene-producing Saccharomyces cerevisiae,PSc）为研究对象,以环磷酰胺诱导的肠道黏膜屏障损伤小鼠为模型,从肠道黏膜、肠道免疫和肠道菌群的角度探讨PSc对肠道黏膜屏障损伤的修复作用,为修复肠黏膜屏障的酿酒酵母（Sc）工程益生菌的开发提供理论依据。方法:1.研究PSc对肠道黏膜损伤的修复作用:除正常组外,其他组小鼠连续三天腹腔注射环磷酰胺（100 mg/kg）以建立小鼠肠黏膜屏障损伤模型。造模成功后,治疗组小鼠连续10天分别灌胃给予酿酒酵母、低产量八氢番茄红素酿酒酵母（LPSc）、中产量八氢番茄红素酿酒酵母（MPSc）和高产量八氢番茄红素酿酒酵母（HPSc）,同时正常组和模型组以生理盐水灌胃作对照。使用苏木素-伊红（HE）染色检测小鼠空肠组织形态学变化,使用阿利新蓝-过碘酸雪夫氏（AB-PAS）染色检测小鼠空肠杯状细胞数量及其含酸性黏液的杯状细胞比例,使用免疫组化法（IHC）检测小鼠空肠黏蛋白（MUC2）的表达情况,检测小鼠肠道通透性（血清DAO和LPS）、肠道完整性关键酶（空肠DAO和AKP）和肠道黏膜保护因子（空肠EGF和EGFR）的水平,使用Western blot法检测小鼠空肠紧密连接蛋白（Occludin、Claudin-1和ZO-1）的表达水平和MAPK通路相关蛋白（ERK、JNK、p38、p-ERK、p-JNK和p-p38）的表达情况。2.研究PSc对肠道免疫的调节作用:使用HE染色法检测小鼠胸腺和脾脏的组织形态学变化,使用HE染色法检测小鼠空肠潘氏细胞数量及其内嗜酸性颗粒的变化,使用ELISA法检测小鼠空肠细胞因子（sIgA、IL-1β、IL-6、TNF-α、TGF-β3、IL-17和IL-21）的水平,使用IHC法检测小鼠空肠固有层免疫细胞（CD4+T细胞、CD8+T细胞、DC细胞和CD83+DC细胞）的数量,用Western blot法检测小鼠空肠DC细胞成熟表型因子（CD83和MHC-Ⅱ）、空肠Th17和Treg转录因子（RORyt和Foxp3）、空肠Toll样受体（TLR2和TLR4）和NF-κB信号通路蛋白（p-IκB-α、IκB-α、p-p65和p65）的表达情况。3.研究PSc对肠道菌群结构的调节作用:在使用PSc治疗后第十天于超净台取出小鼠粪便,对粪便细菌的16S rDNA的V3-V4区和粪便真菌的ITS区域进行高通量测序,富集粪便细菌和真菌的OTU,对粪便细菌和真菌的α-多样性、β-多样性和菌种组成进行分析。结果:1.PSc治疗可以改善由环磷酰胺诱导的肠黏膜损伤,具体表现为:经过PSc治疗后,小鼠空肠组织形态学损伤明显改善,空肠杯状细胞数量和杯状细胞内酸性黏蛋白的比例显著增加,空肠黏蛋白MUC2的表达显著增加,空肠黏膜通透性指标、肠道黏膜完整性关键酶和肠道黏膜保护因子的水平显著恢复、肠道紧密连接相关蛋白的表达显著上调。与此同时,PSc治疗调节了肠道MAPK通路相关蛋白的表达。2.PSc治疗可以改善由环磷酰胺诱导的肠黏膜免疫低下,具体表现为:经过PSc治疗后,小鼠胸腺和脾脏的组织形态学损伤明显改善,空肠隐窝的潘氏细胞数量显著增加,空肠细胞因子水平显著增加,空肠固有层免疫细胞CD4+T细胞和DC细胞数量明显增加,肠道DC细胞成熟相关表型因子的表达、空肠Th17和Treg转录因子（RORyt、Foxp3）的表达以及RORyt/Foxp3的比值显著上调。与此同时,PSc治疗增加了肠道TLR2和TLR4的表达,并激活了 NF-κB信号通路。3.PSc治疗可以改善由环磷酰胺诱导的肠道菌群紊乱,具体表现为:经过PSc治疗后,小鼠粪便细菌菌群的α-多样性增强而真菌菌群的α-多样性减弱,细菌菌群和真菌菌群的β-多样性和菌种组成得到一定恢复。结论:PSc可能通过MAPK信号通路改善肠道黏膜损伤并可能通过TLR2受体、TLR4受体和NF-κB信号通路改善肠道免疫,同时,PSc可以改善肠道菌群结构,这可能也是其修复环磷酰胺诱导小鼠肠道黏膜屏障损伤的潜在机制。在使用Sc和三种不同产量PSc干预的情况下,HPSc显示了最好的肠道黏膜屏障损伤修复效果,而Sc的效果较差,这表明酿酒酵母工程益生菌对于肠道黏膜屏障损伤修复有较大的潜力。