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克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)统称为炎性肠病(IBD),表现为由一系列遗传和环境因素引起的胃肠道慢性炎症。人们普遍认为,炎症性肠病(IBD)是由遗传易感个体肠道内微生物区系的黏膜免疫反应失调引起的。然而,传统的抗炎药物,如5-氨基水杨酸、糖皮质激素等并非对所有患者有效,且有些会产生某些副作用。因此,大量研究开始致力于IBD的治疗安全、有效的新策略,益生菌是治疗IBD的方法之一,但其确切作用机制尚不清楚。本研究利用L.plantarum 17-1,干预健康小鼠21天后,利用葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导形成实验性结肠炎模型。结果显示,饲喂L.plantarum 17-1的结肠炎小鼠,可减缓结肠炎小鼠体重下降、结肠缩短等症状;观察结肠炎小鼠结肠组织切片,发现DSS处理组小鼠结肠黏膜层局部可见坏死,纤维组织增生伴有炎性细胞浸润,隐窝结构受损,肠道完整性被破坏,局部黏膜下层水肿伴有炎性细胞浸润,而添加植物乳杆菌组小鼠结肠形态较为完整,无明显病变。说明添加植物乳杆菌后可以缓解由DSS引起的结肠炎表形变化。利用ELISA试剂盒方法检测结肠组织中的免疫因子,发现DSS组结肠中促炎因子TNF-α、TNF-β、IL-1β、IL-6、IL-17水平均高于对照组(P<0.005),抗炎因子IL-10水平低于对照组(P<0.001),而采食含有0.05%L.plantarum 17-1日粮的小鼠,促炎细胞因子TNF-α(P<0.001),TNF-β(P<0.001),IL-6(P<0.001)和IL-17(P<0.001)的含量显著降低,抗炎细胞因子IL-10显著升高(P<0.001)。另外,采食L.plantarum 17-1也可显著缓解由DSS引起的抗氧化酶GSH-PX、GSH、CAT和SOD降低,以及氧化产物MDA、ROS升高等的现象,增强机体的抗氧化能力。综上所述,说明L.plantarum 17-1可以通过免疫调节、抗氧化活性缓解结肠炎小鼠的炎症反应。为了进一步研究菌与肠道之间的关系,收集造模期间第1-8天新鲜粪便,利用16S rDNA基因测序技术研究DSS诱导结肠炎小鼠肠道菌群变化。结果显示,L.plantarum 17-1干预21天后显著提高了 RuminococcaceaeUCG-014、norankfMuribaculaceae、LachnospiraceaeNK4A136group、norankfLachnospiraceae、LachnospiraceaeUCG-006、Roseburia、Akkersmankia的丰度。DSS处理组大肠杆菌和葡萄球菌属丰度增加,而植物乳杆菌处理组小鼠SCFA产生相关益生菌丰度增加。L.plantarum 17-1可以提高结肠炎小鼠肠道菌群多样性,促进有益菌群的定植,有效抑制肠道内致病菌生长,促进肠道菌群的恢复,从而缓解由DSS引起的肠道菌群紊乱。以上实验结果发现,L.plantarum 17-1可以通过调控肠道免疫水平缓解炎症,所以本论文采用常用的免疫细胞—RAW264.7小鼠巨噬细胞做体外实验,以终浓度50μg/mL脂多糖(LPS)诱导巨噬细胞,建立细胞炎症模型,采用CCK-8法检测不同浓度的L.plantarum17-1菌悬液对小鼠巨噬细胞RAW264.7的存活率影响,我们发现植物乳杆菌活菌在1×109 CFU/mL时反而抑制了细胞的生长,可能是由于活菌与细胞之间存在竞争关系使得细胞非药物致病性死亡。然后以同样的方法测定了不同浓度的热致死菌体对细胞存活率的影响,热致死菌体浓度为1×108和1×109 CFU/mL对细胞起到增殖效果,但不同浓度效果不稳定。由于前期实验结果发现L.plantarum17-1活菌、热致死菌体在适宜浓度时,具有抑制LPS免疫损伤的趋势,可以有效缓解因大肠杆菌脂多糖带来的免疫应激。但是在活菌1×109 CFU/mL时、热致死菌体浓度为1×1010 CFU/mL时效果不明显,我们推测可能是由于其代谢产物胞外多糖所发挥的作用。以实验室保存并鉴定的L.plantarum17-1为研究对象,对其活化发酵后,TCA去除蛋白、醇沉、透析冻干后获得粗胞外多糖,再通过Sevage法除蛋白,D4020大孔树脂脱色,DEAE-Sepharose Fast Flow分离后,苯酚-硫酸法测定分离纯化后胞外粗多糖(EPS)的含量,绘制洗脱曲线,最后,用分离后的EPS作用于巨噬细胞上,检测巨噬细胞增殖活性。结论发现EPS对小鼠巨噬细胞的增殖效果远远优于活菌和热致死菌体,在浓度170 μg/mL时,多糖对巨噬细胞的增殖能力达到最高为283.6%。综上所述,可以初步推测植物乳杆菌LP17-1对小鼠结肠炎缓解作用的机制初探可能是通过EPS调控免疫反应而实现。