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肠道炎症是困扰人类的主要胃肠道疾病之一,近年来在世界上发病率逐年升高。常规的治疗药物存在着诸多副作用,不适合长期服用。目前许多研究发现乳酸菌作为一种辅助药物在治疗肠道炎症中起到积极的效果。鼠李糖乳杆菌作为一种研究最为广泛的乳酸菌之一,具有多种益生功能。目前一些体内和体外试验已经证明鼠李糖乳杆菌可以改善胃肠道功能、缓解肠道炎症,但其具体的作用机制尚不明确,因此深入解析鼠李糖乳杆菌对肠道炎症的缓解机制对该菌种的应用和开发具有重要意义。本研究以分离自健康婴儿粪便的鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)JL-1为对象,通过建立Caco-2细胞体外黏附模型对菌株的黏附能力进行评价,利用模拟胃肠道环境的方法,评价菌株在酸性环境、胆盐环境和模拟胃肠液中的存活能力。然后,通过全基因组测序和比较基因组学进一步研究该菌株潜在的益生特性。分别利用脂多糖(LPS)建立Caco-2细胞炎症模型和小鼠肠道炎症模型,探究L.rhamnosus JL-1对肠道炎症的缓解作用,最后对相关调控信号通路进行研究,阐明其缓解机制。通过上述研究,得到以下研究结果:(1)L.rhamnosus JL-1具有较强的黏附能力和耐受胃肠道环境的能力。其对Caco-2细胞的黏附率高达92.89%,显著高于其他受试鼠李糖乳杆菌。在p H 3.0条件下培养3 h后,存活率高达95.76%,在p H 2.0条件下培养3 h后,存活率可达82.90%;在0.3%、0.5%和1.0%的不同浓度胆盐环境中培养4 h后,其存活率分别为97.88%、90.82%和90.01%;在模拟胃液、肠液中培养后,菌株的存活率分别为95.65%和88.07%。因此,L.rhamnosus JL-1具有在胃肠道中定植的潜力。(2)明确了L.rhamnosus JL-1基因组的基本特征,挖掘了菌株在功能特性方面的基因特征。L.rhamnosus JL-1的基因组中含有1个环形染色体,无质粒,全长为3007502 bp,GC含量为46.69%,共预测到2935个编码基因,59个t RNA基因和15个r RNA操纵子。通过比较基因组分析发现,在L.rhamnosus JL-1基因组中存在与细胞黏附、耐酸性和耐胆盐能力相关的基因;11个鼠李糖乳杆菌基因组中存在3700个泛基因,其中核心基因1740个,非共有基因1960个,采用最大似然法构建核心基因进化树,发现L.rhamnosus JL-1与L.rhamnosus4B15亲缘关系较近;通过共线性分析发现,与其他基因组相比,L.rhamnosus JL-1与L.rhamnosus GG具有很好的共线性,基因组中没有大片段的基因转移和重排,从基因水平进一步验证了菌株潜在的功能特性。(3)L.rhamnosus JL-1可以减轻LPS诱导的Caco-2细胞的炎症反应。采用LPS构建Caco-2细胞炎症模型,探究菌株对体外炎症模型的作用,结果表明L.rhamnosus JL-1通过抑制LPS诱导的Caco-2细胞中的促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6的m RNA表达减轻细胞炎症(p<0.05),并且在一定程度上呈现剂量依赖性。NF-κB信号通路抑制剂PDTC显著降低了促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6的m RNA表达量(p<0.01),证明了L.rhamnosus JL-1通过抑制NF-κB信号通路减轻LPS诱导Caco-2细胞的炎症反应。(4)L.rhamnosus JL-1可以减轻LPS诱导的小鼠的肠道炎症和肠黏膜损伤。采用LPS构建小鼠肠道炎症模型,探究菌株对体内炎症模型的缓解作用,结果表明灌胃L.rhamnosus JL-1缓解了小鼠精神萎靡、体重减轻、肠壁变薄等病理变化,有效减轻肠道炎症和肠黏膜损伤,同时显著降低回肠组织中促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6的m RNA表达量(p<0.05),且呈现一定程度的剂量依赖性。(5)初步解析了L.rhamnosus JL-1缓解LPS诱导的肠道炎症的机制。采用real-time RT-PCR技术对TLR4-NF-κB信号通路的TLR4和NF-κB基因表达进行分析发现,L.rhamnosus JL-1可以通过抑制TLR4-NF-κB信号通路,调控下游因子的表达,进而减轻LPS引起的肠道炎症和肠黏膜损伤。