研究背景
全球感染幽门螺杆菌（Helicobacter pylori，H. pylori）的人口占40%以上。1994年，世界卫生组织将幽门螺杆菌确定为1类致癌物。胃和十二指肠溃疡、胃癌和胃粘膜相关淋巴组织（MALT）淋巴瘤与幽门螺杆菌感染密切相关。针对幽门螺杆菌感染的治疗，以铋为基础的四联疗法（Bismuth Quadruple Therapy，BQT）作为一线治疗方案被采用。然而，抗生素耐药性已成为根除幽门螺杆菌的难题。凝结魏茨曼氏菌（Weizmannia coagulans，W. coagulans）具有乳杆菌和芽孢杆菌的益生特性，其孢子形成能力使其具有更好的生存和稳定性。
研究表明，Weizmannia coagulansBC99可用于临床治疗肠易激综合征、腹泻、生态失调和乳糖不耐症。此外，体外实验发现Weizmannia coagulansBC99可有效抑制幽门螺杆菌活性，但其抗幽门螺杆菌感染的机制仍有待深入探讨。因此，本研究通过构建幽门螺杆菌感染小鼠模型，探究W. coagulans缓解幽门螺杆菌感染的作用机制，为临床上幽门螺杆菌感染的治疗提供了新的思路。
结果表明，Weizmannia coagulansBC99能减轻胃组织炎症，抑制机体炎症水平，缓解H. pylori感染引起的氧化应激水平。此外，16S rRNA基因测序分析显示，BC99通过降低Olsenella、Candidatus_Saccharimonas、Monglobus的丰度，增加Tyzzerella的丰度，逆转了肠道菌群的变化。同时，BC99引起Ligilactobacillus和Lactobacillus等有益菌水平的升高。鉴于BC99对戊酸含量的有益作用，用戊酸钠干预幽门螺杆菌感染小鼠实验发现，戊酸对幽门螺杆菌感染相关炎症和氧化应激反应具有良好的恢复作用。这些结果表明，凝结魏茨曼氏菌BC99作为一种潜在的具有拮抗幽门螺杆菌感染的益生菌，可以通过调节炎症、氧化应激，改善肠道菌群稳态来预防和治疗幽门螺杆菌感染。
Figure 1 W. coagulans BC99 inhibits H. pylori infection in a mouse model. (A) Grouping and flowchart of the mouse experiment. (B) Body weight change in different groups of mice. (C) Levels of serum H. pylori-IgG in different groups of mice. (D) Urease test of gastric tissue and OD562 of Urease reagent. (E) Representative photograph of gastric tissue samples from different groups by Warthin-Starry staining. (F) Representative photograph of gastric tissue samples from different groups by hematoxylin-eosin staining. (G) Representative photograph of duodenum tissue samples from different groups by hematoxylin-eosin staining.
使用KEGG通路分析来解释高通量序列数据集，识别与特定基因功能相关的遗传信息。功能预测的分类主要与环境信息处理（膜转运、信号转导）、代谢（碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢和核苷酸代谢）、遗传信息处理（复制和修复、翻译和转录）和细胞过程（细胞运动、细胞生长和死亡）相关。表明，BC99干预改变了幽门螺杆菌感染小鼠肠道微生物群的结构、代谢和组成。
Figure 4 Gut microbiota composition differences. (A) Taxonomic cladograms were generated by LefSe of metagenomic analysis data. The size of each circle is proportional to the taxon’s abundance; (B) LDA score histogram of LefSe analysis. (C) PICRUSt prediction of microbial function by KEGG analysis.
Figure 5 Contents of SCFAs in Faeces. (A) Total SCFAs content. The pink color indicates the content of acetic acid, the green color indicates the content of propionic acid, the purple color indicates the content of isovaleric acid, the blue color indicates the content of butyric acid, the orange color indicates the content of isobutyric acid, and the red color indicates the content of valeric acid. (B) Acetic acid content. (C) Butyric acid content. (D) Isobutyric acid content. (E) Isovaleric acid content. (F) Propionic acid content. (G) Valeric acid content.
Figure 6 Spearman’s correlation Heatmap analysis of gut microbiota influencing. The heatmap shows the Spearman correlation between gut microbiota and indicators, where the deeper red grid of the heatmap indicates a larger absolute value of the correlation and vice versa. Asterisks indicate significance, *, **, *** and **** indicate P< 0.05、P< 0.01、P< 0.001 and P< 0.0001, respectively.
Figure 7 Sodium valerate inhibits H. pylori infection in a mouse model. (A) Grouping and flowchart of the mouse experiment. (B) Body weight change in different groups of mice. (C) Levels of serum H. pylori-IgG in different groups of mice. (D) Urease test of gastric tissue and OD562 of Urease reagent. (E) Representative photograph of gastric tissue samples from different groups by HE staining. (F) Levels of inflammation in serum. (G) Levels of oxidant stress in serum.
https://doi.org/ 10.1111/1750-3841.17514
古绍彬，教授，博士生导师，河南科技大学食品与生物工程学院院长，食品微生物河南省工程技术研究中心主任，河南省高校青年骨干教师，洛阳市优秀科技杰出人才；兼任河南省生物工程类专业教学指导委员会委员，河南省食品科学技术学会副理事长、河南省农产品加工与贮藏工程学会副理事长，河南省生物工程学会理事。河南省教学名师、河南省教育系统优秀共产党员、河南省优秀硕士学位论文指导教师、洛阳市优秀杰出人才、洛阳市优秀教师。主持河南省研究生优质课程、河南省一流课程、精品在线开放课程等，获河南省教学成果一等奖。主持完成国家自然基金、省自然基金等省部级项目20余项。获河南省科技进步三等奖、中国商业联合会一等奖、中国轻工业联合会科技进步二等奖等奖励，河南省教学成果一等奖等。发表学术论文200余篇，其中SCI、EI收录80余篇，出版教材著作5部，申报国家发明专利40项，授权发明专利22项。
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豆及豆制品 果蔬及果蔬制品 大米及米制品 食用菌
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