以肠道菌群和代谢为靶点的益生菌机制实证综述

近日，内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室孙志宏研究员及团队在食品科学顶级刊物《Trends in Food Science and Technology》（Q1, IF:16.002）发表最新大型综述。

人类肠道中的微生物群落是复杂的，影响着健康或疾病。肠道微生物受到多种环境因素的不断塑造，特别是饮食。益生菌作为一种营养补充剂或辅助治疗手段，显示出良好的预防、缓解甚至治疗效果，这些效果往往伴随着肠道微生物组和代谢组的变化。当前，探究益生菌在减轻疾病病理中的效果成为一个研究重点，然而其确切作用和机制尚不清楚。因此，本综述基于近年来实验室研究成果，对益生菌在动物和人体试验的最新文献进行检索，综合总结了益生菌在促进健康方面的循证证据，旨在提供一个益生菌作用机制的全面概述。

文章从四个不同的方面总结了益生菌对肠道微生物和代谢物的调节作用，概述了益生菌改善宿主健康和疾病的机制，回顾了益生菌在临床试验中的临床疗效，讨论了当前益生菌临床研究的挑战，并提出了改进建议。首先，益生菌可以通过竞争排斥或通过产生生物活性分子（如乳酸和胆汁酸）调节结肠微环境，这不仅促进有益微生物的生长，而且抑制有害肠道微生物甚至机会性病原体，从而调节肠道稳态。另一方面，益生菌通过促进肠道机械、化学和免疫屏障的更新来增强肠道粘膜的完整性，从而减少炎症、肠漏和病原体易位。此外，益生菌通过干扰免疫细胞和炎症因子、修复肠道屏障、调节肠道菌群及其代谢产物参与免疫调节，从而改善或预防疾病相关的炎症和组织损伤。最后，益生菌可以调节肠道微生物代谢产生的代谢物和小分子的活性物质（如SCFA、色氨酸、5-羟色胺、吲哚、γ-氨基丁酸、氧化三甲胺、细菌素、胞外多糖等）的分泌，这些生物活性分子通过肠-脑/肺/肝/心轴双向交流，最终改善宿主的健康状况，预防或改善疾病。

图1. 益生菌通过调节肠道微生物群和代谢物对健康影响的机理概况

目前益生菌RCTs的进展为未来开发预防和/或辅助治疗疾病的活体生物治疗剂奠定了新的基础，同时也为基于微生物群的精准医疗设计提供了重要的参考依据。未来的研究需要注重实施更大样本量的高质量随机对照试验，进行多菌株的交叉验证，并进行多个纵向评估点的分析。此外，还需要采用先进且可重复的多组学工具，以有效识别与促进健康和缓解疾病相关的微生物和代谢物特征。同时，对益生菌与药物相互作用的机制和安全性问题也需要在未来的研究中予以关注。

第一作者：博士研究生马腾、沈馨、史璇；通讯作者：孙志宏研究员。

论文题目：

Targeting gut microbiota and metabolism as the major probiotic mechanism - An evidence-based review

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.tifs.2023.06.013