最新研究：后生元抑制幽门螺杆菌，帮助白领对抗胃里的“隐形加班怪兽”！第二部分

佰益首席科学首页张兰伟教授和中国海洋大学讲师张哲团队成员： 后生元 通过共聚集机制抑制幽门螺杆菌的粘附和存活。

研究结果

本研究以幽门螺杆菌为特定病原体，对35株后生元菌株进行了体外共聚集实验，以评估其与幽门螺杆菌的共聚集能力。结果表明，共聚集率主要在10%至80%之间，其中5株菌株（鼠李糖乳杆菌MN45，乳糖芽孢杆菌 其中，乳酸杆菌YNM1-1、嗜酸乳杆菌DL、罗伊氏乳杆菌M07和乳酸杆菌YNM7-2表现出最高的共聚集率。与阳性对照菌株DSM17648相比，这五株菌株的共聚集率显著更高（P

图 3. 后生元-幽门螺杆菌共聚集体的扫描电镜 (SEM) 分析。放大倍数：5000×（左）和 10000×（右），图中标有比例尺。(A) 幽门螺杆菌组；(B) DSM17648 组；(C) MN45 组；(D) YNM1-1 组；(E) DL 组。

在共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）观察下，DAPI染色的细胞核呈蓝色，而CFDA-SE标记的幽门螺杆菌则发出绿色荧光（图4）。处理2小时后，与未处理的对照组（图4A）相比，MN45组（图4C）、YNM1-1组（图4D）和DL组（图4E）的幽门螺杆菌黏附量均显著降低，其中MN45组的抑制效果最为显著（图S1B）。相比之下，用DSM17648处理的阳性对照组仅表现出轻微的黏附量降低（图4B）。

图 4. 共聚焦激光扫描显微镜 (CLSM) 分析后生元通过共聚集抑制幽门螺杆菌黏附于 AGS 细胞。幽门螺杆菌用 CFDA-SE（绿色）标记，细胞核用 DAPI（蓝色）复染。(A) 幽门螺杆菌组，(B) DSM17648 组，(C) MN45 组，(D) YNM1-1 组，(E) DL 组。

为了探究后生元与幽门螺杆菌共聚集能力差异的遗传基础，本研究对共聚集率最高的菌株MN45和共聚集能力较低的同源菌株SLT1进行了全基因组测序和比较基因组分析。利用直系同源基因簇（COG）进行功能注释发现，MN45（图5F）和SLT1（图5G）的核心基因主要参与重要的细胞功能，例如氨基酸转运和代谢（E）、碳水化合物转运和代谢（G）、翻译、核糖体结构和生物合成（J）、转录（K）、细胞壁/膜/包膜生物合成（M）以及仅进行一般功能预测（R）。为了识别基因功能差异，我们比较了菌株间的COG拷贝数，并生成了MN45中拷贝数较高的基因的热图（图5H）。在五个COG类别中发现了显著差异：COG1396、COG3293、COG0583、COG2826和COG1299。其中，COG1396（K类，转录调控因子）在MN45中尤为富集，拷贝数为23，比SLT1多3个。根据NCBI注释，COG1396编码一个含有XRE首页族螺旋-转角-螺旋（HTH）结构域的转录调控因子。

图5. 后生元与幽门螺杆菌共聚集机制的研究。(A) MN45的CGView环状基因组图；(B) SLT1的CGView环状基因组图；(C) 基于16S rRNA的系统发育树；(D) MN45和SLT1的共线性分析；(E) MN45和SLT1共有基因的维恩图；(F) MN45基因组编码蛋白的COG功能分类及统计数据；(G) SLT1基因组编码蛋白的COG功能分类及统计数据；(H) COG热图。

本研究利用模拟胃液模型筛选能够与幽门螺杆菌共聚集的后生元，并通过共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）和扫描电子显微镜（SEM）证实了互连聚集结构的形成。研究发现，三种具有强共聚集能力的菌株（MN45、YNM1-1和DL）显著抑制了幽门螺杆菌在AGS细胞模型中的黏附，其中MN45的抑制效果最为显著。此外，这些后生元降低了幽门螺杆菌感染细胞中的尿素酶活性及相关基因表达，抑制了毒力因子的表达，并减轻了宿主的炎症反应。进一步研究表明，共聚集效率随时间迅速增加，随后趋于稳定，并在胃酸条件下保持稳定。尽管MN45和SLT1在系统发育上关系密切，且它们的基因组表现出高度共线性，但比较基因组分析表明，MN45在多个功能类别中存在基因拷贝数扩增，特别是与转录相关的COG1396。这提示XRE首页族转录调控因子的扩增可能通过上调黏附相关基因来增强其与幽门螺杆菌的共聚集能力。

与以往主要关注体外共聚集和临床疗效的研究相比，本研究系统地筛选和验证了 后生元 这些化合物具有优异的共聚集能力、毒力因子抑制作用和抗炎作用，凸显了其独特的作用机制和治疗潜力。这些发现为基于后生元的幽门螺杆菌干预措施提供了新的见解，并为靶向微生物群的疗法提供了支持。