体外抗炎活性筛选
筛选具有抗炎潜力的植物乳杆菌菌株
利用LPS诱导的RAW264.7巨噬细胞模型，检测不同菌株处理后NO产生和促炎基因表达。
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植物乳杆菌LPPerfectus001通过调节肠道菌群和NF-κB信号通路缓解小鼠肠易激综合征
Lactiplantibacillus plantarum LPPerfectus001 Alleviating Irritable Bowel Syndrome in Mice by Modulating Gut Microbiota and NF-κB Signaling Pathway.
实验完整度
高包含体外细胞抗炎实验、体内动物模型、转录组测序、16S rRNA测序及RT-qPCR验证，多层次功能与机制验证。
主要模型
LPS诱导的RAW264.7巨噬细胞 C57BL/6J小鼠IBS模型（柠檬酸杆菌感染联合避水应激）
重点核对
LPS诱导RAW264.7细胞炎症模型预处理和刺激浓度 小鼠IBS模型诱导：柠檬酸杆菌DBS100感染剂量1×10^10 CFU LP001灌胃剂量2×10^9 CFU/天 避水应激暴露时间 结肠组织形态学和免疫荧光分析
摘要
肠易激综合征（IBS）是一种常见的胃肠道疾病，常伴有低度炎症、内脏高敏感和肠道菌群失调。本研究探讨了植物乳杆菌LPPerfectus001（L. plantarum 001）缓解IBS症状的治疗潜力。在脂多糖（LPS）诱导的RAW264.7巨噬细胞模型中，L. plantarum 001通过抑制一氧化氮产生和下调促炎细胞因子表现出显著的抗炎特性。此外，在由啮齿类柠檬酸杆菌感染和避水应激诱导的小鼠IBS模型中，L. plantarum 001干预降低了粪便含水量，通过上调ZO-1和MUC2改善肠道屏障完整性，并减轻内脏高敏感。转录组分析结合RT-qPCR显示，L. plantarum 001调节了NF-κB信号通路和Th1/Th2细胞分化，降低了关键炎症基因的表达。此外，16S rRNA测序显示，L. plantarum 001恢复了肠道菌群多样性，富集了有益产丁酸的Odoribacter，并抑制了促炎的变形菌门。这些发现表明，L. plantarum 001通过涉及屏障修复、菌群调节和抗炎信号的多靶点机制缓解IBS，突出了其作为IBS益生菌疗法的潜力。
实验结论
提炼研究问题、关键发现与证据，快速把握文章的核心贡献。
- 研究问题
- 植物乳杆菌LPPerfectus001能否通过调节肠道菌群和NF-κB信号通路缓解肠易激综合征症状及其潜在机制。
- 核心机制
- 通过上调肠道屏障蛋白ZO-1和MUC2改善屏障功能，抑制NF-κB信号通路及Th1/Th2免疫应答，调节肠道菌群（抑制促炎变形菌门，富集产丁酸Odoribacter）的多靶点机制。
- 主要证据
- 体外细胞实验显示抑制NO和促炎因子；动物模型显示降低粪便含水量、改善结肠长度、减轻内脏高敏感；转录组和RT-qPCR显示NF-κB和Th1/Th2相关基因下调；16S rRNA测序显示菌群多样性和组成恢复。
- 研究意义
- 为L. plantarum 001作为IBS辅助治疗的益生菌候选提供分子基础。
研究路径
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
动物模型建立与干预
评估L. plantarum 001对IBS症状的影响
C57BL/6J小鼠通过柠檬酸杆菌感染和避水应激构建IBS模型，并给予LP001灌胃干预，检测体重、粪便含水量、结肠长度和内脏敏感性。
组织病理和屏障功能评估
评估结肠组织结构和屏障蛋白表达
对结肠组织进行H&E、AB-PAS染色，观察炎症浸润、隐窝深度、杯状细胞数量，并通过免疫荧光检测ZO-1和MUC2表达。
转录组测序和机制验证
揭示L. plantarum 001缓解IBS的分子机制
对结肠组织进行RNA-seq，分析差异表达基因，进行GO和KEGG富集，并采用RT-qPCR验证NF-κB和Th1/Th2通路关键基因。
肠道菌群分析
评估L. plantarum 001对肠道菌群组成和多样性的影响
对粪便样本进行16S rRNA基因测序，分析α多样性、β多样性及菌群组成。
研究方法
按研究目的归类文中使用的方法，便于定位所需技术。
验证细胞功能变化
验证免疫效应
产品清单
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 细菌培养 | MRS培养基 | Beijing Aobox Biotechnology Co., Ltd. | -- |
| LB培养基 | -- | -- | |
| 细胞培养 | RPMI-1640培养基 | -- | -- |
| 胎牛血清 | -- | -- | |
| 青霉素-链霉素 | Sigma-Aldrich | -- | |
| 细胞药物处理 | 脂多糖 | Sigma-Aldrich | -- |
| NO检测 | 一氧化氮比色检测试剂盒 | Elabscience | -- |
| RNA提取 | AG RNAex Pro试剂 | Accurate Biotechnology | -- |
| 逆转录 | Evo M-MLV逆转录试剂盒 | Accurate Biotechnology | -- |
| RT-qPCR | SYBR Green Premix Pro Taq Hs qPCR试剂盒 | Accurate Biotechnology | -- |
| QuantStudio™5实时荧光定量PCR仪 | Thermo Fisher | -- | |
| 动物实验 | 啮齿类柠檬酸杆菌DBS100 | Ningbo Mingzhou Biotechnology Co., Ltd. | -- |
| 免疫荧光 | ZO-1抗体 | Abcam | -- |
| MUC2抗体 | Proteintech | -- | |
| DAPI | -- | -- | |
| RNA纯度检测 | NanoDrop ONEc分光光度计 | Thermo Fisher Scientific | -- |
| 测序 | Illumina HiSeq平台 | Illumina | -- |
| 16S rRNA测序 | E.Z.N.A.土壤DNA提取试剂盒 | Omega Bio-tek | -- |
| Illumina MiSeq平台 | Illumina | -- | |
| 统计分析 | GraphPad Prism软件 | -- | -- |
关键环节
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 体外抗炎实验 | 细胞模型（RAW264.7），LPS浓度（100 μg/mL），菌株处理浓度（1×10^6 CFU/mL），处理时间（2h预处理+22h共孵育），NO检测试剂盒品牌。 阅读提示：见2.2节及图1 |
| 动物模型建立 | 小鼠品系和性别（C57BL/6J雄性），周龄（8周），体重（18-20g），感染菌株和剂量（Citrobacter rodentium DBS100，1×10^10 CFU），LP001剂量（2×10^9 CFU/天），避水应激时间（第18-30天）。 阅读提示：见2.3节 |
| 组织学与免疫荧光 | 固定时间（24h），切片厚度（4 μm），抗体稀释比（ZO-1 1:2000，MUC2 1:300），计数方法（每组2张图像，20个隐窝）。 阅读提示：见2.7节及图3 |
| 转录组测序 | 差异表达基因筛选阈值（|log2FC|≥1，FDR<0.05），测序平台（Illumina HiSeq），分析工具（SOAPnuke，DESeq2）。 阅读提示：见2.9节 |
| 肠道菌群分析 | 测序区域（V3-V4），引物序列（338F,806R），测序平台（Illumina MiSeq），DNA提取试剂盒（E.Z.N.A. Soil DNA Kit）。 阅读提示：见2.10节 |