低聚糖和双歧杆菌的合生元混合物有助于接受抗生素治疗后小鼠肠道微生物群的恢复
低聚糖和双歧杆菌的合生元混合物有助于接受抗生素治疗后小鼠肠道微生物群的恢复
肠道微生物群对人体健康至关重要，抗生素的使用虽然可以治疗感染，但也会破坏肠道微生物群的平衡。那么，是否有一种方法可以在使用抗生素后帮助恢复肠道微生物群呢？最近的一项研究为我们带来了好消息。
通常，研究生命早期受损的胃肠道微生物群的动物模型采用抗生素混合物治疗的无菌动物或小鼠。此类研究旨在模拟剖腹产婴儿和/或接受抗生素治疗的婴儿的情况。然而，这些研究中使用的抗生素很少用于婴儿。此外，一些研究探讨了益生菌在胃肠道微生物群被破坏后的恢复和有益特性，多菌株益生菌或合生元治疗可以恢复受损的微生物群，然而，这些研究都没有评估合生元的影响。
因而，本研究评估了益生元和双歧杆菌的合生元混合物，以拯救生命早期受损或扰乱的微生物群。本研究开发了一种早期生命模型，使用常规小鼠，其微生物群已被常用的婴儿抗生素克林霉素严重损害，目的是检查合生素治疗是否以及如何能够支持宿主胃肠道微生物群的恢复。
利用该小鼠模型，研究了益生元合生元混合物的补充程度，包括低聚半乳糖 (scGOS) 、低聚果糖 (FOS)、及人乳寡糖 2'-岩藻糖基乳糖 (2'-FL)，即 scGOS/lcFOS 与2'-FL，联合或不联合“婴儿型”双歧杆菌的单一菌株或混合物组合，可以拯救抗生素受损的微生物群。鸟枪法宏基因组测序表明，克林霉素严重破坏了微生物群。攻击后 3 周，scGOS/lcFOS/2'-FL 组未观察到恢复，而接受 scGOS/lcFOS/2'-FL 与短双歧杆菌 NRBB01 合生治疗的组显示部分恢复。引人注目的是，在接受双歧杆菌混合物的 scGOS/lcFOS/2’-FL 组中，微生物群破坏得到了恢复。组织学分析表明，在实验结束时，克林霉素治疗的动物仍然患有轻度水肿和绒毛/结肠隐窝不规则，但合生元干预可改善这些现象。研究表明，补充 scGOS/lcFOS/2’-FL合生混合物与婴儿型双歧杆菌菌株的特定混合物相结合，能够部分恢复受抗生素干扰的胃肠道微生物群。
本文研究单独的益生元和合生元对受干扰的微生物群的潜在影响，以恢复胃肠道微生物群。该研究支持双歧杆菌混合合生元对部分微生物修复具有快速而深远的影响。未来的工作应旨在研究这种合生元制剂是否可以在其他情况下(例如不同的抗生素、早产)恢复微生物群。
图1. A) 饮食试验流程。动物(n = 7/组)每天通过口服强饲法接受双歧杆菌菌株混合物(短双歧杆菌 NRBB01、短双歧杆菌 NRBB57 和两歧双歧杆菌 CNCM I-4319)，持续 14 天，同时喂食被扑杀前的 AIN93G 对照饮食(绿色)或益生元饮食(AIN93G + scGOS/scFOS/2'-FL;红色)。在剔除以确定双歧杆菌菌株定殖之前，在重复组中使用 7 天的清洗期。B) 克林霉素试验流程，连续 28 天每天对动物进行灌胃，同时喂食益生元饮食。为此目的使用了五组动物(n = 10/组)(PBS 灌胃对照、短双歧杆菌 NRBB01、短双歧杆菌 NRBB57、两歧双歧杆菌 CNCM I-4319 或 Bif. mix)，其中一半动物接受抗生素治疗。从第 7 天到第 14 天，抗生素攻击组(红色)的动物被给予 250 mg L−1 克林霉素作为供水的一部分。抗生素攻击后两周宰杀一组动物。第二组(同样的五组，n = 10/组)在被剔除以确定双歧杆菌菌株定植之前，再给予 7 天的灌胃冲洗。使用 BioRender 创建的图像。
图2. 通过选择性抗生素平板接种恢复的特定粪便双歧杆菌计数。对添加/不添加 GOS/FOS 益生元饮食(富含低剂量或高剂量 2'-FL 和双歧杆菌混合物)的动物进行 15 天的优化和克林霉素试验的结果。 A： B. breve NRBB01、B： B. breve NRBB57 和 C B. bifidum CNCM-I 4319。未显示等于 0 的值，n = 10。(注意：未施用克林霉素的双歧杆菌混合动物仅在此图中显示) 。各个值代表10 只动物重复平板接种产生的平均值 (± SD)和显着性水平(多重 t 检验)：，p值≤0.05;， p值≤0.01;， p值≤0.001;****， p值≤0.0001。
图3. 仅用scGOS/lcFOS/2′-FL日粮处理的小鼠粪便中双歧杆菌总CFU/g。(红色)表示小鼠从第7-14天接受克林霉素刺激，(绿色)表示小鼠放弃抗生素刺激。值绘制在log10轴上，不显示等于0的值，n = 10。各个值为10只动物重复电镀的平均值(±SD)和显著性水平(多重t检验):，p值≤0.05;， p值≤0.01;， p值≤0.001;****， p值≤0.0001。