肚子反复胀痛、不适，排便习惯也变了，这可能是肠易激综合征(IBS)在作祟。作为一种常见的功能性胃肠病，IBS给全球数亿人带来了生活困扰。目前针对IBS的治疗，如饮食调整、药物等，往往只能缓解单一症状，且长期效果不确定，还存在副作用。于是，能够多靶点干预的益生菌疗法成了研究热点。其中，一种叫做“凝结芽孢杆菌”的益生菌因其能形成耐胃酸和胆盐的孢子而备受关注。然而，益生菌的效果具有高度的“菌株特异性”——同种不同株，效果可能天差地别。而且，这类益生菌具体通过哪些分子通路来缓解IBS，科学家们还知之甚少。这就像我们知道一种武器可能有效，但不知道它最适合哪种士兵，也不清楚它的精确制导原理。为了破解这些难题，一支研究团队开展了一项研究，他们从功能筛选入手，找到一株“尖子生”菌株，并深入揭秘了它对抗IBS的“多兵种协同作战”策略，相关成果发表在国际期刊《Microorganisms》上。
为了开展这项研究，作者们主要运用了以下几项关键技术方法：首先，通过体外模拟胃肠道环境（胃酸、胆盐等）筛选耐胆盐的Bacillus coagulans菌株，并评估其孢子的存活与萌发能力。其次，使用柠檬酸杆菌(Citrobacter rodentium)感染结合避水应激(WAS)的方法构建了小鼠IBS模型，并设置不同剂量的益生菌干预组。在功效评估上，通过测量腹部撤回反射(AWR)评分来量化内脏高敏感，通过结肠组织病理学评分分析炎症。在机制探究层面，采用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测结肠组织中白细胞介素(IL)-1β、IL-6、IL-10、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等细胞因子及紧密连接蛋白Occludin的表达水平；通过16S rRNA基因测序分析粪便微生物群落结构；并利用基于液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)的非靶向代谢组学技术全面分析粪便代谢物谱。
3.1. 枯草芽孢杆菌的体外生理特性
通过模拟胃肠道条件评估，研究发现筛选出的Bacillus coagulans idrc019菌株在胃酸阶段存活率高，且在肠道阶段（面临胆盐压力时），其孢子的萌发后存活率显著高于不耐胆盐的菌株。这表明该菌株的胆盐耐受性与其在肠道中成功定植的潜力密切相关。
3.2. 不同剂量枯草芽孢杆菌idrc019对缓解IBS的效果评估
在IBS模型小鼠中，idrc019以剂量依赖性的方式改善了内脏高敏感。在较高的结直肠扩张刺激下，中、高剂量组表现出更稳定和显著的症状缓解。组织病理学观察和半定量评分进一步证实，中、高剂量干预能更有效地减轻结肠炎症细胞浸润，修复结肠结构。
3.3. 不同剂量枯草芽孢杆菌idrc019对小鼠肠道免疫系统的调节作用
与模型组相比，不同剂量的idrc019均能显著降低结肠中促炎细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α的水平，同时提升抗炎细胞因子IL-10的表达。此外，idrc019干预还显著增加了肠道屏障关键蛋白Occludin的表达，表明其具有抗炎和增强肠道屏障完整性的作用。
3.4. 不同剂量枯草芽孢杆菌idrc019对肠道黏膜感觉神经的调节作用
干预后，小鼠结肠中的肥大细胞类胰蛋白酶和蛋白酶激活受体2(PAR-2)水平降低，血清皮质酮水平也恢复至接近正常水平。这表明idrc019能有效改善与内脏高敏感相关的神经免疫指标，且高剂量效果更优。
3.5. 不同剂量枯草芽孢杆菌idrc019对肠道菌群多样性和组成的影响
菌群分析显示，补充idrc019能恢复小鼠肠道菌群的多样性。线性判别分析(LEfSe)表明，中剂量干预有助于恢复IBS小鼠体内放线菌门(Actinobacteria)的水平，而高剂量干预则增加了肠道中芽孢杆菌目(Bacillales)的相对丰度，表明益生菌干预能以剂量依赖的方式调节肠道微生物结构。
3.6. 不同剂量枯草芽孢杆菌idrc019对粪便代谢物的影响
代谢组学分析发现，IBS建模后小鼠粪便代谢物组成发生显著改变。补充idrc019后，小鼠粪便中犬尿氨酸和睾酮的浓度较模型组显著增加。差异代谢物主要涉及8条代谢通路。进一步分析显示，idrc019对肠道代谢物的调节能力呈剂量依赖性，高剂量摄入引起了更广泛的代谢物变化。
本研究通过体外和体内实验，系统阐明了Bacillus coagulans idrc019以剂量依赖的方式缓解肠易激综合征的功效与多模态作用机制。该菌株具备良好的胆盐耐受性，能在模拟肠道环境中存活和萌发，为其在肠道中发挥益生功能奠定基础。在动物模型中，idrc019能剂量依赖性地减轻内脏高敏感和结肠炎症，其作用机制是协同、多方面的：它通过调节促炎/抗炎细胞因子平衡（降低IL-1β、IL-6、TNF-α，提升IL-10）来改善肠道免疫微环境；通过增加紧密连接蛋白Occludin的表达来增强肠道屏障完整性；通过调节肠道菌群（如恢复放线菌门水平）促进微生态平衡；并通过影响宿主代谢（如提升犬尿氨酸和睾酮水平）来参与神经免疫调节和疼痛阈值调节。这些发现表明，idrc019并非通过单一通路，而是通过同步调控免疫、微生物和代谢网络来发挥治疗作用。该研究不仅为IBS治疗提供了一个机制明确的益生菌候选菌株，也凸显了基于胆汁酸耐受等功能特性进行筛选的策略价值，为未来开发靶向性、个性化的益生菌疗法奠定了坚实的理论和实验基础。
