「植物乳植杆菌HFY15」助力改善“肝”“肾”“骨骼”健康

杨时文 品汁 心生活

在国内外益生菌行业的蓬勃发展之下，益生菌产品不断突破品类边界，消费者随之也对益生菌产品提出了新的需求。以肠道健康功能为基础，益生菌是否还可以带来额外的健康价值？比如提高免疫力、调节情绪、舒缓过敏症状等。可见，深入挖掘并解析益生菌的功效与健康作用机制或将成为益生菌行业今后研究的新热点。

大量研究发现，益生菌的健康功效与菌株功能特异性和个体差异性有很大关系。一株菌可能具有多重保护机体的作用机制，从而可以发挥多种健康益处，进一步拓宽益生菌的应用范围。

植物乳植杆菌HFY15，该菌株经过动物体内验证，初步证实植物乳植杆菌HFY15在预防肝损伤、改善骨质疏松以及缓解狼疮性肾炎等方面具有一定功效。这一发现将有助于进一步深入挖掘益生菌的功效和健康作用机制。

打破骨质疏松困局

「植物乳植杆菌HFY15」重塑健康骨骼之旅

据世界卫生组织统计，全球大约有2亿人患有骨质疏松症，骨质疏松不仅会给患者带来身体上的不适，还容易导致骨折等严重后果。因此，骨质疏松症的防治已成为全球老龄化公共卫生健康领域亟须解决的一个重要问题。目前，治疗骨质疏松症通常采用药物治疗的方式，但是，长期使用药物也会伴有胃肠道不良反应、非典型股骨骨折，甚至是恶性肿瘤等副作用。因此，迫切需要开发副作用小、作用效果好的抗骨质疏松药物或天然成分。

益生菌因具有有益于宿主健康的共性以及菌株特异性的生物活性作用，近年来逐渐成为了改善骨质疏松症的热点研究对象。经过大量体内、外实验及临床研究证实，益生菌可抑制炎症反应，降低破骨细胞生成、促进成骨细胞产生和改善骨代谢的作用。同时，益生菌补充剂不良反应发生率低，易被广大患者所接受。

植物乳植杆菌HFY15，该菌株经过大鼠体内验证，初步证实植物乳植杆菌HFY15可以有效改善骨质疏松症[1]，其研究成果已经发表于《Evid Based Complement Alternat Med》期刊。

1、调节血清生化指标和细胞因子水平

血中钙和磷浓度可反映机体钙和磷稳态的变化，其含量高低可直接影响骨的矿化与溶解。植物乳植杆菌HFY15可以有效提高骨质疏松症大鼠血清BAP、BGP、IG F‑1R和GABA水平，显著降低血清TRACP‑5b含量。同时，膳食补充植物乳植杆菌HFY15显著增高大鼠血清钙和磷水平。

表1 大鼠血清生化指标和细胞因子水平

2、调控脊髓中Wnt/β‑catenin信号通路基因的表达

调节任何经典Wnt/β‑catenin信号通路的因素都会影响成骨细胞的分化和增殖。在Wnt/β‑catenin信号通路中，β‑catenin、Lrp5/6和Wnt10b正调控骨形成，而DKK1通过抑制该通路负调控骨形成。植物乳植杆菌HFY15显著上调骨质疏松症大鼠脊髓β‑catenin、Wnt10b、Lrp5和Lrp6的mRNA表达水平，并降低DKK1的表达水平。

图1 大鼠脊髓中β-catenin、Lrp5、Lrp6、Wnt10b、DKK1的表达

3、调控脊髓中OPG/RANK/RANKL信号通路基因的表达

骨保护蛋白(OPG)/核因子‑Kβ受体激活因子(RANK)/核因子‑Kβ受体激活因子配体(RANKL)信号通路在骨重建过程中调节破骨功能。细胞释放RANKL，它与RANK结合在破骨细胞表面，通过NF‑Kβ、JNK和蛋白激酶B途径促进破骨细胞的分化和激活。植物乳植杆菌HFY15显著上调骨质疏松症大鼠脊髓中OPG的mRNA表达水平，竞争性抑制RANK与RANKL的结合，促进骨细胞功能，减少骨破坏。

图2 大鼠脊髓中OPG、RANKL和RANK的表达

4、调控成骨和成骨标记基因在脊髓中的表达

植物乳植杆菌HFY15显著上调骨质疏松症大鼠脊髓中成骨标记基因Runx2和碱性磷酸酶(ALP)的mRNA表达水平，并显著下调成骨标记基因CTSK和TRACP的mRNA表达水平。

图3 大鼠脊髓中Runx2、ALP、CTSK、TRACP的表达

5、改善股骨和胫骨

组织学显微照片发现骨质疏松症大鼠破骨细胞数量显著增加，有许多融合的巨大多核细胞。植物乳植杆菌HFY15可以有效减少破骨细胞数(图4)。同时，大鼠股骨的显微CT结果表明(图5），植物乳植杆菌HFY15显著增加BV/TV、Tb.N、Tb.Th和BMD，有效降低Tb.Sp，提示植物乳植杆菌HFY15具有改善骨组织形态作用。

图4 大鼠股骨和胫骨染色的病理观察

图5 大鼠股骨的显微ct结果

「植物乳植杆菌HFY15」缓解药物副作用

为肝脏健康保驾护航

肝脏是体内最重要的代谢与解毒器官，对于糖、脂肪、蛋白质、维生素和激素等物质的代谢起着关键作用。但现代社会中，人们经常因为滥用药物或不良习惯对肝脏造成损害。

目前，药物治疗是常见的肝损伤治疗手段，但药物治疗本身也有一定的副作用，并可能对机体造成进一步伤害，市场迫切需要寻找新的预防和治疗肝损伤的方法。

通过建立肝损伤动物模型，模拟人体肝脏受损现象，并从肝功能运转情况、氧化应激和炎症三个方面探讨了植物乳植杆菌HFY15对肝脏受损的抑制程度。研究结果表明，植物乳植杆菌HFY15对CCL4诱导的小鼠急性肝损伤有一定的缓解作用[2]。

1、降低转氨酶水平，提高肝功能

ALT和AST可以作为评估肝功能损害的指标，其数值与肝脏细胞损伤程度呈正相关。肝损伤会导致外周脂肪组织中的脂肪被运输到肝脏并聚集，使肝内TG含量升高。因此，有必要对CCL4诱导的小鼠血清中ALT、AST、TG进行分析，结果如图6所示，与CCL4诱导组相比，植物乳植杆菌HFY15显著降低了小鼠血清中ALT、AST和TG的含量。

图6 小鼠血清中丙氨酸转氨酶（ALT）、转氨酶（AST）活性和甘油三酯（TG）含量

2、增强酶活性抗氧化防御体系，有效减少氧化应激造成的肝损伤

氧化应激是导致急性肝损伤的重要因素之一，而酶活性抗氧化防御体系能有效地减少氧化应激所致的损害。因此，对小鼠血清中MDA、SOD、ROS、GSH和CAT水平进行了评估。如下图所示，植物乳植杆菌HFY15灌胃小鼠后增强了酶活性抗氧化防御体系，提高CAT、GSH、SOD的活性，减少MDA含量及ROS水平，显著缓解小鼠肝脏氧化损伤。

图7小鼠血清丙二醛（MDA）水平、总超氧化物歧化（T-SOD）、活性氧（ROS）、谷胱甘肽（GSH）和过氧化氢酶（CAT）活性

2、调节急性肝损伤相关的炎症因子水平，缓解炎症反应

炎症因子在肝脏损害中扮演重要角色。如图8所示，CCl4对肝组织中炎症细胞因子的释放有促进作用，使小鼠血清IL6、TNFα和IFNγ水平增加。但是，灌胃植物乳植杆菌HFY15后，小鼠血清中的IL6、TNFα和IFNγ水平显著降低，有效缓解了小鼠体内的炎症反应。

图8 小鼠血清中白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和干扰素-γ（IFN-γ）的表达水平

3、有效抑制肝细胞损伤

小鼠肝脏的H&E染色切片如下图所示。在正常组中，肝细胞完整，细胞核排列整齐，肝小叶结构清晰，分布均匀。CCL4诱导组表现为严重的肝细胞变性、肝小叶紊乱、核凝结和大量炎症细胞浸润。植物乳植杆菌HFY15可以显著减少肝细胞变性，使肝细胞核排列更整齐并改善炎性细胞浸润等现象。

图9 小鼠肝脏H&E染色观察

谈“狼”色变？为狼疮性肾炎提供新选择

狼疮性肾炎，作为系统性红斑狼疮的常见并发症之一，严重影响了患者的生活质量和健康状况。据统计，中国的患病率远高于欧美国家，这使得寻找切实有效的治疗方法显得尤为紧迫。

目前，常见的治疗方式包括药物治疗和激素治疗。药物治疗包括抗炎药、免疫抑制剂等，而激素治疗则通过抑制免疫系统的过度活跃来缓解炎症症状。然而，随着研究的深入，人们开始意识到单一治疗方法并不能完全满足患者的需求。

近年来的研究发现，肠道菌群失衡可能与狼疮性肾炎的病发相关。肠道菌群是人体内共生的微生物群落，对人体健康具有重要影响。因此，学者们开始关注益生菌这一可能成为治疗狼疮性肾炎的新选择。通过建立狼疮性肾炎动物模型观察了植物乳植杆菌HFY15对狼疮性肾炎的干预作用[3]。其研究结果如下：

1、缓解炎症

肾炎发生后，与炎症相关的细胞因子发生变化，血液中与炎症相关的细胞因子，如IL6、IL12、TNFα和IFNγ的含量也会明显增加。灌胃植物乳杆菌KFY15能够显著抑制这种变化。

表2 血清中炎症细胞因子的测定

2、改善肾脏组织病变

模型组小鼠肾组织病变较严重，大量肾小球形态不规则，部分肾小球破裂，组织间炎症细胞浸润严重。正常组的肾小球和细胞结构完整，LP-HFY15减轻了狼疮性肾炎引起的肾组织病变。且高浓度的HFY15能够促进肾组织的组织形态接近正常组。

图10 小鼠肾脏H&E染色切片

综上所述，植物乳植杆菌HFY15在预防肝损伤、治疗狼疮性肾炎和改善骨质疏松方面具有显著的改善益处。

参考文献：

[1] Liu X , Zheng J , Li F ,et al.Lactobacillus Plantarum HFY15 Helps Prevent Retinoic Acid-Induced Secondary Osteoporosis in Wistar Rats[J].Evidence-based Complementary and Alternative Medicine, 2020, 2020(7):1-10.DOI:10.1155/2020/2054389.

[2] Long X , Wang P , Zhou Y ,et al.Preventive effect of Lactobacillus plantarum HFY15 on carbon tetrachloride (CCl4)‐induced acute liver injury in mice[J].Journal of Food Science, 2022(6):87.DOI:10.1111/1750-3841.16171.

[3] Cheng L, Yao P, Wang H, et al. Effects of Lactobacillus plantarum HFY15 on Lupus Nephritis in Mice by Regulation of the TGF-β1 Signaling Pathway[J]. Drug Des Devel Ther. 2022 Aug 26;16:2851-2860. DOI: 10.2147/DDDT.S363974.