動(dòng)物雙歧桿菌乳亞種F1-7（B. animalisF1-7）改善動(dòng)脈粥樣硬化的效果評(píng)估

本研究利用載脂蛋白E敲除（ApoE^?/?）小鼠，通過(guò)高脂飲食成功構(gòu)建了動(dòng)脈粥樣硬化（AS）模型。如圖1所示，模型組小鼠主動(dòng)脈竇處觀察到明顯的斑塊積聚和脂質(zhì)沉積，血管壁增厚。而給予B. animalisF1-7干預(yù)后，小鼠主動(dòng)脈根部的斑塊積累顯著減輕。值得注意的是，當(dāng)使用抗生素混合物（含氨芐青霉素、新霉素、甲硝唑和萬(wàn)古霉素）預(yù)處理破壞腸道菌群后，再補(bǔ)充F1-7菌株（ABX-F組），其改善斑塊的效果被明顯削弱，表明益生菌的療效依賴于完整的腸道菌群環(huán)境。在血脂水平方面，F(xiàn)1-7干預(yù)有效降低了血清中的甘油三酯（TG）和總膽固醇（TC），提高了高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）水平，并降低了低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）。而抗生素干預(yù)部分抵消了F1-7對(duì)血脂的改善作用。在肝臟方面，模型組肝細(xì)胞出現(xiàn)腫脹、脂肪空泡和彌漫性脂肪變性，F(xiàn)1-7干預(yù)改善了肝細(xì)胞形態(tài)，減少了脂肪空泡，而ABX-F組的改善效果有限。

菌株對(duì)炎癥反應(yīng)及腸道屏障的修復(fù)作用

AS的發(fā)展與系統(tǒng)性炎癥和腸道屏障功能受損密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，高脂飲食誘導(dǎo)下，模型組小鼠血清中的脂多糖（LPS）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和白介素-1β（IL-1β）水平顯著升高。F1-7干預(yù)有效降低了這些促炎因子的水平。然而，抗生素干預(yù)抵消了F1-7的抗炎效果，ABX-F組的炎癥因子水平與模型組相似。在腸道局部，F(xiàn)1-7也有效下調(diào)了腸道組織中TNF-α和IL-1β的基因表達(dá)。同時(shí)，F(xiàn)1-7干預(yù)上調(diào)了腸道緊密連接蛋白（ZO-1、Claudin和Occludin）的基因表達(dá)，修復(fù)了因高脂飲食受損的腸道屏障。抗生素干預(yù)同樣削弱了F1-7對(duì)腸道屏障的保護(hù)作用。

菌株對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化小鼠腸道菌群的影響

通過(guò)16S rRNA測(cè)序分析腸道菌群組成發(fā)現(xiàn)，AS導(dǎo)致腸道菌群多樣性（ACE、Chao、Shannon、Simpson指數(shù)）和結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著改變。在門水平上，模型組擬桿菌門（Bacteroidota）豐度顯著降低，而厚壁菌門（Firmicutes）和放線菌門（Actinobacteria）豐度增加。F1-7干預(yù)有效增加了擬桿菌門的豐度，并降低了放線菌門的豐度，但抗生素預(yù)處理阻止了這種改善。在屬水平上，模型組中具有膽汁鹽水解酶（BSH）活性的有益菌屬如乳桿菌屬（Lactobacillus）和糞桿菌屬（Faecalibaculum）豐度降低，而與膽汁酸修飾和炎癥相關(guān)的Coriobacteriaceae_UCG-002和Dubosiella豐度增加。F1-7干預(yù)逆轉(zhuǎn)了這些變化，提高了Lactobacillus和Faecalibaculum的豐度，同時(shí)抑制了Coriobacteriaceae_UCG-002和Dubosiella。

菌株對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化小鼠膽汁酸代謝的影響

對(duì)糞便膽汁酸的靶向代謝組學(xué)分析顯示，模型組中多種膽汁酸水平發(fā)生紊亂。與對(duì)照組相比，模型組中甘氨膽酸（Glycocholic acid）、脫氧膽酸（Deoxycholic acid, DCA）、石膽酸（Lithocholic acid, LCA）、牛磺膽酸（Taurocholic acid, TCA）和別膽酸（Allocholic acid）水平顯著升高，而熊去氧膽酸（Ursodeoxycholic acid, UDCA）水平顯著降低。F1-7干預(yù)有效改善了這些膽汁酸的含量，使其向健康狀態(tài)回調(diào)。相關(guān)性熱圖分析進(jìn)一步揭示了關(guān)鍵菌屬與差異膽汁酸之間的密切聯(lián)系。例如，Coriobacteriaceae_UCG-002與DCA、LCA、TCA等致動(dòng)脈粥樣硬化膽汁酸呈正相關(guān)。而F1-7干預(yù)后富集的Lactobacillus和Faecalibaculum則與這些有害膽汁酸呈顯著負(fù)相關(guān)，并且Lactobacillus與有益的UDCA呈正相關(guān)。這表明F1-7通過(guò)調(diào)節(jié)特定腸道菌群來(lái)驅(qū)動(dòng)膽汁酸譜的重塑。

菌株對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化小鼠基因表達(dá)的影響

膽汁酸水平的改變會(huì)調(diào)控其關(guān)鍵受體法尼醇X受體（FXR）。研究發(fā)現(xiàn)，模型組小鼠腸道FXR及其下游因子成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子15（FGF15）的表達(dá)顯著上調(diào)。F1-7干預(yù)有效降低了腸道FXR和FGF15的表達(dá)。作為FXR/FGF15通路的下游靶點(diǎn)，肝臟中負(fù)責(zé)膽汁酸合成的限速酶CYP7A1（膽固醇7α-羥化酶）在模型組中表達(dá)被抑制，而F1-7干預(yù)顯著上調(diào)了其表達(dá)。抗生素干預(yù)則抵消了F1-7對(duì)這些關(guān)鍵基因的調(diào)節(jié)作用。這一結(jié)果在蛋白質(zhì)水平上得到了驗(yàn)證，免疫熒光染色顯示，F(xiàn)1-7干預(yù)增強(qiáng)了肝臟CYP7A1的蛋白表達(dá)，而抗生素干預(yù)減弱了這一效果。

作用機(jī)制與討論

綜合上述結(jié)果，本研究闡明了B. animalisF1-7緩解動(dòng)脈粥樣硬化的作用機(jī)制：該菌株通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)，增加有益菌（如Lactobacillus和Faecalibaculum）并減少有害菌（如Coriobacteriaceae_UCG-002），進(jìn)而重塑腸道膽汁酸代謝譜。具體表現(xiàn)為降低腸道中DCA、LCA、TCA等FXR激動(dòng)劑的水平，同時(shí)提高FXR拮抗劑UDCA的水平。這種膽汁酸譜的改變抑制了腸道FXR/FGF15信號(hào)通路，解除了對(duì)肝臟CYP7A1的負(fù)反饋抑制，從而上調(diào)CYP7A1的表達(dá)。CYP7A1的上調(diào)促進(jìn)了膽固醇向膽汁酸的轉(zhuǎn)化和排泄，降低了血液和肝臟中的脂質(zhì)積累。同時(shí)，膽汁酸譜的改善和菌群結(jié)構(gòu)的恢復(fù)也有助于減輕全身和腸道的炎癥反應(yīng)，并修復(fù)腸道屏障功能。抗生素干預(yù)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，腸道菌群的整體功能完整性對(duì)于F1-7發(fā)揮上述有益作用至關(guān)重要，一旦菌群基礎(chǔ)被破壞，益生菌調(diào)節(jié)膽汁酸代謝和改善AS的效果將大打折扣。

結(jié)論

綜上所述，B. animalisF1-7的干預(yù)能夠有效緩解動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成，改善血脂異常和肝臟脂肪變性，減輕炎癥并修復(fù)腸道屏障。其核心機(jī)制在于通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)來(lái)影響膽汁酸組成，進(jìn)而調(diào)控FXR/FGF15/CYP7A1通路，促進(jìn)膽固醇代謝。該研究揭示了益生菌通過(guò)“菌群-膽汁酸代謝-腸肝軸”途徑改善心血管疾病的新機(jī)制，為動(dòng)脈粥樣硬化的預(yù)防和治療提供了潛在的益生菌策略。