维雷氏芽孢杆菌通过调节肠道菌群缓解脱氧雪腐镰刀菌烯醇诱导的肠道炎症和肝损伤

为何微小的肠道帮手很重要

我们许多依赖的面包、谷物和动物饲料中可能会悄然积累脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON），这是一种由生长在谷物上的真菌产生的毒素。即使在低剂量下，DON 也能扰乱肠道、加重肝脏负担并削弱人畜的免疫力。本研究探讨了一种天然存在的细菌——维雷氏芽孢杆菌 WMCC10514 是否能在肠道中发挥保护作用：分解 DON、抑制炎症并保护支撑整体健康的肠‑肝联结。

日常谷物中的隐形威胁

DON 非常耐受：它能在收获、储存和食品加工过程中存留，因此在谷物制品和饲料中经常检测到。在机体内，它主要攻击肠道和肝脏——这两个器官协同吸收营养并解毒有害物质。此前用化学或物理方法去除 DON 的尝试成效有限，还可能影响食品质量。因此，研究者转向有益微生物——益生菌，期望它们能够结合、转化或以其他方式中和毒素，同时支持肠道健康。

将一种益生菌候选株付诸考验

研究团队聚焦于从传统发酵起始物中分离出的菌株 B. velezensis WMCC10514。首先他们测试了该菌株在模拟胃肠环境（强酸和胆盐）下的存活能力，此类环境通常会杀死许多微生物。WMCC10514 在中等酸性和胆盐水平下仍保持高存活率，并能形成有粘附性的生物膜，有助于附着在肠黏膜上。重要的是，它在实验溶液中能降解大量 DON，即便在严苛的模拟消化条件下亦是如此。通过荧光标记，研究者证实该菌株可定殖于小鼠肠道并在那里持久存在，表明它能在毒素进入体内的第一线直接发挥作用。

保护生长、肠道上皮和肝脏

为了在活体中验证效果，研究用四周时间给小鼠喂食含 DON 的食物，部分小鼠同时每日补充 WMCC10514。仅接触毒素的小鼠食欲下降、体重增长受限，并出现明显的肝脏压力：肝细胞水肿且受损，伴有炎性免疫细胞浸润。其小肠绒毛变短、隐窝变深，屏障功能减弱，表现为关键密封蛋白 ZO‑1 和 Occludin 水平降低。与此相对，接受益生菌并同时暴露于 DON 的小鼠，其食物摄入和体重恢复，肝脏与肠组织更为健康，紧密连接蛋白水平趋于正常。测量显示肝脏和粪便中累积的 DON 减少，血液检测表明益生菌显著降低促炎信号并恢复一种名为 IL‑10 的抗炎分子。

重塑微生物与化学讯息的对话

对肝脏和肠组织的深度遗传分析显示，DON 强烈激活了与炎症和疾病相关的基因与通路，尤其是免疫反应中的关键报警线路 TLR4/NF‑κB 系统。WMCC10514 能逆转许多这些变化，降低与炎症相关的基因活动。与此同时，毒素破坏了正常的肠道菌群组成，减少了乳酸杆菌属和拟杆菌属等有益类群，偏向不利物种。该益生菌定殖肠道，恢复了有益微生物并稳定了它们之间复杂的相互作用网络。这个更健康的群落产生了更多短链脂肪酸——如乙酸、丁酸和戊酸等小分子——这些物质支持肠道屏障并为肝脏提供能量。短链脂肪酸水平的升高与肠和肝中炎症基因表达降低相关，指向微生物组恢复与器官保护之间的化学桥梁。

这对食品安全意味着什么

简而言之，该研究表明 B. velezensis WMCC10514 既能削弱毒素本身，又能帮助机体抵御其影响。通过在消化道中存活、定殖肠道、降解 DON、重建友好微生物群、提升保护性脂肪酸并抑制过度活跃的免疫通路，这一益生菌菌株在小鼠中保护了肠道和肝脏免受损伤。尽管在广泛应用于人类或牲畜之前仍需更多研究，但这些发现提示，经过慎重选择的活性菌株未来可能作为额外防线被加入饲料或食品中，以对抗像 DON 这样顽固的谷物毒素。

引用: Huang, X., Xu, B., Lei, Y. et al. Bacillus velezensis mitigates deoxynivalenol-induced intestinal inflammation and liver injury via modulating the gut microbiota. npj Sci Food 10, 57 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00707-9

关键词: 真菌毒素解毒, 肠道菌群, 益生菌, 肠-肝轴, 脱氧雪腐镰刀菌烯醇