炎症性肠病(Inflammatory bowel disease,IBD)包括克罗恩病(Crohn’s disease,CD)与溃疡性结肠炎(Ulcerative colitis,UC),是一种较为常见的慢性消化道疾病,由免疫紊乱、遗传易感性和肠道菌群等因素间的复杂互作而引起的。过去十年中,IBD已成为全球公共卫生挑战,给人类的身体健康和生活质量带来了极大负担。传统免疫疗法不能长期维持IBD的缓解,且具有诸多副作用,因此靶向微生物组的调控方法(如双歧杆菌等益生菌制剂)有望成为新的治疗手段。双歧杆菌在缓解IBD方面似乎具有菌株特异性。多项研究表明,菌株的功能基因、微生物学特性、代谢活性可能是其发挥功效的重要影响因素。目前缺少针对治疗IBD进行有效菌株筛选的方法。另外,双歧杆菌发挥作用的方式以及潜在的分子机制仍然未知。基于此,本研究以数株两歧双歧杆菌(双歧杆菌属的模式种)为研究对象,通过2,4,6-三硝基苯磺酸(2,4,6-trinitro-benzene sulfonic acid,TNBS)诱导的小鼠结肠炎建立IBD模型,探究双歧杆菌在缓解IBD相关症状的潜在功效和作用方式,并对具有不同肠炎缓解能力的两歧双歧杆菌的微生物学特性、功能基因、免疫刺激能力进行了分析,进而评估了两歧双歧杆菌菌体不同成分的免疫活性,最终确定了两歧双歧杆菌缓解TNBS诱导型结肠炎的物质基础,并进行了体内验证。本论文主要结果如下:首先,建立TNBS诱导的肠道急性损伤、急性结肠炎、慢性结肠炎等三种小鼠模型,使用biotic and abiotic stresses9株两歧双歧杆菌进行干预,通过死亡率、疾病活动指数、结肠病理、肠纤维化、炎症因子水平、肠道屏障、粪便代谢物水平以及免疫等相关指标对其肠炎缓解效果进行评价。结果表明,两歧双歧杆菌对TNBS诱导型结肠炎的缓解作用具有菌株差异性,其中3株菌(JSNJJNM2、CJ238、FJSWX19M5)能显著缓解结肠炎小鼠体重降低、DAI指数、结肠损伤以及炎症因子水平增高等症状,其抗肠炎效果较好;而菌株M203F02M632、FXJWS17M4、FBJ1M4对上述指标没有显著缓解作用。通过抗生素诱导的肠道菌群敲减小鼠模型,探究了特定两歧双歧杆菌的肠炎缓解作用与肠道菌群的关系。评估了两歧双歧杆菌对TNBS诱导型肠炎小鼠肠道菌群的影响,然后进一步研究了菌株的活性、剂量以及防治方式对两歧双歧杆菌的肠炎缓解效果的影响。结果发现,两歧双歧杆菌干预对急性肠炎小鼠的菌群结构没有显著改变;当肠道菌群敲减后,特定两歧双歧杆菌对急selleckchem CP-456773性肠炎小鼠依旧具有缓解效果;高剂量(10~9 CFU/d)的死菌CJ238对TNBS诱导型肠炎小鼠具有保护作用,并且两歧双歧杆菌对急性肠炎的预防作用优于治疗。利用比较基因组以及肠系膜淋巴结(Mesenteric lymph node,MLN)细胞共培养等技术分析具有不同肠炎缓解能力的两歧双歧杆菌的功能基因、微生物学基本特性和免疫刺激能力,并对两歧双歧杆菌的生理特性、功能基因与其肠炎缓解指标(结肠长度和脾脏指数)进行相关性分析。结果表明,两歧双歧杆菌对TNBS诱导型肠炎的缓解效果与其体外增殖能力无关,而与其黏附以及免疫刺激能力(诱导MLN产生IL-10、IL-17以及IL-12)相关;与无效菌株(M203F02M632、FXJWS17M4和FBJ1M4)相比,具有显著肠炎缓解能力的菌株(CJ238、FJSWX19M5)含有13个能编码包括Sortase、LPXTG cell wall anchor motif等的基因簇。最后,对两歧双歧杆菌的不同菌体成分进行分离,并利用体外MLN和骨髓来源的树突Belnacasan状细胞(Bone marrow dendritic cells,BMDC)等模型对其免疫活性进行评估,以确定与两歧双歧杆菌肠炎缓解效果相关的活性组分。进一步选取免疫活性最强的组分,利用正常和无菌小鼠结肠炎模型,对其体内肠炎缓解效果进行验证。结果表明,与肽聚糖、荚膜多糖、膜蛋白相比,脂磷壁酸(Lipoteichoic acid,LTA)对诱导MLN细胞分泌IL-10的免疫刺激能力最强,这种免疫刺激能力在一定浓度范围内具有剂量依赖性,同时依赖于Toll样受体(Toll-like receptors,TLR)-2而不是TLR4受体信号的传导;不同菌株LTA的免疫刺激能力与其抗肠炎能力相关;源自FJSWX19M5的LTA对普通和无菌的TNBS诱导的急性结肠炎小鼠均具有显著的保护作用,并且能显著促进稳态小鼠的脾脏淋巴细胞增殖和迟发型变态反应(Delayed type hypersensitivity,DTH),具有免疫增强活性。