试验设计

 将婴儿双歧杆菌在MRS肉汤中于37℃厌氧室培养24小时，通过厌氧板计数确定菌数，口服前，用PBS稀释培养物至2*10⁸ CFU/200 μL。

 将雄性C57BL/6J小鼠（6~7周；20±2 g）分为5组，Control组（对照组）、DSS组（DSS诱导的结肠炎模型）、B. infantis组（给DSS诱导的小鼠补充B. infantis）、XOS组（给DSS诱导的小鼠补充XOS）、Synbiotic组（给DSS诱导的小鼠补充合生制剂），每组8~10只小鼠，在21天内每天通过胃内插管接受安慰剂（PBS）、XOS（0.23 g/kg）或200 μL PBS（含2×10⁸ CFU活的B. infantis），小鼠结肠炎模型通过第14~21 d给予DSS水溶液诱导，每天记录体重变化及食物和水的摄入。实验结束后，对小鼠安乐死，取结肠段，储存在-80℃备用。

 DSS处理期间，进行DAI评估和评级并测量结肠长度；对结肠样本进行组织学分析；称量结肠组织，在生理盐水中匀浆，收集上清液，进行炎症细胞因子测定；分离结肠组织中的总RNA，进行定量实时PCR分析（qRT-PCR）。

试验结果

（1）B. infantis、XOS和合生制剂对结肠长度和DSS诱导的结肠炎的影响

 如图1所示，与Control组相比，DSS组显示结肠组织充血和水肿，结肠相对较短，B. infantis组、XOS组和Synbiotic组的小鼠的结肠炎症状得到了缓解，Control组的平均结肠长度最长（8.4 cm），DSS组最短（5.6 cm），Synbiotic组与Control组长度接近（8.1 cm），B. infantis和XOS可以防止严重结肠缩短（6.7~7.2 cm）；体重下降与结肠炎的发展明显相关，与DSS组相比，B. infantis组、XOS组和Synbiotic组的小鼠体重下降相对较少（分别减少12.72%、9.68%和8.95%）；DSS组的DAI得分最高（6.5±0.3），B. infantis组、XOS组和Synbiotic组的DAI评分的增加显著小于DSS组的增加，分别为5.3±0.6、5.0±0.2和4.0±0.3；DSS诱导的小鼠结肠组织显示上皮破坏、隐窝脓肿、杯状细胞耗竭、粘膜下水肿和炎症细胞浸润，B. infantis组、XOS组和Synbiotic组没有显示出在DSS组观察到的组织病理学变化，且所有的治疗都减轻了炎症细胞的浸润；DSS组的结肠组织在实验结束时的损伤分数为8.2，B. infantis组、XOS组和Synbiotic组的病理评分显著降低为6.5、5.8和4.0。

（2）B. infantis、XOS和合生制剂对氧化应激的影响

 如图2所示，与Control组相比，DSS组的MDA水平较高，SOD和GSH活性水平较低，与DSS组相比，B. infantis组、XOS组和Synbiotic组的结肠MDA水平显著降低，结肠SOD和GSH活性显著增加。

（3）B. infantis、XOS和合生制剂对炎症细胞因子水平的影响

 如图3所示，与DSS组相比，B. infantis组、XOS组和Synbiotic组的结肠炎症细胞因子（TNF-α和IL-1β）水平显著降低，Synbiotic组的结肠TNF-α水平最低，Synbiotic组对结肠IL-1β水平增加的抑制作用明显高于B. infantis组和XOS组；与Control组相比，DSS组的结肠IL-10水平显著降低，B. infantis组和Synbiotic组显著逆转了结肠IL-10的下降。

（4）B. infantis、XOS和合生制剂对炎症细胞因子mRNA表达水平的影响

 如图4（A、B、C）所示，与Control组相比，DSS组的结肠TNF-α和IL-1β mRNA表达水平显著增加，结肠IL-10 mRNA表达水平显著降低，与DSS组相比，B. infantis组、XOS组和Synbiotic组的结肠TNF-α和IL-1β mRNA表达水平显著降低，B. infantis组和Synbiotic组的结肠IL-10 mRNA表达水平显著增加。

（5）B. infantis、XOS和合生制剂对NLRP3炎症小体mRNA表达水平的影响

 如图4（D、E、F）所示，与Control组相比，DSS组的结肠NLRP3、ASC和caspase1 mRNA表达水平明显增加；然而，B. infantis组、XOS组和Synbiotic组显著地降低了NLRP3、ASC和caspase-1 mRNA的表达水平。

（6）B. infantis、XOS和合生制剂对ZO-1、occludin和claudin-1 mRNA表达水平的影响

 如图4（G、H、I）所示，与Control组相比，DSS组的ZO-1、occludin和claudin-1的mRNA表达水平明显下调；然而，B. infantis组、XOS组和Synbiotic组明显提高了ZO-1、occludin和claudin-1 mRNA的表达水平，且这三个TJ分子的mRNA表达水平的增加在Synbiotic组最高，其次是B. infantis组、XOS组。

试验结论

 本文研究了含B. infantis和XOS的合生制剂对小鼠溃疡性结肠炎模型的结肠炎症的影响，通过DAI评估和评级，B. infantis组、XOS组和Synbiotic组都能有效地降低DAI评分和病理评分，表明其在减轻结肠炎严重程度方面具有明显优势，且Synbiotic治疗比单独使用B. infantis或XOS更有效；在结肠组织中，所有治疗组都明显抑制了氧化应激；与DSS诱导的结肠炎组相比，所有治疗组都显著降低了结肠组织中的促炎细胞因子TNF-α和IL-1β，而Synbiotic组显著提高了抗炎细胞因子IL-10；分离结肠组织中的总RNA，通过qRT-PCR分析，所有治疗组都明显降低了结肠组织中NLR家族含pyrin结构域3（NLRP3）炎症体的mRNA水平，并增加了结肠组织中的ZO-1、occludin和claudin-1 mRNA的表达水平。以上结果表明，Synbiotic对结肠炎的作用可能是由益生菌和益生元成分的直接抗炎作用以及它们强化结肠上皮屏障完整性的能力的叠加的结果。

参考资料：

Kangliang Sheng, Shiman He, Ming Sun, et al. Synbiotic supplementation containing Bifidobacterium infantis and xylooligosaccharides alleviates dextran sulfate sodium-induced ulcerative colitis[J].Food & function. 2020, 11(5):3964-3974.