近日，开云kaiyun官方网动物营养与健康养殖科技创新团队联合哈佛医学院在国际知名微生物学期刊 《Gut Microbes》发表题为“Surface-functionalized Bifidobacterium bifidum alleviates Clostridioides difficile infection by coordinating host immune modulation and gut microbiota restoration”的研究论文。杨浩博士、吴伟彬、王腊梅博士和张瑞为论文共同第一作者，开云kaiyun官方网曹阳春教授和武圣儒教授为论文共同通讯作者。开云kaiyun官方网姚军虎教授、哈佛医学院Xinhua Chen教授及Javier A. Villafuerte Gálvez教授重要支持了该项工作。

艰难梭菌是一种重要的人畜共患病原菌，可引起畜禽腹泻、肠道炎症及肠屏障损伤，严重影响动物健康和养殖生产。艰难梭菌感染不仅涉及病原菌在肠道内的定植和毒素介导的组织损伤，还伴随着宿主免疫失衡和肠道菌群紊乱。双歧杆菌作为肠道重要的有益微生物，在抵御病原菌感染和维持肠道稳态方面具有重要作用，但不同菌株的防护效果存在明显差异。其背后的关键作用机制是什么？能否基于这些机制进一步提升益生菌的感染防护能力？这些问题仍有待深入研究。

研究团队首先针对艰难梭菌感染引起的肠道损伤，对不同双歧杆菌菌株的保护效果进行了系统筛选，发现两歧双歧杆菌（Bifidobacterium bifidum）具有较强的细胞保护能力。进一步通过肠道黏附和竞争性黏附试验发现，不同菌株的保护效果与其肠道黏附能力密切相关。天然两歧双歧杆菌主要通过竞争肠道黏附位点，限制艰难梭菌定植，从而减轻病原菌引起的宿主损伤，而其直接抑菌和抗炎作用相对有限。这一发现揭示了双歧杆菌抵御艰难梭菌感染的重要作用机制，也为后续功能微生态制剂的精准设计提供了依据。

在此基础上，研究团队以两歧双歧杆菌为底盘菌株，引入具有抗炎潜力的宿主内源性代谢物β-羟丁酸和具有结肠靶向递送功能的透明质酸，通过界面功能化改造，构建了集竞争性黏附、抗炎调控和靶向递送于一体的多功能微生态制剂，命名为BB@PCB–HA。研究发现，该制剂不仅能够显著提高益生菌在胃肠道环境中的存活能力和递送稳定性，还能够增强其抵御氧化应激和细菌毒素损伤的能力。随后，研究团队通过艰难梭菌感染及复发性感染模型，进一步验证了BB@PCB–HA的防治效果。结果发现，该制剂能够有效抑制NLRP3炎症小体相关信号通路的过度激活，从而缓解艰难梭菌感染引起的过度炎症反应。同时，BB@PCB–HA能够促进肠道紧密连接蛋白表达，改善肠屏障完整性，减轻肠道组织损伤。这些结果表明，通过界面功能化改造，可以增强益生菌的宿主免疫调节能力，从而提升其对艰难梭菌感染的综合防护效果。除缓解宿主炎症反应外，研究团队还发现，BB@PCB–HA能够通过重塑肠道菌群结构和调节微生物代谢，促进肠道微生态稳态恢复，改善艰难梭菌感染引起的菌群多样性下降和群落结构紊乱，促进双歧杆菌、乳杆菌等有益菌富集，促进色氨酸代谢、核苷酸代谢等相关通路恢复。整合多组学关联分析发现，有益菌群富集与肠屏障修复、炎症缓解及代谢稳态改善密切相关，提示肠道菌群重塑与宿主免疫调节可能共同参与该制剂的保护作用。

该研究从双歧杆菌竞争性黏附这一关键作用机制出发，通过界面功能化改造，实现了益生菌竞争性黏附和免疫调节等功能的协同增强，并从宿主炎症应答、肠屏障修复及肠道菌群—代谢互作等多个层面揭示了其缓解艰难梭菌感染的作用机制。研究形成了从益生菌作用机制解析到功能微生态制剂精准创制的研究策略，为畜禽艰难梭菌腹泻的微生态防控及新型抗病营养制剂开发提供了新的理论依据和技术思路。

双歧杆菌抵御艰难梭菌感染的作用机制及新型微生态制剂的创制

该研究得到国家自然科学基金（32472935）和国家重点研发计划（2021YFD1300301）的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1080/19490976.2026.2756797