鼠李糖乳杆菌改善三丁基锡暴露诱发的斑马鱼神经和心血管系统损伤

摘要

研究以斑马鱼(Danio rerio)为模型,旨在探究饲料中添加益生菌鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)对三丁基锡(TBT)毒性的改善作用及其机制。研究选用成年斑马鱼,分为3组:DMSO(二甲基亚砜)(对照组),TBT(2μg/L TBT)和TBT+PRO(2μg/L TBT补充鼠李糖乳杆菌),进行为期21d的饲喂。结果显示,与TBT单独暴露相比,同时补充L. rhamnosus后,斑马鱼肠道内厚壁菌门(Firmicutes)和乳杆菌属(Lacticaseibacillus)的丰度显著升高;肠道内壁厚度增加、肠绒毛损伤得到缓解,脑室肿大及心脏组织炎症细胞浸润和空泡化减轻。在分子水平上,肠道、脑和心脏中促炎因子(tnf-α、il-1β)的表达显著下调,抑炎因子(il-10)的表达显著上调;肠道紧密连接蛋白基因(claudin-2、zo-1)表达升高,肠道通透性降低。此外,斑马鱼脑、血清和肠道中的脂多糖(LPS)水平显著降低,下丘脑-垂体-肾间(HPI)轴相关基因(crhr2、mr、pomc)的过度表达受到抑制,关键神经元基因(α1-tubulin、bdnf、shha)的表达有所恢复,皮质醇(Cor)水平显著下降,且心脏中凋亡相关基因(caspase-3、caspase-9、bax)的表达显著下调。以上结果表明, L. rhamnosus能调节斑马鱼肠道菌群平衡、降低LPS水平、抑制HPI轴过度激活及缓解炎症与凋亡反应,改善TBT暴露引起的神经和心血管系统损伤,为水产养殖中TBT污染的生物修复及益生菌应用提供了理论依据和实践策略。

关键词

益生菌 / 鼠李糖乳杆菌 / 三丁基锡 / 肠道菌群 / HPI轴 / 神经系统 / 心血管系统