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益生菌与肠道屏障作用
肠道屏障和胃肠微生物是保证肠道健康的两个主要因素。肠道屏障是机体抵御病原微生物和食物变应原进人肠道的第一道防线， 肠道屏障功能可以维持肠道上皮细胞的完整性，从而发挥肠道上皮细胞对生命体的保护作用。一旦这种屏障功能受到干扰，细菌和食源性抗原就容易抵达黏膜下层，引发炎症反应，从而导致肠道功能紊乱(比如IBD)。益生菌能保护这道防线，益生菌刺激肠上皮黏蛋白的产生，促进肠上皮细胞分泌β防御素，增强肠上皮细胞的自我保护。同时，增加紧密连接蛋白对上皮细胞层的作用，从而抵抗病原对上皮细胞紧密连接的破坏。研究数据表明，益生菌对受损的肠道屏障功能有修复的作用。Madsen 等人研究发现，口服VSL#3能降低TNF-a和INF-Y在肠黏膜内的分泌，恢复IL-10基因蔽除小鼠受损的结肠屏障功能和维持上皮细胞的完整性。Lam等人研究发现，LGG可以抑制酒精对黏膜的破坏作用，在连续服用109CFU/mL益生菌LGG3d后(2次/d)， 由酒精造成的黏膜破坏部位减少了45%，服用益生菌LGG对维持黏膜的完整性有较大的功能。EcN1917在T84上皮细胞中不仅可以阻止致病性大肠杆菌对黏膜屏障功能的干扰，而且可以修复黏膜，从而保持其完整性。其作用机制可能是:通过调节紧密连接闭锁小带蛋白Zoππ白激酶C (PKC)的表达并重新分配，使紧密连接复合物重构， 从而降低酒精对黏膜的破坏作用。干酪乳杆菌W56、唾液乳杆菌W24、嚌酸乳杆W70和乳酸乳球菌W58等可以产生热休克蛋70(Hsp70)， 从而修复由沙门菌引起的肠道黏膜的损伤。VSL#3益生菌制剂也可以产生热休克蛋白，从而维持黏膜的完整性。此外，也可以通过预防细胞素引起的上皮细胞损伤，从而促进黏膜屏障功能的增强。近来的研究证明:由LGG分泌的两种蛋白质(p40和p70) 可以阻止细胞素引起的细胞凋亡，进而增强肠屏障功能，主要有两种途径:一是通过磷酸肌醇-3激酶(PI3K) 的依赖性途径激活抗细胞凋亡蛋白激酶B(AktPKB);二是通过抑制TNF、IL-1 和INF对促凋亡p38/MAP活化。通过研究发现，向小鼠和人上皮细胞或者是小鼠结肠移植体中分别加人p40和p70专-性抗体，抗细胞凋亡功能就消失，从而证明了p40和p70具有抗细胞凋亡的功能。益生菌能够保护上皮细胞，避免上皮细胞受促凋亡因子的侵害，维持肠道内稳态。
益生菌能调节肠道上皮细胞的功能。肠上皮细胞识别肠道菌群后，释放淋巴细胞生成素(TSLP)、TGFB和IL-10等，直接影响DC分泌前炎症因子;菌群刺激信号可以促进1型调节性T细胞(TRI)、 TH2和TH3细胞，抑制炎症反应，维持肠道免疫稳定。其可能的作用机制包括：1、益生菌作用于肠道紧密连接复合物，调节肠道的通透性，维持肠道机械屏障功能;2、调节和预防上皮细胞凋亡;3、诱导细胞核内保护基因表达增强，减少促炎症反应基因表达，从而起到免疫调节作用;4、减少活性氧族增殖的信号传导。同时，益生菌能调节炎性信号通路。肠道上皮细胞受炎症刺激，激活IkB的泛素化途径(UBQ 途径)，使IkB)从NF-xB上解离并降解，通过刺激效应通路，使细菌产物如肽聚糖和脂多糖与模式识别受体(PRRs)相互作用，从而活化NF-rB,易位人细胞核内并激活促炎性基因如TNF-a和IL-8:的转录。而共生菌可通过阻断IkB的泛素化途径，抑制NF kB的活性，从而阻断促炎性基因的激活。
在Hp引起的疾病中，常发现黏液素分泌降低，造成黏膜屏障的破坏。研究表明，在人的胃细胞系中，Hp可以抑制MUCI和MUC5A基因的表达。植物乳杆菌(L. plantarum）和鼠李糖乳杆菌可以在体外增加MUC2和MUC3基因的表达，随后使结肠癌细胞可以胞外分泌黏液素。这些性质表明，益生菌可以修复胃黏膜的黏膜通透性，形成黏膜屏障，抑制Hp等病原菌的黏附。
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