滇黃精水提物促進羅伊氏乳桿菌生長增殖和定植的作用機制（五）
為進一步研究滇黃精水提物提高L.reuteri 1.2838的抗脅迫能力，對轉錄組數據進行分析，結果如表3顯示：groEL屬于分子伴侶（Molecular chaperone）中的伴侶素蛋白（Chaperonin）家族，其作用廣泛，通常在胞內幫助許多不同種類的蛋白質進行折疊、成熟和轉運，對于一些關鍵的生命過程是必不可少的。groEL在發揮作用時通常需要輔伴侶蛋白groES的協助。groEL和groES具有響應熱休克的基本功能，從而增強細菌對干燥和高溫環境的適應能力。抑制groEL基因表達會導致細菌對HCT-8細胞的黏附和侵襲顯著減少。除此之外，groEL缺陷還會導致細菌生長緩慢、生物膜形成減少、運動缺陷和絲狀形成異常。
表3生長增殖、群體感應和抗脅迫相關基因
gltC基因屬于LysR型轉錄調節因子家族，該家族在原核生物中廣泛分布，在涉及基本代謝途徑、毒力和抗逆性的基因的轉錄調節中發揮著至關重要的作用。有研究表明gltC基因編碼的調控子能影響一些氧脅迫相關基因和細胞表面物質合成基因的表達，進而改變菌株抗性和菌膜形成，通過gltB與gltC互調控來實現影響菌株抗性和菌膜形成。此外，有研究表明敲除gltC會降低菌株在酸性環境下的存活能力，降低谷氨酸合酶編碼基因gltBD啟動子區域的轉錄水平，對菌株抗酸脅迫能力存在影響。
提示滇黃精水提物可能通過影響細菌的分子伴侶groEL、groES、gltC等基因，從而提高細菌的抗環境溫度脅迫能力、黏附能力、抗酸脅迫能力，進而提高菌株抵抗惡劣環境的能力，讓菌株更快增殖，達到優勢地位，最終發揮益生作用，見圖8。
圖8生長增殖、群體感應和抗脅迫相關基因熱圖
3.5各組轉錄顯著差異基因的RT-qPCR驗證結果
隨機選擇3個差異基因進行RT-qPCR驗證，其中secA與群體感應相關，ndk與生長相關。結果如圖9-圖11所示，驗證結果表明與對照組相比，給藥組的dna K、ndk、secA基因均上調，RT-qPCR的結果與測序結果一致，表明本研究轉錄組測序結果可信度較高。
4結論
經滇黃精水提物與L.reuteri 1.2838共同孵育后，研究發現L.reuteri 1.2838的生長能力及群體感應信號分子AI-2水平均有所提高。轉錄組測序分析揭示，滇黃精水提物通過促進L.reuteri 1.2838中TCA循環相關基因的轉錄，增強了其增殖能力；此外，滇黃精水提物還能上調與AI-2生成相關的基因轉錄，從而促進AI-2的產生，有利于細菌的定植。同時，通過提高抗脅迫基因的表達，增強了其對逆境的抵抗力，進而促進了其在腸道環境中的增殖與定植。
5討論
人體腸道菌群與宿主之間存在著協同進化的關系，它們共同維持著一個動態平衡的狀態，一旦這一平衡被打破，便容易導致多種疾病的發生。以羅伊氏乳桿菌為代表的益生菌是一類能夠在機體腸道內增殖，抑制致病菌生長，改善腸道微生態平衡，從而促進人體健康的微生物。
益生菌發揮益生作用，需要在環境中快速生長增殖成為優勢菌群，因此生長速度是益生特性的篩選條件之一。TCA循環通路中pdhA、pshB、dlat、dld上調，該通路和細菌最基本的生長狀態相關，能夠影響生物體能量代謝，在一定程度上解釋了L.reuteri 1.2838生長狀態的變化原因。
益生菌的益生作用與群體感應之間存在著密切聯系，AI-2群體感應系統可以影響細菌群落和它們的社會行為。研究表明AI-2的生成能提高乳酸菌的益生作用，而luxS基因的表達不僅能影響菌株產信號分子AI-2的能力，同時也影響菌株的耐熱、耐膽鹽和生物膜形成能力。滇黃精水提物與益生菌L.reuteri 1.2838共孵育后，生長增殖能力和群體感應信號分子AI-2生成能力提高。信號分子AI-2的合成需依賴于群體感應信號通路中luxS基因的表達和調控，luxS基因的突變會導致LuxS蛋白失活，將無法檢測到AI-2的存在。群體感應信號通路中luxS和sec基因表達量上調，說明滇黃精水提物可能是通過影響群體感應信號通路中luxS和sec基因的表達，促使AI-2產量增加，進而調控細菌的生理功能。
微生物的抗脅迫能力是指其在面對不利環境條件，如極端溫度、pH值、氧化應激、抗生素等時，能夠維持自身生理功能和生存的能力，益生菌是否能在腸道中存活，是其發揮益生作用的關鍵前提。滇黃精多糖能提高L.reuteri 1.2838的抗脅迫能力。本研究在轉錄水平上證明滇黃精水提物在一定程度上能夠提高L.reuteri 1.2838抵抗惡劣環境的能力，進而為菌株后續的增殖和定植提供了基礎。
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