DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2026.1725578
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41777544
تاريخ النشر: 2026-02-16
المؤلف: Polina Makarycheva وآخرون
الموضوع الرئيسي: البروبيوتيك والأطعمة المخمرة
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة الإمكانيات البروبيوتيك لسلالة Pediococcus acidilactici 46A، المعزولة من طلاب صينيين أصحاء، من خلال نهج شامل يتضمن تسلسل الجينوم الكامل وتقييمات وظيفية متنوعة. تم تحديد السلالة باستخدام مطياف الكتلة MALDI-TOF وتسلسل جين 16S rRNA. أظهرت الاختبارات في المختبر قدرتها على التحمل في ظروف الجهاز الهضمي، وخصائص مضادة للميكروبات ضد مجموعة من مسببات الأمراض، والتصاق قوي بخلايا الظهارة المعوية. كشفت التحليلات الجينومية عن غياب عوامل الضراوة ووجود جينات مقاومة للمضادات الحيوية ذات الصلة السريرية، مما يؤكد سلامة ملفها الشخصي.
أظهرت التجارب الحية باستخدام نموذج فئران مستحث بالديكستران سلفات الصوديوم (DSS) لالتهاب القولون أن الإدارة الفموية لـ P. acidilactici 46A خففت بشكل كبير من شدة التهاب القولون، وحافظت على بنية القولون، وقللت من علامات الالتهاب مثل IL-1β و IL-6. بالإضافة إلى ذلك، أشارت ملفات الميكروبيوم إلى أن العلاج بالبروبيوتيك عزز التنوع والاستقرار الميكروبي، مما عكس اختلال التوازن الناجم عن DSS. تشير النتائج إلى أن التأثيرات الوقائية لـ P. acidilactici 46A تتم من خلال تعديل المناعة والحفاظ على توازن ميكروبيوم الأمعاء. بشكل عام، تقدم هذه السلالة مرشحًا واعدًا للوقاية والعلاج من اضطرابات الأمعاء الالتهابية، مما يستدعي مزيدًا من التحقيق في مساراتها الأيضية وفعاليتها في الدراسات البشرية.
طرق
في هذه الدراسة الأولية التي وافق عليها وزارة الصحة الإيطالية (رقم 362/2022-PR)، تم تقييم التأثيرات البروبيوتيك لـ *P. acidilactici* 46A باستخدام نموذج حي لالتهاب القولون المستحث بالـ DSS في فئران C57BL/6 J الذكور التي تبلغ من العمر 8 أسابيع. تم تكييف 32 فأرًا لمدة أسبوعين تحت ظروف محكومة قبل أن يتم توزيعهم عشوائيًا على أربع مجموعات تجريبية: مجموعة التحكم التي تتلقى الماء، مجموعة *P. acidilactici* التي تتلقى البروبيوتيك في الماء لمدة الأيام العشرة الأولى، مجموعة DSS التي تتلقى محلول DSS بتركيز 2.5% من اليوم 11 إلى 17، ومجموعة *P. acidilactici* + DSS التي تتلقى كل من البروبيوتيك وDSS. تم تحديد حجم العينة باستخدام تحليل G* power (خطأ α بمقدار 0.05، قوة 0.9) بناءً على درجات التهاب القولون والأعراض السريرية.
تم إعطاء البروبيوتيك عن طريق الفم بجرعة قدرها \(10^8\) CFU/يوم لتقليل معاناة الحيوانات وتقليد الإدارة البشرية. تم جمع عينات البراز في نقاط زمنية محددة (T0، T1، T2، T3) وتخزينها عند -20 درجة مئوية للتحليل. تم مراقبة شدة التهاب القولون يوميًا من خلال تغييرات وزن الجسم وتناسق البراز، المصنفة على مقياس من 0 (طبيعي) إلى 3 (براز مائي مع نزيف). أظهرت جميع الفئران المعالجة بـ DSS أعراضًا سريرية لالتهاب القولون، مما يدل على فعالية النموذج في تقييم تأثير البروبيوتيك.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. يوضح بشكل منهجي النتائج، مع تسليط الضوء على نقاط البيانات والاتجاهات المهمة التي لوحظت خلال الدراسة. غالبًا ما تكون النتائج مصحوبة بتحليلات إحصائية ذات صلة، بما في ذلك قيم p وفترات الثقة، لدعم صلاحية النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد تتضمن التمثيلات البصرية مثل الرسوم البيانية أو الجداول لتوضيح العلاقات بين المتغيرات أو لمقارنة ظروف تجريبية مختلفة. يركز القسم على تداعيات هذه النتائج في سياق أسئلة البحث المطروحة، مما يوفر أساسًا للمناقشات والاستنتاجات اللاحقة التي تم التوصل إليها في الأقسام اللاحقة من الورقة. بشكل عام، تساهم النتائج في فهم أعمق للظواهر المدروسة وقد تقترح اتجاهات للبحث المستقبلي.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم عزل المرشح البروبيوتيك Pediococcus acidilactici 46A من عينات براز الطلاب وتمت مميزاته لفوائده الصحية المحتملة. تم تحديد السلالة باستخدام MALDI-TOF MS وتم تأكيدها من خلال تحليل 16S rDNA، مما يدل على خصائص بروبيوتيك قوية، بما في ذلك المقاومة لظروف الجهاز الهضمي، والنشاط المضاد للميكروبات ضد مسببات الأمراض المختلفة، ومعدلات التصاق عالية بخلايا الظهارة المعوية. أظهر اختبار حساسية المضادات الحيوية اللاحق مقاومة لعدة مضادات حيوية، بينما قدم تسلسل الجينوم الكامل رؤى حول تركيبها الجيني، بما في ذلك تحديد مناطق CRISPR ومسارات الأيض.
تم تقييم التأثيرات الوقائية لـ P. acidilactici 46A في نموذج فئران لالتهاب القولون المستحث بالـ DSS. على الرغم من أن السلالة لم تمنع فقدان الوزن أو تقصير القولون المرتبط بعلاج DSS، إلا أنها قللت بشكل كبير من شدة أعراض التهاب القولون والأضرار النسيجية، خاصة في القولون البعيد. أشارت التحليلات الشكلية إلى تحسينات في بنية الكريبت وتقليل في التسلل الالتهابي، بينما أظهرت التقييمات المناعية النسيجية انخفاضًا في تعبير السيتوكينات الالتهابية IL-1β و IL-6 في الفئران المعالجة. تشير هذه النتائج إلى أن P. acidilactici 46A قد تقدم فوائد علاجية في إدارة التهاب القولون، مما يستدعي مزيدًا من التحقيق في آليات عملها وتطبيقاتها السريرية المحتملة.
DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2026.1725578
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41777544
Publication Date: 2026-02-16
Author(s): Polina Makarycheva et al.
Primary Topic: Probiotics and Fermented Foods
Overview
The study investigates the probiotic potential of Pediococcus acidilactici strain 46A, isolated from healthy Chinese students, through a comprehensive approach that includes whole-genome sequencing and various functional assessments. The strain was identified using MALDI-TOF mass spectrometry and 16S rRNA gene sequencing. In vitro tests demonstrated its resilience to gastrointestinal conditions, antimicrobial properties against a range of pathogens, and strong adhesion to intestinal epithelial cells. Genomic analysis revealed the absence of virulence factors and clinically relevant antibiotic resistance genes, affirming its safety profile.
In vivo experiments using a dextran sulfate sodium (DSS)-induced murine model of colitis showed that oral administration of P. acidilactici 46A significantly mitigated colitis severity, preserved colonic architecture, and reduced inflammatory markers such as IL-1β and IL-6. Additionally, microbiota profiling indicated that the probiotic treatment enhanced microbial diversity and stability, counteracting dysbiosis caused by DSS. The findings suggest that the protective effects of P. acidilactici 46A are mediated through immune modulation and the maintenance of gut microbiota homeostasis. Overall, this strain presents a promising candidate for the prevention and treatment of inflammatory gut disorders, warranting further investigation into its metabolic pathways and efficacy in human studies.
Methods
In this preliminary study authorized by the Italian Ministry of Health (n° 362/2022-PR), the probiotic effects of *P. acidilactici* 46A were evaluated using an in vivo model of DSS-induced colitis in 8-week-old male C57BL/6 J mice. A total of 32 mice were acclimatized for two weeks under controlled conditions before being randomly assigned to four experimental groups: a control group receiving water, a *P. acidilactici* group receiving the probiotic in water for the first 10 days, a DSS group receiving a 2.5% DSS solution from days 11 to 17, and a *P. acidilactici* + DSS group receiving both the probiotic and DSS. Sample size was determined using G* power analysis (α-error of 0.05, power 0.9) based on colitis scores and clinical symptoms.
The probiotic was administered orally at a dose of \(10^8\) CFU/day to minimize animal distress and mimic human administration. Fecal samples were collected at defined time points (T0, T1, T2, T3) and stored at -20 °C for analysis. The severity of colitis was monitored daily through body weight changes and stool consistency, classified on a scale from 0 (normal) to 3 (watery stools with bleeding). All mice treated with DSS exhibited clinical symptoms of colitis, indicating the effectiveness of the model for assessing the probiotic’s impact.
Results
The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments or analyses. It systematically outlines the outcomes, highlighting significant data points and trends observed during the study. The results are often accompanied by relevant statistical analyses, including p-values and confidence intervals, to support the validity of the findings.
Additionally, visual representations such as graphs or tables may be included to illustrate the relationships between variables or to compare different experimental conditions. The section emphasizes the implications of these results in the context of the research questions posed, providing a foundation for subsequent discussions and conclusions drawn in later sections of the paper. Overall, the results contribute to a deeper understanding of the studied phenomena and may suggest directions for future research.
Discussion
In this study, the probiotic candidate Pediococcus acidilactici 46A was isolated from stool samples of students and characterized for its potential health benefits. The strain was identified using MALDI-TOF MS and confirmed by 16S rDNA analysis, demonstrating strong probiotic properties, including resistance to gastrointestinal conditions, antimicrobial activity against various pathogens, and high adhesion rates to intestinal epithelial cells. Subsequent antibiotic susceptibility testing revealed resistance to several antibiotics, while whole-genome sequencing provided insights into its genetic makeup, including the identification of CRISPR regions and metabolic pathways.
The protective effects of P. acidilactici 46A were evaluated in a mouse model of DSS-induced colitis. Although the strain did not prevent weight loss or colon shortening associated with DSS treatment, it significantly reduced the severity of colitis symptoms and histological damage, particularly in the distal colon. Morphological analyses indicated improvements in crypt architecture and a reduction in inflammatory infiltrate, while immunohistochemical assessments showed decreased expression of pro-inflammatory cytokines IL-1β and IL-6 in treated mice. These findings suggest that P. acidilactici 46A may offer therapeutic benefits in managing colitis, warranting further investigation into its mechanisms of action and potential clinical applications.