DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2026.1763817
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41789065
تاريخ النشر: 2026-02-18
المؤلف: Shaoju Qian وآخرون
الموضوع الرئيسي: الميكروبيوم المعوي والصحة
نظرة عامة
تناقش المراجعة الحاجة الملحة لاستراتيجيات مناعية مبتكرة استجابةً للظهور العالمي للفيروسات وزيادة مقاومة الفيروسات للعلاج، مع تسليط الضوء على تعديل ميكروبيوتا الأمعاء كنهج علاجي واعد. بشكل محدد، تؤكد على دور *Clostridium butyricum* (C. butyricum) في الحفاظ على تركيب الميكروبات، وسلامة حاجز الأمعاء، وتعزيز المناعة المخاطية من خلال مستخلصاته، وخاصة الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة (SCFAs). يقترح المؤلفون “فرضية مركزية الأمعاء”، مشيرين إلى أن التفاعل بين سلامة حاجز الأمعاء، وتوازن الميكروبات، وتوازن المناعة المخاطية أمر حاسم لمرونة المضيف ضد العدوى الفيروسية والالتهابات.
تحدد المراجعة الآليات التي تعزز بها C. butyricum المناعة المضادة للفيروسات والمضادة للالتهابات، بما في ذلك تحفيز الإنترفيرونات من النوع I/III، وتعديل إشارات inflammasome، وتوسيع تجمعات المناعة التنظيمية. تضع هذه النتائج C. butyricum كعلاج ميكروبي محتمل من الجيل التالي للأمراض الفيروسية والالتهابية. بالإضافة إلى ذلك، توضح المراجعة الآليات المحددة التي تمارس من خلالها C. butyricum تأثيراتها، مثل تثبيط الفسفرة لمسار إشارة STAT1، وتنشيط مسار مضادات الأكسدة Nrf2/HO-1، وتعزيز استقطاب البلعميات M2، مما يوفر تأثيرات تنظيمية عبر مجموعة متنوعة من الأمراض الالتهابية التي تؤثر على أنظمة الأعضاء المتعددة.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث أهمية *Clostridium butyricum*، وهو بكتيريا لاهوائية معروفة بإنتاجها للبيوتيرات وتشكيل الأبواغ، في الحفاظ على صحة الأمعاء. تم عزلها بواسطة برازموفسكي في عام 1880، تنتج *C. butyricum* الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة (SCFAs) من خلال مسار كيناز البيوتيرات (buk)، وهي مستخلصات حيوية حاسمة مشتقة من تخمير الألياف الغذائية. تلعب هذه الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة دورًا وقائيًا في صحة الأمعاء، وتعزز من استقلاب الأحماض الصفراوية، وتساهم في الصحة العامة للمضيف. تُعتبر البكتيريا بروبيوتيك رئيسي في عدة دول، حيث تساعد في تحقيق توازن ميكروبيوتا الأمعاء، وتعزيز المناعة، والوقاية من الأمراض المتعلقة بالأمعاء.
تقدم المراجعة “فرضية مركزية الأمعاء”، مع التأكيد على دور *C. butyricum* في تنظيم مناعة الأمعاء، وخاصة في مكافحة العدوى الفيروسية وتقليل الالتهابات. تسلط الضوء على كيفية تعديل *C. butyricum* لنشاط خلايا المناعة المخاطية وعوامل الالتهاب، مما يعزز آليات الدفاع في الجسم. تؤثر الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة التي تنتجها هذه البكتيريا على تنظيم الجينات والبروتينات، مما يثبط إنزيمات إزالة الأسيتيل من الهيستون لتعديل التعبير الجيني المرتبط بالفيروسات وتعزيز إنتاج الإنترفيرون. تحدد الورقة *C. butyricum* كهدف علاجي واعد لتحسين وظيفة حاجز الأمعاء وتعديل الاستجابات المناعية، بينما تعالج أيضًا الفجوات في فهم آلياتها في المناعة المخاطية وإمكانياتها في علاج العدوى الفيروسية والأمراض الالتهابية.
مناقشة
تناقش هذه الفقرة الأدوار المتعددة لـ *Clostridium butyricum* (C. butyricum) ومستخلصاته، وخاصة الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة (SCFAs)، في تنظيم صحة الأمعاء، والاستجابات المناعية، والالتهابات. كعلاج بروبيوتيك، تعزز C. butyricum صحة الأمعاء من خلال تعديل الميكروبيوم المعوي، وتعزيز البكتيريا المفيدة مثل *Lactobacillus* و *Bifidobacterium*، وتثبيط الأنواع الممرضة. تنظم مستويات الأحماض الصفراوية لتثبيط *Clostridioides difficile* وتتنافس مع *Helicobacter pylori*، مما يعزز دفاعات الأمعاء. بالإضافة إلى ذلك، تعزز C. butyricum حاجز الأمعاء من خلال زيادة تنظيم بروتينات الوصل الضيق وتعزيز مقاومة خلايا الظهارة، وهو أمر حاسم لمنع غزو الميكروبات والحفاظ على المناعة المخاطية.
علاوة على ذلك، تؤثر C. butyricum على محور المناعة المعوية من خلال تعديل تمايز خلايا المناعة ووظيفتها، وخاصة خلايا T وخلايا B. تعزز تمايز خلايا T التنظيمية وتزيد من إنتاج السيتوكينات المضادة للالتهابات، مما يساهم في توازن المناعة. كما تسلط الورقة الضوء على دور C. butyricum في تعديل المسارات المتعلقة بالالتهابات، وخاصة من خلال مسارات إشارة NF-kB و TLR4، التي تساعد في تنظيم الاستجابات الالتهابية وحماية ضد غزو الميكروبات. تُعزى خصائصها المضادة للفيروسات ضد مجموعة متنوعة من الفيروسات، بما في ذلك الإنفلونزا و SARS-CoV-2، إلى قدرتها على تعزيز إنتاج الإنترفيرون وتعديل الاستجابات المناعية، مما يظهر إمكانياتها كعامل علاجي في إدارة العدوى الفيروسية والأمراض الالتهابية.
DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2026.1763817
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41789065
Publication Date: 2026-02-18
Author(s): Shaoju Qian et al.
Primary Topic: Gut microbiota and health
Overview
The review discusses the urgent need for innovative immunomodulatory strategies in response to global viral emergence and increasing antiviral resistance, highlighting gut microbiota modulation as a promising therapeutic approach. Specifically, it emphasizes the role of *Clostridium butyricum* (C. butyricum) in maintaining microbial composition, intestinal barrier integrity, and enhancing mucosal immunity through its metabolites, particularly short-chain fatty acids (SCFAs). The authors propose a “gut-centric hypothesis,” suggesting that the interplay between intestinal barrier integrity, microbial homeostasis, and mucosal immune balance is crucial for host resilience against viral infections and inflammation.
The review delineates the mechanisms by which C. butyricum enhances antiviral and anti-inflammatory immunity, including the induction of type I/III interferons, modulation of inflammasome signaling, and the expansion of regulatory immune populations. These findings position C. butyricum as a potential next-generation microbial therapeutic for viral and inflammatory diseases. Additionally, the review outlines the specific mechanisms through which C. butyricum exerts its effects, such as inhibiting the phosphorylation of the STAT1 signaling pathway, activating the Nrf2/HO-1 antioxidant pathway, and promoting M2 macrophage polarization, thereby providing regulatory effects across various inflammatory diseases affecting multiple organ systems.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the significance of *Clostridium butyricum*, an anaerobic bacterium known for its butyrate production and spore formation, in maintaining gut health. Isolated by Prazmowski in 1880, *C. butyricum* generates short-chain fatty acids (SCFAs) through the butyrate kinase (buk) pathway, which are crucial metabolites derived from dietary fiber fermentation. These SCFAs play a protective role in intestinal health, enhance bile acid metabolism, and contribute to the overall health of the host. The bacterium is recognized as a key probiotic in several countries, where it helps balance gut microbiota, boost immunity, and prevent gut-related diseases.
The review introduces the “gut-centric hypothesis,” emphasizing *C. butyricum*’s role in regulating gut immunity, particularly in combating viral infections and reducing inflammation. It highlights how *C. butyricum* modulates mucosal immune cell activity and inflammatory factors, thereby enhancing the body’s defense mechanisms. The SCFAs produced by this bacterium influence gene and protein regulation, suppressing histone deacetylases to modulate virus-related gene expression and promote interferon production. The paper identifies *C. butyricum* as a promising therapeutic target for improving intestinal barrier function and modulating immune responses, while also addressing gaps in understanding its mechanisms in mucosal immunity and its potential applications in treating viral infections and inflammatory diseases.
Discussion
The section discusses the multifaceted roles of *Clostridium butyricum* (C. butyricum) and its metabolites, particularly short-chain fatty acids (SCFAs), in regulating gut health, immune responses, and inflammation. As a probiotic, C. butyricum enhances intestinal health by modulating the gut microbiome, promoting beneficial bacteria such as *Lactobacillus* and *Bifidobacterium*, and inhibiting pathogenic species. It regulates bile acid levels to suppress *Clostridioides difficile* and competes with *Helicobacter pylori*, thereby reinforcing gut defenses. Additionally, C. butyricum strengthens the intestinal barrier by upregulating tight junction proteins and enhancing epithelial cell resistance, which is crucial for preventing pathogen invasion and maintaining mucosal immunity.
Furthermore, C. butyricum influences the gut-immune axis by modulating immune cell differentiation and function, particularly T cells and B cells. It promotes regulatory T cell differentiation and enhances the production of anti-inflammatory cytokines, thereby contributing to immune homeostasis. The paper also highlights C. butyricum’s role in modulating inflammation-related pathways, particularly through the NF-kB and TLR4 signaling pathways, which help regulate inflammatory responses and protect against pathogen invasion. Its antiviral properties against various viruses, including influenza and SARS-CoV-2, are attributed to its ability to enhance interferon production and modulate immune responses, showcasing its potential as a therapeutic agent in managing viral infections and inflammatory diseases.