肠道是体内与外界环境接触的主要场所，也是病原体入侵和定植的主要场所。肠道黏液层是联系肠道上皮细胞与肠道微生物的中间凝胶网状结构，其隔离肠腔内物质包括营养物质、分泌物、代谢产物及肠道微生物等与肠上皮细胞的接触。黏液层是肠道黏膜屏障抵御病原微生物侵扰的第1道防线，通过降低抗原在免疫系统中的暴露以及保护机体免于自我消化行使其防御功能。肠道黏液层主要由杯状细胞分泌的黏蛋白组成，益生菌可缓解大肠杆菌引起的杯状细胞的减少以及黏液层厚度的降低来提高机体免疫功能；影响断奶仔猪小肠黏蛋白中糖蛋白组分，黏蛋白的聚糖通过结合具有聚糖结构特异性黏附素的细菌，影响对肠道细菌的黏附作用，调节有益菌群在肠道中的定植。有研究表明，益生菌通过增加肠道黏膜层的定植影响黏液层的厚度，其影响黏膜层的定植、膜层杯状细胞黏蛋白的分泌、黏液层的厚度，进而影响黏液层的防御功能。益生菌不仅通过调节黏液层中黏蛋白诱导肠上皮细胞表面蛋白的合成来影响肠上皮细胞的黏附作用，以及编码微生物与宿主黏附作用的黏附素影响其与宿主肠道细胞的黏附与定植，还通过调节肠上皮细胞之间紧密连接蛋白(ZO-1)、闭合蛋白(occludin)、密封蛋白(claudin)等表达，降低病原微生物的入侵，改善肠道健康。

肠上皮细胞与病原微生物的互作常引起动物肠道的免疫失调，益生菌通过调节肠上皮细胞免疫功能，预防或治疗肠道功能的紊乱。益生菌通过增加肠道中吞噬细胞数量清除肠道病原菌，调节肠道免疫；也可通过调节肠道免疫球蛋白、细胞因子及抗菌肽等表达提高机体免疫功能。Cazorla等研究表明干酪乳杆菌及副乾酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)增加肠道潘氏细胞数量及肠道抗菌肽活性。研究发现益生菌有效改善大肠杆菌或沙门氏菌感染引起的仔猪腹泻及肠道损伤，降低血清中白细胞介素-6(IL-6)含量，增加血清中免疫球蛋白M(IgM)及免疫球蛋白A(IgA)含量，增强仔猪免疫力，促进仔猪生长。

益生菌通过介导肠上皮细胞的模式识别受体(PRR)直接应答微生物、代谢产物，或介导PRR与微生物相关分子模式(MAMP)结合，通过调节多个信号通路来调控受体的表达，并激发机体自身非特异性免疫应答，维持肠道内环境稳定及炎症抑制等一系列免疫保护反应。研究发现益生菌通过丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路及信号转导与转录激活因子(STAT3)信号通路，调节细胞因子信号传导的抑制因子(SOC3)的表达，抑制核因子-κB(NF-κB)的活性及IL-6的分泌，缓解炎症的发生。酵母菌通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(PPAR-γ)和抑制细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)和p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)的磷酸化来抑制促炎因子IL-6、白细胞介素-8(IL-8)、趋化因子配体20(CCL20)、趋化因子配体2(CXCL2)及趋化因子配体10(CXCL10)的转录表达，进而调节肠道免疫。

注文章转自动物营养学报