 试验设计 共选取64名合格志愿者参与科学研究，其中测试人员49人，验证人员15人。需保证志愿者在参与研究前3个月内未服用抗生素，没有肠道疾病，排除BMI≧28的人群。经过志愿者同意，每人每天服用乳双歧杆菌V9(3.98x1010 CFU)，分别在第2周、第4周和第6周（洗脱期）收集粪便样本，并进行一系列检测。 试验结果 1.使用PMA对乳双歧杆菌V9进行定量测定 为确保qPCR定量测定的乳双歧杆菌V9活性，使用了叠氮溴化丙锭(PMA)处理样品。我们在试验开始时，样本中均未检测出乳双歧杆菌V9，在试验进行中，根据粪便中存活的乳双歧杆菌V9检出量和变化趋势，可以将受试者分为三类（Persisters，Temporary和Non-Persisters）。其中Persisters组(n=23)中，第4周活的乳双歧杆菌V9平均丰度高达5x106 CFU（图1），并且在洗脱期的乳双歧杆菌V9仍可以保持较高水平（大于105 CFU），同时洗脱期期间Persisters组活细胞丰度并未发生显著下降。对于Temporary组(n=9)，在益生菌摄入初期，乳双歧杆菌V9快速增长，在第2周平均丰度可以达到1.66x105 CFU，但洗脱期丰度迅速下降（小于104 CFU）。对于Non-Persisters组(n=17)，在试验前和洗脱期期间都检测不到活的乳双歧杆菌V9。 
图1:使用PMA测定乳双歧杆菌V9含量
2.不同个体肠道菌群对于乳双歧杆菌V9的响应 对三组不同时间点的样本进行加权UniFrac距离测定，以反映各组肠道菌群的变化，发现Persisters组中肠道菌群的变化是持续且显著的，但其他组中的变化则是有限的（图2A-C）。同时每组基于NMDS距离的聚类分析（图2D-F），并使用直方图对每组中主要属的变化进行统计（图3A）。发现Persisters组中双歧杆菌、志贺氏菌、埃希氏菌、肉杆菌、沙门氏菌、Hydrogenoanaerobacterium 和弯曲杆菌等七个属丰度发生了显著变化（图3B）。 
图2:不同的肠道菌群对乳双歧杆菌V9的反应
图3:三组肠道菌群菌属的变化
3.三组个体肠道菌群结构和特征的比较分析 益生菌在肠道内存活的持久性与许多因素有关（例如年龄、性别和BMI），对三组样本的肠道菌群组成和特征进行分析，香农指数和超1指数显示Persisters和Non-Persisters组之间的α多样性存在显著差异，Persisters组的α多样性显著低于Non-Persisters组（图4A，B）。而t-SNE分析结构显示Persisters和Non-Persisters组的肠道菌群并没有高度不同（图4C）。 
图4:三组肠道微生物结构和特征的比较分析
4.“抗定植指数”(AEI)预测乳双歧杆菌V9的稳定性 各组样本所有识别属的相对丰度分布（图5A），通过确定Persisters和Non-persisters组之间差异分布的属，共发现12个属与乳双歧杆菌V9的稳定性相关，其中双歧杆菌、Flavonifractor、Olsenella、丁酸球菌、Acetanaerobacterium、Asaccharobacter、Lachnoclostridium、Blautia和毛螺菌等与益生菌稳定性呈负相关，而厌氧菌、副球菌和Erysipelatoclostridium与益生菌稳定性呈正相关（图5B）。 
图5:Persister组和Non-Persister组之间肠道微生物的分布差异
基于上述12个菌属的相对丰度，计算“抗定植指数”(AEI)：
 5.对“抗定植指数”(AEI)进行检验 为了验证该微生物模型的性能，15名验证人员参与试验，每名受试者服用乳双歧杆菌V9，与测试人员保持相同的时间点收集粪便样本进行检测，并计算AEI，发现验证人员的益生菌稳定性AEI指数准确率达到了85.71%，可满足高精度评估（图6C）。 
图6: “抗定植指数”的性能与检测
试验结论 乳双歧杆菌V9在不同个体肠道中的应答是存在差异的，在一些人体内可以很好的定植，具有较强的稳定性，而在另一部分人体内则只能暂时停留或无法定植。乳双歧杆菌V9的定植还可以改变人体肠道菌群结构以及α多样性。同时发现了12个菌属与乳双歧杆菌V9的定植能力以及稳定性有关，并设计了生物模型“抗定植指数”(AEI)以评估乳双歧杆菌V9肠道稳定性，发现其精确度高达85.71%，可以有效评估乳双歧杆菌V9在体内的稳定性。 免责声明：本文仅代表作者个人观点，与中国益生菌网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。
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