随着人们饮食结构、生活方式以及工作节奏的变化,便秘（Constipation）的发病率呈现逐年增长的趋势。目前临床常用的便秘药物存在毒副作用大、药物依赖性强和新型药物价格昂贵等弊端,因此寻求一种药物替代品迫在眉睫。临床研究发现,便秘患者肠道菌群稳态失调,肠道内环境遭到破坏。通过赋予机体一定量的活性益生菌来调节肠道菌群,已然成为治疗便秘的重要手段。基于本实验室的前期研究,发现双歧杆菌缓解便秘存在种间差异,但产生种间差异的原因以及双歧杆菌缓解便秘的具体机制仍然未知。基于此,本研究通过动物实验筛选出具有不同缓解便秘效果的双歧杆菌功能菌株,并结合菌株本身的生理特性,从双歧杆菌对宿主化学屏障、免疫屏障、机械屏障以及生物屏障的修复作用来探究双歧杆菌缓解便秘的可能机制以及存在种间差异的原因。首先,通过盐酸洛哌丁胺构建便秘小鼠模型,使用4种24株双歧杆菌（长双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、青春双歧杆菌、短双歧杆菌）对便秘小鼠进行干预,以粪便含水量、小肠推进率以及首粒黑便时间为指标来筛选功能菌株,结果表明11株双歧杆菌具有改善便秘的效果,包括5株长双歧杆菌（Bifidobacterium longum）、3株青春双歧杆菌（B.adolescentis）、2株婴儿双歧杆菌（B.infantis）与1株短双歧杆菌（B.breve）。对上述菌株的生理特性进行进一步评价,结果显示生长速度快、对胃液耐受性能力强的菌株更有利于发挥益生功能。具体来说,生长迅速且耐酸性强的长双歧杆菌对便秘的缓解效果最为显著,青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌与短双歧杆菌则略显不足。其次,从宿主的化学屏障、免疫屏障、机械屏障以及生物屏障这四个方面对双歧杆菌缓解便秘的可能机制展开分析。结果表明:（1）对于化学屏障,双歧杆菌能够抑制肠道水通道蛋白的表达、改善胃肠活性肽的分泌、上调肠道c-kit基因转录水平、促进短链脂肪酸产生和调节5-羟色胺信号通路;（2）对于免疫屏障,双歧杆菌能够增加肠道粘膜厚度,并减少肠道中白介素-1β和肿瘤坏死因子-α的释放;（3）对于机械屏障,双歧杆菌能够恢复紧密连接蛋白occludin的表达;（4）对于生物屏障,双歧杆菌能够增加肠道菌群的α-多样性,且调节微生物门水平以及属水平的丰度变化。综合以上结果,双歧杆菌通过调节肠液分泌及平滑肌收缩、缓解肠道炎症、降低肠道通透性和恢复肠道菌群稳态,进而分别修复化学屏障、免疫屏障、机械屏障和生物屏障,以实现缓解便秘的目标。其中,缓解效果显著的长双歧杆菌在修复肠道屏障方面具有优势,突出体现在对水通道蛋白、SCFAs、炎症因子以及肠道菌群多样性的影响。最后,对便秘相关理化指标展开主成分分析,并结合小鼠肠道菌群变化,解析不同种双歧杆菌在缓解便秘的作用途径中存在的种间差异及其原因。结果显示,长双歧杆菌对结肠中c-kit基因转录水平的影响最为突出,青春双歧杆菌则主要影响肠道菌群代谢产物丁酸的含量,而婴儿双歧杆菌与短双歧杆菌显示出对肠道5-羟色胺信号通路独特的作用。此外,由于双歧杆菌能够在不同程度上改变便秘小鼠肠道菌群的结构,故针对不同种双歧杆菌干预后小鼠肠道菌群中存在显著差异性的微生物展开分析。结果表明,长双歧杆菌与青春双歧杆菌分别对Lachnoclostridium与乳杆菌属（Lactobacillus）的丰度水平存在显著影响,婴儿双歧杆菌与短双歧杆菌对另枝菌属（Alistipes）、Lachnospiraceae NK4A136 group、乳杆菌属的相对丰度有显著的调节作用。这些肠道微生物的改变与肠道中丁酸的浓度、肠道c-kit、Tph1、5-HT4R基因的转录水平存在显著的相关性。由此推测不同种双歧杆菌缓解便秘作用途径存在差异的原因可能是由于不同双歧杆菌干预导致相关微生物丰度变化,从而改变菌群代谢产生的短链脂肪酸或激活信号通路,实现肠道屏障功能的修复,有效改善便秘症状。