近几十年来，益生菌因其支持宿主健康、预防疾病和对抗菌群失调的能力，已成为生物医学和营养科学的核心焦点。鉴于全球疾病负担日益加重，迫切需要安全、可持续且可获取的干预措施来补充传统疗法。益生菌被定义为在足量给药时能带来健康益处的活微生物，代表着改善不同人群和生命阶段公共健康的有前景策略。本研究专题旨在探讨益生菌在推进全球健康和实现联合国可持续发展目标3（SDG3）"确保健康生活并促进各年龄段所有人的福祉"方面的作用。此处发表的研究成果突显了益生菌对人类福祉的多方面影响，涵盖传染病预防、慢性病管理、母婴健康、心理健康以及抗微生物药物耐药性的缓解。
一个持续的主题是益生菌减少病原体定植、增强粘膜防御和调节免疫反应的能力，为脆弱人群提供具有成本效益的传染病缓解方案。益生菌还通过调节代谢、减少炎症和强化肠道屏障，帮助管理癌症、心血管疾病、糖尿病和肥胖等非传染性疾病。益生菌干预进一步支持母婴健康与婴儿发育，而生命早期补充可降低新生儿感染、过敏和胃肠道疾病的风险。益生菌在肠-脑轴研究中日益受到关注，有证据表明其影响神经递质、神经炎症和应激反应。最后，其在对抗抗微生物药物耐药性（AR）方面的贡献凸显了其在医学和农业领域的全球相关性。
总体而言，本研究专题综合了最新进展，既突出了益生菌科学的机遇也指出了挑战，并强调其有潜力转变符合全球健康优先事项的预防性健康策略和治疗干预措施。当前研究专题汇集了31项独特贡献，共同展示了益生菌研究的广度和多样化（表1）。一个清晰的分类学模式浮现出来，既反映了传统益生菌研究的成熟度，也体现了对非传统微生物候选菌日益增长的兴趣。
乳杆菌属谱系，包括类干酪乳杆菌（Lacticaseibacillus）、酒 Lawson 乳杆菌（Limosilactobacillus）和植物乳杆菌（Lactiplantibacillus）物种，是迄今为止最具代表性的群体。王等、Kiousi等、董等和张等提交的12项研究占所收集作品的近39%。它们的主导地位反映了乳杆菌长期公认的"一般认为安全"（GRAS）状态、在胃肠道环境中的适应力、免疫调节机制以及在食品和制药市场的广泛可用性。
相比之下，仅有两篇文章专门针对双歧杆菌属（Ma等，2024；Sarita等，2024），其中一篇是涵盖多种益生菌的综合综述（Sarita等，2024）。尽管该菌属在生命早期微生物群、免疫发育和儿科健康中扮演核心角色，但这种有限的代表性突显了临床和营养背景下进一步探索双歧杆菌菌株的缺口和机遇。
另一项研究专门针对芽孢杆菌属孢子形成菌，特别是凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）（Kallur等，2024）。凭借其对热、酸度和加工应激的非凡抵抗力，B. coagulans正日益被认可为适用于可扩展食品和营养保健品应用的强健益生菌候选者。
此外，新一代益生菌获得了初步但有希望的关注。一篇文章研究了嗜黏蛋白阿克曼菌（Akkermansia muciniphila）（Lu等，2024），反映了该领域逐渐向精准微生物组调控和针对代谢及炎症性疾病的个性化干预转变。
最后，八篇文章探讨了包括肠球菌属（Enterococcus）、布劳蒂亚菌属（Blautia）、魏茨曼氏菌属（Weizmannella）甚至曲霉属（Aspergillus）等真菌候选菌在内的非传统和新兴分类群。例如，Chen等（2025）对产气布劳蒂亚菌（Blautia producta）抗炎效果的表征，以及Li等（2025）对耐久肠球菌（Enterococcus casseliflavus）安全性和免疫调节潜力的研究。这些贡献突显了在传统乳杆菌和双歧杆菌之外寻找替代益生菌的不断扩展。
总体而言，本研究专题中的分类学分布揭示了双重叙事：一方面乳杆菌作为模式益生菌的持续核心地位，另一方面是可能为全球健康挑战提供新解决方案的微生物候选菌的多样化。这种平衡突显了益生菌科学如何同时在既有基础上构建并开拓创新，扩展到未充分探索的分类群。
近期本研究专题的大部分研究聚焦于乳杆菌的多样化功能角色，重申了其在益生菌科学中的核心地位及其向新一代功能和治疗干预模型的演变。罗伊氏乳杆菌（L. reuteri）在过敏性疾病中展示了免疫调节作用，恢复Treg/Th17平衡并鉴定木犀草素为关键抗炎代谢物（张等，2025）。类干酪乳杆菌（Lcb. paracasei）和干酪乳杆菌（Lcb. casei）的基因组和安全评估证实了毒力和AR基因的缺失，支持其在食品和营养保健品应用中的使用（Chen等，2025）。类似地，植物乳杆菌L19（Lpb. plantarum L19）表现出菌株特异性抗氧化和应激抵抗特性，突显其缓解氧化应激的潜力，例如在牲畜热应激条件下（王等，2024）。对类干酪乳杆菌LC86和干酪乳杆菌LC89的综合分析进一步通过基因组和表型评估以及体内急性毒性研究证实了其安全性（Chen等，2025）。
除胃肠道健康外，乳杆菌还显示出吸附微塑料、减少肠道积累和炎症的潜力（滕等，2025），并通过减少金黄色葡萄球菌和大肠杆菌粘附及上皮细胞死亡来强化宿主-病原体界面（Kiousi等，2024）。益生菌和合生元的包埋技术被强调为一种增强存活率并扩展其在免疫、代谢和神经健康中应用的策略（Sarita等，2024）。对鼠李糖乳杆菌LRa05的机制研究表明其调节细胞因子、氧化应激和肠道微生物群的能力，而对类干酪乳杆菌EG005的工程化以增强超氧化物歧化酶活性则展示了具有定制抗氧化能力的精准益生菌（董等，2024；Kim等，2024）。
其他菌株展示了针对性的健康效应，包括通过微生物群调节预防便秘的鼠李糖乳杆菌Glory LG12（Ma等，2025），唾液乳杆菌LS-ARS2（Ligilactobacillus salivarius LS-ARS2）的生物膜形成和抗氧化活性（Patra等，2025），以及植物乳杆菌L19对奶牛热应激的缓解（王等，2024）。植物乳杆菌菌株ONU 12和ONU 355，以及干酪乳杆菌ATCC 393，抑制肝细胞癌和胆管癌细胞增殖，与化疗药物协同作用，并诱导细胞凋亡和衰老（Duduyemi等，2024）。干酪乳杆菌KACC92338表现出抗氧化、应激耐受和抗菌特性，并具有基因组安全性，突显其益生菌潜力（Kandasamy等，2024）。
这些研究证实了乳杆菌的核心作用，同时展示了其在过敏、肿瘤学和环境健康等更广泛的"一体化健康"框架内的扩展应用。双歧杆菌属是生命早期肠道微生物群的基石，由于其在维持肠道和全身健康方面的菌株特异性作用，它仍然是益生菌研究的核心焦点。在综述的研究中，双歧杆菌属展示了包括增强粘膜屏障完整性、免疫调节和对抗病原微生物在内的关键生理效应。这些研究突显了其从缓解代谢和神经炎症标志物到改善炎症性肠病的多样化治疗潜力，当动物双歧杆菌乳亚种XLTG11与美沙拉嗪联合使用时，相比单独治疗产生了更优越的抗炎和微生物群调节效果。
此外，几项研究探索了双歧杆菌属与其他益生菌/益生元的协同组合（Ma等，2024），表明多菌株或合生元配方可能提供增强的效果。总体而言，当前证据巩固了双歧杆菌属作为肠道-大脑和肠道-免疫稳态关键贡献者的位置，突显了其在未来临床和功能性食品应用中的相关性。
Seidler等提供了对米曲霉（Aspergillus oryzae）后生元潜力的全面综述，该菌传统上用于东亚食品发酵，突显其调节肠道微生物组、增强上皮屏障功能、影响免疫反应以及作用于代谢和神经信号传导的能力。这项工作强调了真菌来源后生元在肠道健康和相关治疗干预中的转化潜力，同时强调了标准化和质量控制的重要性。
从人类粪便中分离的产气布劳蒂亚菌1009924（Blautia producta 1009924）表现出显著的益生菌潜力（Chen等，2025）。在DSS诱导的斑马鱼肠道炎症模型中，它减少了活性氧（ROS）产生，调节TLR4/NF-κB信号通路，降低促炎细胞因子，并提高短链脂肪酸（SCFA）水平，改善肠道组织完整性。同样，从人类胆道分离的耐久肠球菌SHAMU-QH-02（E. casseliflavus SHAMU-QH-02）显示出广谱拮抗活性、抗氧化和抗炎效果，以及适用于功能性应用的安全性（Li等，2025）。
最近对四种人类分离的嗜黏蛋白阿克曼菌（Akkermansia spp.）的基因组测序显示低遗传风险，具有有限的AR和毒力基因，功能注释在代谢通路中富集。这些菌株支持肠道屏障完整性，调节宿主代谢，并影响免疫信号传导，突显其在代谢和炎症性疾病中进行精准微生物组靶向干预的潜力（Lu等，2024）。
魏茨曼氏凝固菌BC99（Weizmannella coagulans BC99）表现出显著的益生菌和抗炎特性（Gao等，2024）。在秀丽隐杆线虫高尿酸血症模型中，它降低了尿酸和黄嘌呤氧化酶水平，减少ROS产生，并改善寿命和运动能力。从机制上讲，它激活DAF-16和SKN-1转录因子，增强应激反应基因表达和抗氧化酶活性。代谢组学分析表明它调节氨基酸、甘油磷脂和嘌呤代谢。这些发现支持W. coagulans BC99作为管理高尿酸血症及相关代谢紊乱的安全有效候选者。
彭等证明了在肠道菌群失调治疗中在中国广泛使用的益生菌脆弱拟杆菌（Bacteroides fragilis BF839），可通过激活环状GMP-AMP合酶-干扰素基因刺激因子（cGAS-STING）信号通路增强肿瘤对免疫检查点抑制剂（ICIs）的敏感性，表明用BF839调节肠道微生物群可能代表一种改善癌症治疗中ICI疗效的有前途策略。
Ma等报告称，将低、中、高剂量混合益生菌（动物双歧杆菌乳亚种XLTG11、类干酪乳杆菌Glory LP16、植物乳杆菌CCFM8661）与低聚果糖结合的合生元治疗，通过减少炎症、恢复结肠长度、增强肠道屏障完整性和增加肠道微生物群多样性和SCFA产生，缓解了DSS诱导的小鼠结肠炎，治疗效果取决于益生菌剂量。
合生元和多菌株配方，结合乳杆菌、双歧杆菌和肠球菌物种，已证明增强了益生菌功效（Liao等，2025；Ma等，2024；滕等，2024）。这些组合比单菌株更有效地改善SCFA产生、恢复微生物群多样性和抑制肠道炎症。这种协同干预突显了多菌株益生菌在胃肠道健康中进行精准微生物组调控和治疗应用的转化潜力。
此外，几项最近的研究虽然没有直接测试益生菌，但提供了关于肠道微生物群调节和宿主健康的重要见解，这对益生菌研究具有明确意义。例如，在老年大鼠中补充马齿苋（Portulaca oleracea）改善了肠道形态，增加了粪便短链脂肪酸，并通过减少厚壁菌门和梭杆菌门同时调节代谢通路来改变微生物组成（邓等，2025）。这些发现表明，饮食干预可以以类似于益生菌补充的方式靶向微生物群组成和代谢输出。
同样，在霍乱等传染病背景下，益生菌被强调为一种潜在的辅助策略，以增强肠道屏障功能、与病原体竞争和调节免疫力，说明即使在传统上由环境或药理学干预管理的环境中，它们也具有转化潜力（Chowdhury等，2024）。
其他研究聚焦于功能性代谢物，如D-色氨酸，它表现出抗菌、免疫调节和抗生物膜特性（王等，2025），表明饮食或微生物衍生化合物可以与益生菌协同作用以改善宿主健康。
临床证据进一步支持益生菌和合生元在代谢和肝脏疾病中的使用。在非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）患者中，补充益生菌或合生元显著降低了肝酶、肝硬度、胰岛素抵抗和体重指数（BMI），突显其治疗效果（Song等，2025）。
最后，将肠道微生物群与三甲胺-N-氧化物水平联系起来的孟德尔随机化研究，强调了增加或降低宿主对代谢风险易感性的特定微生物分类群（Yu等，2024）。这些机制见解可以指导旨在调节心血管风险因素的益生菌菌株选择。
本研究专题中汇集的文章共同突显了益生菌研究从机制理解到转化和工业应用的演变。在分类群、功能效应和干预策略中出现了关键主题。嗜黏蛋白阿克曼菌（Lu等，2024）等菌种通过增强上皮完整性、减少代谢内毒素血症和促进抗炎信号传导来支持肠道稳态。类似地，产气布劳蒂亚菌（Chen等，2025）、魏茨曼氏凝固菌（Gao等，2024）和耐久肠球菌SHAMU-QH-02（Li等，2025）等菌属通过SCFA产生、ROS调节和细胞因子调节发挥免疫调节和抗炎作用。此外，脆弱拟杆菌BF839因其调节肠道微生物群和增强抗肿瘤免疫力的能力而得到广泛研究（彭等，2025）。
约氏乳杆菌（Lactobacillus johnsonii）在消化健康方面显示出前景，通过调节免疫力、增强肠道屏障功能和维持微生物群平衡发挥作用，未来研究需要阐明其机制并为治疗应用提供实验支持（Zhou等，2025）。在MASH模型中，鼠李糖乳杆菌GG（LGG）降低了促炎细胞因子，抑制TGF-β/SMAD信号传导，恢复肠道屏障完整性，并防止内毒素易位，从而缓解肝脏炎症和纤维化（王等，2025）。
孢子形成益生菌，以凝结芽孢杆菌LMG S-31876（Kallur等，2024）为例，表现出高热稳定性，并支持宿主免疫力、脂质代谢和应激相关结果，突显其适用于稳健的工业配方。新一代益生菌，包括嗜黏蛋白阿克曼菌（Lu等，2024）和普拉梭菌（Faecalibacterium prausnitzii）（Song等，2025），提供了对肠道粘膜完整性和SCFA驱动的免疫平衡的靶向调控。这种方法使得针对代谢和炎症性疾病的个性化微生物组干预成为可能。
包含乳杆菌、双歧杆菌和肠球菌物种的合生元和多菌株配方（Liao等，2025；Ma等，2024；滕等，2024）增强了SCFA产生，恢复了微生物多样性，并实现了比单菌株干预更优越的炎症抑制。这些发现突显了协同配方在精准微生物组调控方面的转化优势。
该领域正朝着实际应用方向发展，强调菌株安全性、活力、稳定性、可扩展性和法规合规性。包埋、冻干和益生元共配方等技术提高了功能性能和货架稳定性（Liao等，2025；Song等，2025）。全面的安全性分析，如耐久肠球菌SHAMU-QH-02的例子，对获得监管批准至关重要（Li等，2025）。
总之，本研究专题整合了机制、功能和转化见解，突显了益生菌在临床、营养和工业领域塑造下一代健康干预措施的潜力。
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