章文明 汪海峰，2* 劉建新*

(1.浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，生物飼料安全與污染防控國家工程實(shí)驗(yàn)室，杭州 310058;

2.浙江農(nóng)林大學(xué)林業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，臨安 311300)

乳酸桿菌能夠調(diào)節(jié)腸道微生物區(qū)系的平衡，增強(qiáng)機(jī)體的免疫力和抵抗力，促進(jìn)腸道的生長和發(fā)育，是得到廣泛應(yīng)用的益生菌之一。國內(nèi)外大量的飼養(yǎng)試驗(yàn)和臨床試驗(yàn)證明了乳酸桿菌的益生作用，如治療、預(yù)防人和動(dòng)物的某些腸道疾病，發(fā)揮保健作用。但有關(guān)乳酸桿菌的益生作用機(jī)制仍然不清楚，已有研究者從分子水平去探索乳酸桿菌的促健康機(jī)制，并且取得了一定進(jìn)展。本文綜述了乳酸桿菌通過產(chǎn)生抗菌物質(zhì)、競爭營養(yǎng)或腸道黏附位點(diǎn)來抑制致病菌，通過誘導(dǎo)黏附素的分泌或阻止細(xì)胞凋亡增強(qiáng)腸道的屏障功能，通過表面成分與腸道受體結(jié)合而調(diào)控腸道免疫功能，進(jìn)而改善腸道健康的機(jī)制。

1 乳酸桿菌分泌產(chǎn)物及其對(duì)宿主健康的作用

1.1 乳酸

乳酸桿菌能產(chǎn)生乳酸，乳酸是一種重要的抗菌化合物［1］。研究表明，乳酸桿菌通過分泌的乳酸來螯合金屬離子等和改變革蘭氏陽性菌細(xì)胞膜通透性來發(fā)揮作用，乳酸還能降低腸道pH，抑制大腸桿菌及梭菌等生長，例如，由于乳酸的積累，鼠李糖乳酸桿菌GG(Lactobacillus rhamnosus GG)對(duì)鼠傷寒沙門氏菌有很強(qiáng)的抗菌活性［2］。干酪乳桿菌、嗜酸乳酸桿菌YIT0070和短乳桿菌YIT0076產(chǎn)生的非解離乳酸能夠有效地抑制大腸桿菌生長［3］。乳酸能改變革蘭氏陽性菌細(xì)胞膜通透性。研究發(fā)現(xiàn)，加氏乳酸桿菌(L.gasseri CRL1421)產(chǎn)生的乳酸能使金黃色葡萄球菌(S.aureus)細(xì)胞膜瓦解，使其細(xì)胞內(nèi)容物滲出，從而對(duì)其起到抑制作用［4］。

1.2 過氧化氫(H2O2)

乳酸桿菌能夠產(chǎn)生H2O2，H2O2作為一種重要的抗菌化合物，能激活動(dòng)物大腸內(nèi)的過氧化物酶－硫氰酸鹽反應(yīng)系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，過氧化物酶與H2O2結(jié)合，然后將硫氰酸鹽氧化成氧化性中間產(chǎn)物，抑制致病菌的生長。乳酸桿菌產(chǎn)生的H2O2能夠抑制淋球菌的生長。Pridmore等［5］發(fā)現(xiàn)約氏乳酸桿菌NCC533(L.johnsonii NCC533)分泌的H2O2對(duì)體外抑制沙門氏菌發(fā)揮重要作用。Voltan等［6］發(fā)現(xiàn)H2O2能作為一種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子，誘導(dǎo)腸道上皮過氧化氫酶體增殖，引發(fā)受體γ(PPAR－γ)的激活，從而直接調(diào)節(jié)上皮細(xì)胞對(duì)腸道炎癥的免疫應(yīng)答。

1.3 細(xì)菌素

細(xì)菌素是一類選擇性地作用于細(xì)菌靶細(xì)胞的抗菌物質(zhì)，它們大多屬于多肽類且為水溶性。乳酸桿菌可產(chǎn)生細(xì)菌素萵苣苦素B(Lactacin B)、乳酸菌素27(Lactocin 27)和Helveticin J等。大多數(shù)乳酸桿菌產(chǎn)生的細(xì)菌素體積小，為具有高等電點(diǎn)的熱穩(wěn)定性蛋白質(zhì)，稱之為Ⅱ類細(xì)菌素，可通過誘導(dǎo)致病菌細(xì)胞膜的通透化，使得致病菌的胞內(nèi)物質(zhì)外漏，進(jìn)而發(fā)揮殺菌作用［7］。嗜酸性乳酸桿菌產(chǎn)生的細(xì)菌素還可抑制大腸桿菌DNA的合成。Corr等［8］的研究顯示，唾液乳酸桿菌 UCC118能產(chǎn)生大量的Ⅱ類細(xì)菌素Abp118，在體內(nèi)具有有效的抗菌功能。

2 乳酸桿菌對(duì)病原菌的競爭與排斥作用

乳酸桿菌可與病原菌競爭利用腸道食糜內(nèi)的營養(yǎng)成分，競爭腸道上皮與黏膜內(nèi)共同的黏附位點(diǎn)，通過占據(jù)黏附位點(diǎn)抑制病原菌的黏附，競爭性排斥病原菌。

2.1 競爭營養(yǎng)物質(zhì)

乳酸桿菌通過對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的競爭來抑制有害菌。營養(yǎng)物質(zhì)競爭發(fā)生在小腸上皮細(xì)胞，添加乳酸桿菌等益生菌后，益生菌群占優(yōu)勢(shì)，可優(yōu)先吸收利用小腸食糜內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行生存和繁殖，抑制有害菌在消化道的增殖。Sonnenburg等［9］研究發(fā)現(xiàn)，干酪乳酸桿菌 DN－114001(L.casei DN－114001)植入宿主后，該菌對(duì)木聚糖和阿拉伯糖等多糖的利用加強(qiáng)，從而抑制多形擬桿菌(Thetaiotaomicron)的生長。Nikoskeilainen 等［10］發(fā)現(xiàn)，鼠李糖乳酸桿菌ATCC 53103(L.rhamnosus ATCC 53103)、鼠李糖乳酸桿菌 LC 705(L.rhamnosus LC 705)、干酪乳酸桿菌(L.casei Shirota)、保加利亞乳酸桿菌(L.bulgaria)、約氏乳酸桿菌La1(L.johnsonii La1)或雙歧乳桿菌Bb12(Bifldobacterium lactis Bb12)可抑制共培養(yǎng)的魚致病性殺鮭氣單胞菌(Aeromonas salmonicida)的生長，但在共培養(yǎng)液體中并未檢測到乳酸桿菌釋放的抗菌效應(yīng)物質(zhì)，間接說明這些乳酸桿菌是通過營養(yǎng)競爭作用來抑制該致病菌的生長。目前尚不清楚乳酸桿菌與腸道致病菌對(duì)哪些營養(yǎng)因素存在著競爭，有待進(jìn)一步深入研究。

2.2 競爭黏附位點(diǎn)

有益菌在腸道內(nèi)能與黏膜上皮結(jié)合緊密，形成一層生物膜，排斥部分致病菌。無論是乳酸桿菌還是致病菌在體內(nèi)發(fā)揮作用的前提是黏附，乳酸桿菌在腸道內(nèi)的定植和黏附是乳酸桿菌發(fā)揮主要作用的基礎(chǔ)。黏附是特異性的，乳酸桿菌通過表面黏附素與宿主受體特異性結(jié)合，表面黏附素主要有細(xì)菌表面蛋白、細(xì)胞壁毛緣、脂磷壁酸(LTA)和多糖等。然而，有些病原菌能識(shí)別乳酸桿菌黏附的相同宿主受體，二者對(duì)受體形成競爭黏附。另一方面，乳酸桿菌能夠產(chǎn)生蛋白質(zhì)促凝聚因子來促進(jìn)病原體凝聚，從而阻礙病原體黏附腸道上皮［11］。Collado 等［12］認(rèn)為，乳酸桿菌對(duì)腸道上皮細(xì)胞有很強(qiáng)的親和性，能優(yōu)先與腸道受體結(jié)合，故對(duì)病原菌如大腸桿菌和沙門氏菌的定植具有競爭性阻礙作用。有研究報(bào)道，卷曲乳酸桿菌ZJ001的表層提取物能競爭性地排斥出血性大腸桿菌(EHEC)和腸道鼠傷寒性沙門氏菌，從而有效保護(hù)動(dòng)物腸道［13］。

3 乳酸桿菌對(duì)腸道上皮的保護(hù)作用及機(jī)制

腸道上皮的功能會(huì)受到感染、食物過敏等各種不利因素的影響，而乳酸桿菌等益生素可通過誘導(dǎo)黏液素分泌、阻止上皮細(xì)胞凋亡等機(jī)制來增強(qiáng)上皮細(xì)胞的屏障功能。研究發(fā)現(xiàn)，嗜酸性乳酸桿菌ATCC4356能通過激活促細(xì)胞分裂蛋白激酶(MAPK)，調(diào)節(jié)腸上皮細(xì)胞的抗炎癥和細(xì)胞凋亡效應(yīng)，有效地保護(hù)腸道上皮［14－15］。鼠李糖乳酸桿菌GG能抑制腫瘤壞死因子α(TNF－α)，激活抗細(xì)胞凋亡 MAPK p38，發(fā)揮其腸道保護(hù)功能［16］。該類效應(yīng)有些是需要乳酸桿菌與宿主腸道直接接觸的，有些不需要直接接觸，但均需要相應(yīng)的效應(yīng)因子的調(diào)節(jié)。

3.1 細(xì)胞表面因子

乳酸桿菌的表面因子如細(xì)胞表面蛋白、LTA、細(xì)胞外多糖等是重要的效應(yīng)調(diào)節(jié)因子，在乳酸桿菌的定植過程中發(fā)揮著很大作用。約氏乳酸桿菌La1和嗜酸性乳酸桿菌的LTA能抑制HT－29上皮細(xì)胞中白細(xì)胞介素的釋放［17］。

3.2 分泌蛋白質(zhì)

乳酸桿菌的有些效應(yīng)分子不需要經(jīng)過直接的細(xì)胞接觸而發(fā)揮對(duì)腸道的促健康作用，如分泌蛋白質(zhì)。最近研究發(fā)現(xiàn)，鼠李糖乳酸桿菌GG分泌的2種蛋白質(zhì)p40和p75能通過特異的信號(hào)通路改善腸道上皮的穩(wěn)定性，促進(jìn)腸上皮細(xì)胞的生長，抑制TNF－α誘導(dǎo)的上皮細(xì)胞的凋亡，從而對(duì)腸道上皮起重要的保護(hù)作用［14，16］。

3.3 可溶性肽

乳酸桿菌產(chǎn)生的可溶性肽在調(diào)節(jié)腸道上皮的屏障功能上起著重要的作用。例如，枯草芽孢桿菌(B.subtilis)中的群體信息感應(yīng)(QS)分子集落刺激因子(CSF)能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生保護(hù)性熱應(yīng)激蛋白來防止腸道上皮功能的紊亂［18］。

4 乳酸桿菌免疫調(diào)節(jié)作用及機(jī)制

乳酸桿菌可引導(dǎo)非特異性免疫調(diào)節(jié)作用，刺激腸道免疫細(xì)胞，加強(qiáng)腸道自身的免疫系統(tǒng)功能，特別是增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的功能，并通過刺激特異性免疫應(yīng)答，增加血清中免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)水平，促進(jìn)T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞成熟，從而增強(qiáng)細(xì)胞免疫，提高腸道免疫力和抗病力，抵抗腸道腫瘤、炎癥等疾病。Schiffrin等［19］發(fā)現(xiàn)，約氏乳酸桿菌和雙歧乳酸桿菌在體外能增強(qiáng)吞噬細(xì)胞對(duì)大腸桿菌的吞噬作用。乳酸桿菌的免疫促健康功能離不開其表面的配體和腸道上的受體，外源乳酸桿菌進(jìn)入腸道后，只有其表面物質(zhì)與腸上皮細(xì)胞表面的特異受體相結(jié)合，并通過信息轉(zhuǎn)導(dǎo)，才能激活機(jī)體的免疫應(yīng)答。

4.1 乳酸桿菌表面的配體

近年來研究證實(shí)，乳酸桿菌表面成分在增強(qiáng)宿主免疫中起著重要的作用，如LTA、細(xì)胞壁肽聚糖(PG)、細(xì)胞表面蛋白(S－protein)以及一些未知的細(xì)胞表面提取物。乳酸桿菌表面物質(zhì)作為配體被Toll樣受體(TLR)等受體識(shí)別后激活免疫信號(hào)通路(圖1)，產(chǎn)生細(xì)胞因子和趨化因子［20］。

圖1 外來抗原微生物的不同細(xì)胞表面配體與TLR家族的關(guān)系示意圖Fig.1 Schematic diagram of the relationship between cell surface ligand of foreign antigen microorganism and TLRs［20］

4.1.1 細(xì)胞表面蛋白

乳酸桿菌表面覆蓋一層表面蛋白，分子量25～71 ku，均為堿性蛋白，等電點(diǎn)在9.35～10.40之間。汪海峰等［21］全面綜述了S層蛋白、引物酶sortase依賴蛋白、黏膜結(jié)合蛋白和胞外間質(zhì)黏附的調(diào)節(jié)性表面蛋白等乳酸桿菌表面蛋白結(jié)構(gòu)特征及其在腸道黏附中的作用與機(jī)制。有關(guān)乳酸桿菌表面蛋白在黏附腸道上皮中作用的研究較多，而對(duì)于表面蛋白在免疫調(diào)節(jié)中的作用還知之甚少。Bergonzelli等［22］發(fā)現(xiàn)，約氏乳酸桿菌(L.johnsonii NCC533)細(xì)胞表面的熱應(yīng)激蛋白GroEL能夠促進(jìn)該菌對(duì)HT－29細(xì)胞和腸黏膜的黏附，并能促進(jìn)腸道上皮和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子白介素8(IL－8)。Grannato等［23］發(fā)現(xiàn)，L.johnsonii NCC533 細(xì)胞表面延長因子EF－Tu蛋白在可溶性CD14的刺激下能夠誘導(dǎo)促炎癥因子IL－8的分泌。敲除嗜酸乳桿菌NCFM(L.acidophilus NCFM)的slpA基因能有效抑制細(xì)菌與樹突狀細(xì)胞上表達(dá)的C型凝聚素受體(CLR)(DC－SIGN，屬于Ⅱ型跨膜蛋白)的黏附，顯示表面蛋白slpA是C型凝聚素受體DC－SIGN的配體，研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，slpA基因能促進(jìn)白細(xì)胞介素 1β(IL－1β)、白細(xì)胞介素 6(IL－6)、白細(xì)胞介素10(IL－10)、白細(xì)胞介素 12(IL－12)p70 和 TNF－α的生成［24］。

4.1.2 LTA

LTA普遍存在于革蘭氏陽性細(xì)菌中，并大量存在于乳酸桿菌的細(xì)胞表面，不僅能夠介導(dǎo)細(xì)菌的黏附，還作為CD細(xì)胞表面受體的配體，與受體結(jié)合后刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫因子，如TNF－α和白細(xì)胞介素1(IL－1)。研究發(fā)現(xiàn)，LTA能夠通過蛋白激酶C(PKC)、磷脂酰肌醇－3激酶(PI3K)、MAPK家族c－Jun氨基末端激酶(JNK)和p38通路來激活單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生炎癥細(xì)胞因子，如腫瘤壞死因子(TNF) 和 IL－1［25］。Matsuguchi等［26］發(fā)現(xiàn)，干酪乳酸桿菌YIT9029(L.casei YIT9029)和發(fā)酵乳酸桿菌YIT0159的LTA分子主要與TLR2結(jié)合，并能激活NF－κB的信號(hào)，誘導(dǎo)小鼠巨噬細(xì)胞分泌TNF－α。

4.1.3 PG

肽聚糖是乳酸桿菌細(xì)胞壁的主要成分，厚約20～80 nm，主要是通過TLR的介導(dǎo)來發(fā)揮其在先天性免疫中的作用。研究表明，在體外試驗(yàn)中乳酸桿菌細(xì)胞壁肽聚糖能刺激巨噬細(xì)胞的成熟，并能誘導(dǎo)細(xì)胞因子的產(chǎn)生，產(chǎn)生免疫學(xué)效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，來自約氏乳酸桿菌、植物乳酸桿菌和金黃色葡萄球菌PG通過與TLR2受體結(jié)合，抑制了干酪乳酸桿菌誘導(dǎo)細(xì)胞因子 IL－12生成作用［27］，間接證明肽聚糖通過TLR2受體發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。目前研究最多的PG片段是胞壁酰二肽(MDP)和N－乙酰胞壁酸脂(DAP)，主要識(shí)別Nod樣受體(NLR)中的核酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域1(NOD1)和核酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域2(NOD2)。

4.2 免疫調(diào)節(jié)相關(guān)受體

4.2.1 CLR

CLR位于樹狀突細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等表面，主要是通過識(shí)別機(jī)體自身或非自身抗原的碳水化合物的結(jié)構(gòu)來識(shí)別抗原，并進(jìn)行處理和呈遞信息。CLR內(nèi)含有碳水化合物識(shí)別結(jié)構(gòu)域(CRD)，但是該受體并不能誘導(dǎo)DC細(xì)胞的成熟［24，28］。典型的CLR含1個(gè)或多個(gè)糖基識(shí)別域，其蛋白表面突起的環(huán)上存在2個(gè)CLR功能所必需的鈣離子(Ca2+)結(jié)合位點(diǎn)。CLR受體眾多，目前已發(fā)現(xiàn)約有60幾種，主要為分泌型和跨膜型2種類型。分泌型CLR的主要代表是膠原凝集素家族，主要為血清甘露糖結(jié)合蛋白(MBP)、肺表面活性蛋白SP－A和SP－D，MBP主要是識(shí)別革蘭氏陰性菌表面的糖類物質(zhì)，如D－甘露糖、N－乙酰氨基葡萄糖和L－海藻糖等［29］?？缒ば虲LR根據(jù)其 N端朝向不同分為Ⅰ型和Ⅱ型2種，除了甘露糖受體(MR)和樹狀突細(xì)胞受體DEC－205分別含有8個(gè)和10個(gè) CRD，屬于Ⅰ型外，DC表達(dá)的大多數(shù)CLR屬于Ⅱ型跨膜蛋白，所有Ⅱ型CLR都只含一個(gè)CRD，典型代表有選擇素家族、MR家族和DCSIGN家族等。

4.2.2 TLR

TLR是先天性免疫中主要的識(shí)別受體，能有效地區(qū)分自身與非自身抗原，并能有效協(xié)調(diào)下游信號(hào)產(chǎn)生的各種炎癥因子之間的作用。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的TLR家族有12種，均為跨膜蛋白，TLR具有1個(gè)富含亮氨酸重復(fù)序列的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域和1個(gè)包含高度保守Toll/IL－1受體結(jié)構(gòu)的細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域，2大結(jié)構(gòu)域參與配體的識(shí)別，識(shí)別外來抗原，進(jìn)而進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)［30－31］，目前研究的 主要 為 TLR2、TLR4、TLR5和TLR9。研究表明，不同的TLR識(shí)別不同的配體，TLR1與TLR2主要識(shí)別細(xì)菌脂蛋白、肽聚糖以及脂多糖(LPS)，TLR4識(shí)別LPS等，TLR5識(shí)別鞭毛蛋白，TLR9識(shí)別CpGDNA(微生物DNA中廣泛存在的一種基因)等［20］(圖1)。有的受體并不是簡單地單獨(dú)與配體識(shí)別，有時(shí)候還需與其他配體進(jìn)行物理結(jié)合形成二聚體，才能識(shí)別配體，誘導(dǎo)信號(hào)的產(chǎn)生。通過抑制 TLR2或者TLR6能夠明顯抑制酵母聚糖和肽聚糖對(duì)巨噬細(xì)胞的影響，證明酵母聚糖和肽聚糖是通過TLR2－TLR6二聚體進(jìn)行識(shí)別的［32］。另外，有的受體與配體識(shí)別需要第三方物質(zhì)(如一些蛋白質(zhì))的參與，如TLR4與LPS配體識(shí)別時(shí)，需要LPS－結(jié)合蛋白MD－2的參與，該蛋白首先與LPS結(jié)合，后將LPS轉(zhuǎn)移到CD14細(xì)胞上與TLR4結(jié)合，完成抗原的識(shí)別，并激活下游信號(hào)［33］。

4.2.3 NLR

NLR是胞質(zhì)受體，配體需進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)才能與之相結(jié)合，激活下游信號(hào)通路，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用，NLR受體中心區(qū)域有NACHT結(jié)構(gòu)域、CⅡTA結(jié)構(gòu)域(MHC classⅡ transcription activator)和蛋白與蛋白互作結(jié)構(gòu)域，該結(jié)構(gòu)域主要包括3個(gè)部分:一個(gè)是半胱氨酸天冬氨酸激酶募集結(jié)構(gòu)域(CARD)或具有免疫作用的蛋白結(jié)構(gòu)域(PYD)，另兩個(gè)為核酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域(NOD)和富含亮氨酸的重復(fù)結(jié)構(gòu)域［34］。典型的 NLR主要有CⅡTA、NALP1、白介素轉(zhuǎn)化酶激活因子(IPAF)、神經(jīng)元凋亡抑制蛋白(NAIP)、NOD1、NOD2等。研究最詳細(xì)的是NOD1和NOD2，它們主要識(shí)別細(xì)菌表面 PG成分，如 MDP和 DAP，他們也是NLR的2個(gè)常見配體。NOD1在腸道上皮表達(dá)，而NOD2只有單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞及腸道潘氏細(xì)胞能表達(dá)，這些受體與細(xì)胞表面配體結(jié)合后激活NF－κB和 MAPK 通路［35］。目前 NLR 與肽聚糖序列結(jié)合的模式還不清楚，尚未證實(shí)NLR與PG序列是直接結(jié)合還是間接結(jié)合。有關(guān)細(xì)胞壁表面PG成分是如何進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)內(nèi)與NLR結(jié)合的，仍有待進(jìn)一步研究。

4.3 免疫調(diào)節(jié)的受體識(shí)別及信號(hào)傳導(dǎo)

腸黏膜除了分泌黏液形成機(jī)體第一道免疫防線外，還能通過分布于腸黏膜系統(tǒng)的網(wǎng)狀樹突細(xì)胞和其他抗原呈遞細(xì)胞對(duì)外來真菌、病毒、細(xì)菌等抗原進(jìn)行吞噬處理和遞呈作用，通過TLR和NLR將信息傳遞給免疫細(xì)胞，從而激活機(jī)體的免疫系統(tǒng)，產(chǎn)生炎癥因子和細(xì)胞趨化因子，通過發(fā)炎和體溫升高來抵制外來抗原。參與TLR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要有細(xì)胞質(zhì)調(diào)節(jié)分子髓系分化蛋白88(MyD88)、與IL－1受體相關(guān)的蛋白激酶(IRAK)、與TNF受體相關(guān)的調(diào)節(jié)蛋白因子6(TRAF6)和Toll相關(guān)蛋白(Tollip)。當(dāng)乳酸桿菌進(jìn)入腸道后與TLR相接觸時(shí)，MyD88被IRAK召至TLR，然后IRAK進(jìn)行磷酸化，進(jìn)而通過與TRAF6互作來傳遞下游信號(hào)［20，36］，進(jìn)而誘導(dǎo) NF－κB 和 MAPK 信號(hào)傳導(dǎo)通路，產(chǎn)生促炎癥細(xì)胞因子和趨化因子，分泌抗菌肽［36］(圖2)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的促炎癥細(xì)胞因子主要有IL－1β、IL－6、IL－8、IL－12、INF－γ 和 TNF－α 等。

圖2 乳酸桿菌腸道免疫調(diào)節(jié)過程示意圖Fig.2 Schematic diagram of the immunological regulation process of lactobacilli in intestinal tract［36］

NLR受體的識(shí)別及信號(hào)傳導(dǎo)較為復(fù)雜，NLR受體眾多，信號(hào)通路也各不相同，但是典型的主要為以下2種，一個(gè)是典型的 MAPK和 NF－κB通路，另一個(gè)就是半胱氨酸蛋白酶(Caspase－1)介導(dǎo)的免疫調(diào)節(jié)作用。前者通過NOD1與NOD2免疫調(diào)節(jié)通路進(jìn)行調(diào)節(jié)，即NOD1與NOD2首先識(shí)別PG成分(如 MDP和 DAP)，召集受體互作蛋白－2(RIP2，一種絲氨酸 －蘇氨酸激酶)，并與IκB 激酶(IKK)和 NF－κB 抑制因子(IκB)互作，激活MAPK和NF－κB通路，然后產(chǎn)生免疫細(xì)胞因子如 IL－6、TNF－γ、IL－12 和 IL－8［37－38］，該過程需要轉(zhuǎn)化生長因子－β激活激酶1(TAKI)和鳥苷三磷酸酶激活蛋白 Centaurinβ1(GTPase－activating protein Centaurinβ1)等的參與［39］，但目前這些蛋白的具體作用機(jī)制還尚未明了。另外一些NLR，如Nalp1、Nalp3、Ipaf和Naip主要通過激活 Capase－1來誘導(dǎo)細(xì)胞因子的產(chǎn)生，其中需要NLR調(diào)節(jié)蛋白ASC的參與，誘導(dǎo)產(chǎn)生IL－1家族和IL－18，進(jìn)而發(fā)揮免疫效應(yīng)［40］?？梢?，NF－κB、MAPK 通路和 Caspase－1介導(dǎo)的通路存在明顯區(qū)別，NF－κB、MAPK通路是通過激活信號(hào)通路后刺激相關(guān)細(xì)胞因子的基因表達(dá)，即通過控制基因表達(dá)實(shí)現(xiàn)調(diào)控作用;而Caspase－1通路主要是控制細(xì)胞調(diào)亡和相關(guān)細(xì)胞因子的成熟而實(shí)現(xiàn)調(diào)控。

5 小結(jié)

乳酸桿菌通過分泌代謝產(chǎn)物、競爭排斥、免疫調(diào)節(jié)等多種方式來發(fā)揮益生作用。目前的研究主要側(cè)重于乳酸桿菌的免疫調(diào)節(jié)和競爭黏附作用效應(yīng)，其作用的前提是乳酸桿菌表面成分與腸道上皮細(xì)胞的受體互作，但乳酸桿菌表面成分與受體之間具體識(shí)別方式仍然不十分明了，有關(guān)表面成分在腸道識(shí)別后的信號(hào)啟動(dòng)與傳導(dǎo)機(jī)制仍有待進(jìn)一步深入研究。作者目前正在開展乳酸桿菌對(duì)豬腸道上皮細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)效應(yīng)及NF－κB信號(hào)傳導(dǎo)通路解析研究，以期對(duì)乳酸桿菌腸道免疫調(diào)節(jié)作用相關(guān)機(jī)制進(jìn)行闡述。

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