乳酸乳球菌乳脂亚种C60通过树突状细胞功能修饰促进肠道环境中B细胞免疫球蛋白A产生的机制研究

【字体: 时间:2025年10月10日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对益生性乳酸菌调控免疫反应中IgA产量有限的问题,开展了关于热灭活乳酸乳球菌乳脂亚种C60(HK-C60)通过TLR-MyD88通路激活树突状细胞,促进IL-6和IL-10分泌,进而增强B细胞IgA生产的机制探索。研究通过小鼠模型和人源PBMCs实验证实,C60能显著提升局部和系统性IgA水平,为开发新型免疫调节益生菌提供了重要理论依据。

  
在当今自我健康管理日益受到重视的背景下,益生菌特别是乳酸菌(LAB)介导的免疫调节成为研究热点。虽然某些LAB菌株能够增强宿主免疫力并降低病原体入侵风险,但其中能有效促进免疫球蛋白A(IgA)产生的菌株仍十分有限。IgA作为黏膜免疫的关键效应分子,在先天防御中扮演着重要角色,但其产生机制及调控策略仍需深入探索。乳酸乳球菌乳脂亚种C60(C60)作为一种新型益生菌,前期研究发现其能通过调节髓系细胞功能增强T细胞活性,然而其对体液免疫特别是IgA产生的影响尚未明确。为此,研究人员在《Scientific Reports》上发表了最新研究成果,揭示了C60通过独特机制促进IgA产生的分子通路。
研究团队主要采用以下关键技术方法:通过热灭活处理制备HK-C60菌体;建立小鼠肠道给药模型(14天灌胃处理);利用流式细胞术进行免疫表型分析;通过体外细胞共培养体系(BMDCs、派伊尔结细胞及人PBMCs)验证细胞互作机制;采用TLR特异性配体及MyD88基因敲除模型验证信号通路;使用ELISA和RT-qPCR技术检测细胞因子及抗体水平。
C60增加肠道DC中促炎和抗炎细胞因子的产生
通过检测HK-C60处理小鼠派伊尔结(PPs)来源树突状细胞(DCs)的细胞因子mRNA表达,发现HK-C60显著上调Tnfα、Il6、Il12a、Il12b、Il23a等促炎因子和Il10抗炎因子的表达,其中Il10表达增加超过32倍。体外实验证实HK-C60刺激的骨髓来源树突状细胞(BMDCs)能剂量依赖性地产生高水平TNF-α、IL-6、IL-12/IL-23p40和IL-10。
C60刺激通过TLR-MyD88途径激活DC的细胞因子产生
基因表达分析显示HK-C60处理显著上调DCs中Tlr2、Tlr4、Tlr6、Tlr9及MyD88的mRNA表达。使用MyD88敲除BMDCs模型证实,HK-C60诱导的IL-6和IL-10产生约60-70%依赖TLR-MyD88信号通路。
HK-C60给药增加小鼠IgA产生
动物实验表明,HK-C60处理显著增加PPs中B220+ B细胞比例和活化标志(CD80、CD86、MHC II)表达。流式细胞术检测发现IgA+ B细胞和CD138+浆细胞数量显著增加,粪便、唾液和血清中IgA浓度也明显升高。
DC来源的IL-6和IL-10在HK-C60诱导的IgA上调中起关键作用
体外PP细胞培养实验显示,HK-C60以剂量依赖方式促进IgA产生,且与IL-6、IL-10水平呈正相关。抗体中和实验证实阻断IL-6或IL-10可显著抑制IgA产生。B细胞与DCs共培养实验表明DC来源的细胞因子是IgA上调的必要条件。
C60增加人PBMCs中IgA产生
在人源PBMCs模型中,HK-C60同样以剂量依赖方式促进IgA分泌,且该过程依赖IL-6和IL-10信号通路,证实C60的作用机制在人类免疫系统中具有保守性。
研究结论表明,C60是一种能同时诱导DC产生促炎和抗炎细胞因子的独特益生菌菌株,其通过TLR-MyD88信号通路激活DC,促进IL-6和IL-10分泌,进而增强B细胞IgA产生。这种免疫调节作用在小鼠和人类模型中均得到验证,表明C60具有作为新型免疫调节益生菌的应用潜力。讨论部分指出,虽然C60的直接作用物质尚未完全明确,但其多效性免疫调节功能(包括增强T细胞反应和促进IgA产生)为其在感染防御、炎症调控和黏膜免疫等领域的应用提供了重要理论基础。该研究不仅拓宽了对益生菌免疫调节机制的理解,也为开发靶向肠道-免疫轴的新型治疗策略提供了方向。
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