最小化支原体胞外囊泡在免疫调节和水平基因转移中的双重功能解析

本研究针对支原体（Mollicutes）胞外囊泡（EVs）的功能未知性，通过优化分离技术首次揭示其携带核酸酶活性并介导质粒水平转移（vesiduction）。研究证明EVs能模拟病原体免疫刺激特性，为理解支原体致病机制及耐药基因传播提供了新视角，对开发抗感染策略具有重要意义。

　　

在微生物世界中，有一类被称为"最小自由生命体"的支原体（Mollicutes），它们因缺乏细胞壁而具有独特的生物学特性。这类病原体引发的动物疾病如牛呼吸道综合征，每年造成畜牧业重大经济损失。更令人困惑的是，支原体虽基因组精简，却能通过未知机制快速获得耐药性。近年研究发现，几乎所有生物都会释放纳米级的胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EVs），但支原体这类特殊微生物的EVs功能仍是未解之谜。

瑞士伯尔尼大学的研究团队在《Communications Biology》发表突破性研究，首次系统解析了两种重要动物病原体——山羊支原体（Mycoplasma mycoides subsp. capri, Mmc）和牛支原体（Mycoplasma bovis）EVs的蛋白质组学特征与生物学功能。通过优化超速离心结合分级过滤的EV分离方案，结合透射电镜、纳米颗粒追踪和定量蛋白质组学技术，研究人员发现支原体EVs不仅能模拟亲本菌的免疫刺激特性，还具有介导质粒水平转移的"囊泡转导"（vesiduction）新功能。

研究首先建立了支原体EVs的标准化分离流程。由于支原体本身仅100-800纳米且无细胞壁，团队创新性地采用0.45→0.22→0.1微米三级过滤结合10万×g超速离心，成功去除活菌干扰。蛋白质组分析显示EVs高度保留亲本菌特征：Mmc EVs含83.6%支原体蛋白，包括参与宿主互作的丙酮酸脱氢酶、热休克蛋白DnaK等关键因子；牛支原体EVs则富集黏附素VspA等毒力蛋白。

令人惊讶的是，两类EVs均表现出钙镁依赖性核酸酶活性，可降解环状和线性DNA。通过牛外周血单个核细胞（PBMCs）离体实验证实，牛支原体EVs能诱导与活菌相似的免疫应答，显著上调树突细胞（DCs）活化标志CD25和迁移受体CCR7。更突破性的发现是，EVs可作为"基因快递员"：qPCR检测显示天然质粒pKMK1在Mmc EVs中的丰度比染色体DNA高200倍，人工tetM抗性质粒pIVB08也能通过EVs在种内（Mmc）和种间（M. capricolum、M. leachii）转移，转化效率达10^-10CFU。这种囊泡转导可被膜破坏（碱性或56℃处理）阻断，但耐受DNase和蛋白酶K消化，说明EVs为核酸提供了天然保护屏障。

该研究首次系统阐明了支原体EVs的双重生物学功能：既是病原体与宿主免疫系统对话的"分子信使"，又是水平基因转移的"纳米载体"。这不仅为理解支原体致病机制提供了新视角，更揭示了EVs介导的囊泡转导可能是临床耐药性传播的潜在新途径。研究建立的标准化EV分离方案和功能分析平台，为开发基于EV的支原体疫苗或诊断标记物奠定了方法学基础。未来研究可进一步探索EVs在支原体生物膜形成、跨物种传播中的作用，以及如何干扰囊泡转导来控制耐药性蔓延。