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为解决猪轮状病毒（PoRV）感染致仔猪腹泻及现有疫苗的局限问题，吉林农业大学研究人员开展了植物乳杆菌（LP1）抗 PoRV 感染机制的研究。结果显示 LP1 可激活 STING-IFN-I 通路抑制 PoRV 感染，为防治 PoRV 感染提供新思路。
在动物的世界里，新生和断奶仔猪常被一种病毒困扰，那就是猪轮状病毒（PoRV）。PoRV 感染是导致它们严重腹泻的主要原因之一，不仅影响仔猪健康，还让全球养猪业承受着巨大的经济损失。目前针对 PoRV 的疫苗，由于病毒的遗传多样性，效果并不理想。而益生菌，作为一种潜在的帮手，逐渐进入了研究人员的视野。其中，植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）在对抗肠道病原体方面展现出一定潜力，但它具体是如何发挥抗病毒作用的，还没有完全弄清楚。在这样的背景下，吉林农业大学的研究人员开启了一项探索之旅，他们的研究成果发表在《BMC Veterinary Research》杂志上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：从健康断奶仔猪肠道中分离植物乳杆菌，通过 16S rDNA 测序进行鉴定；对筛选出的 LP1 菌株进行全基因组测序分析；利用细胞计数试剂盒 - 8（CCK-8）法、流式细胞术等检测细胞活力、凋亡和黏附能力；构建小鼠感染模型，观察 LP1 对 PoRV 感染小鼠的保护作用；采用 qPCR、ELISA、Western blot 等技术检测相关基因和蛋白的表达。
研究结果如下：
- 植物乳杆菌的分离与特性：研究人员从 PoRV 流行猪场的健康仔猪粪便和肠道黏膜样本中，成功分离并鉴定出 21 种不同的乳杆菌菌株，包括植物乳杆菌（LP）、罗伊氏乳杆菌（LR）等。经过筛选，LP1 菌株在模拟胃肠道环境（pH 3.0 和 0.3% 胆汁盐）下，展现出比其他菌株更强的耐受性。全基因组测序分析发现，LP1 菌株基因组大小为 3,219,416 bp，GC 含量为 44.57% ，有 3034 个开放阅读框，涉及多种代谢途径。
- LP1 对细胞的影响：将 LP1 与猪小肠上皮细胞（IPEC-J2）共培养，通过 CCK-8 实验和流式细胞术检测发现，LP1 在不同时间和比例下与细胞共培养，不会诱导细胞毒性和凋亡，且在 6 小时时对 IPEC-J2 细胞的黏附能力显著增强。这表明 LP1 能够有效地定植在肠道上皮细胞上。
- LP1 对 PoRV 感染小鼠的保护作用：给小鼠连续 7 天口服 LP1 后感染 PoRV，研究人员发现，与对照组相比，LP1 预处理的小鼠体重恢复更快，粪便中的病毒载量在感染后第 3 天显著降低，肠道黏膜损伤也得到明显缓解，如绒毛缩短得到预防，肠壁厚度得以维持。这充分显示了 LP1 对 PoRV 感染小鼠具有保护作用。
- LP1 的抗病毒机制：进一步研究发现，LP1 可以激活 STING-IFN-I 信号通路。在 IPEC-J2 细胞中，LP1 刺激后，IFN-β 的产生显著上调，同时 STING 和 IRF3 的磷酸化水平在 4 小时和 6 小时时增强，6 小时时更为明显。使用 STING 抑制剂 C-170 处理后，LP1 的抗病毒活性丧失，IFN-β 的转录和分泌减少，相关干扰素刺激基因（ISGs）的转录也明显下降。在小鼠实验中，LP1 处理同样激活了肠道组织中的 STING-IRF3 通路。这一系列实验证明，LP1 主要通过激活 STING-IFN-I 通路发挥抗病毒作用。
研究结论和讨论部分指出，LP1 作为从仔猪肠道分离出的植物乳杆菌菌株，对酸性和胆汁盐具有显著耐受性。它能够通过激活 STING-IFN-I 信号通路，有效抑制 PoRV 在 IPEC-J2 细胞和小鼠体内的感染，为抵抗病毒感染提供保护。这一研究不仅揭示了植物乳杆菌的抗病毒能力，还明确了其在调节针对病毒感染的先天免疫反应中的重要作用。同时，研究也发现 STING 虽然是 LP1 抗病毒反应的关键介质，但抑制 STING 并没有完全消除 IFN-β 的表达，这暗示可能还有其他核酸传感途径参与其中，为后续研究指明了方向。总的来说，该研究为基于益生菌的肠道病毒感染干预措施的合理设计奠定了基础，对推动宿主 - 微生物相互作用在抗病毒防御方面的研究具有重要意义。
