虾原肌球蛋白去糖基化通过免疫调控与肠道菌群调节过敏反应的机制研究

本研究针对虾原肌球蛋白(Pen c 1)糖基化修饰如何调控过敏反应这一科学问题，通过酶法去除N/O-糖链构建不同糖基化变体，发现去糖基化通过暴露隐藏表位增强IgE/IgG结合能力，促进肥大细胞脱颗粒和Th2细胞因子分泌，同时改变肠道菌群Firmicutes/Bacteroidota比例，为糖链依赖的过敏原调控提供了新机制。

　　

虾类过敏是困扰全球的食品安全问题，其中原肌球蛋白(tropomyosin, TM)作为主要过敏原，其表面糖链如何影响过敏性的机制尚不明确。既往研究显示糖基化对过敏原性具有双向调控作用——某些过敏原去糖基化后致敏性降低，而TM类过敏原却可能增强，这种"糖链悖论"成为领域内亟待破解的谜题。青岛的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表的研究，首次系统揭示了Penaeus chinensis来源的Pen c 1糖链通过"表位面具"效应调控过敏反应的分子机制。

研究采用PNGase F酶切和TFMS化学法分别去除N-糖链和O-糖链，获得de-N-glycosylated Pen c 1 (Pen c 1-DNG)、de-O-glycosylated Pen c 1 (Pen c 1-DOG)及完全去糖基化Pen c 1 (Pen c 1-DNOG)。通过ELISA、Western blot、RBL-2H3肥大细胞模型和BALB/c小鼠过敏模型，结合16S rRNA肠道菌群分析，构建了从分子到整体的多维度研究体系。

^{糖基化特征分析}

质谱检测发现天然Pen c 1含2.625%碳水化合物，NetNGlyc预测存在17个N-糖基化位点(符合Asn-X-Ser/Thr特征)，NetOGlyc鉴定出24个O-糖基化位点。糖蛋白特异性染色显示Pen c 1-DNOG糖含量降低96.7%，证实成功构建不同糖基化修饰变体。

^{免疫反应调控}

去糖基化使Pen c 1-DNOG的IgG/IgE结合能力提升1.8-2.3倍，促进RBL-2H3细胞释放β-己糖胺酶(升高47.6%)和组胺(升高53.2%)。小鼠实验显示Pen c 1-DNOG组血清mMCP-1( murine monocyte chemotactic protein-1)水平较天然组增加2.1倍，肺组织炎症浸润显著加重，脾指数升高31.4%，Th2型细胞因子IL-4/IL-13分泌增加而IFN-γ无变化，证实糖链缺失通过Th2极化途径增强过敏反应。

^{肠道菌群调节}

16S rRNA测序揭示Pen c 1-DNOG处理使小鼠肠道Firmicutes/Bacteroidota比值上升2.7倍，Muribaculaceae丰度降低64.3%。相关性分析显示Allobaculum菌属与血清IL-4水平呈正相关(r=0.82)，提示菌群-免疫轴参与过敏调控。

该研究创新性发现：天然糖链如同"分子面具"遮盖Pen c 1关键表位，去糖基化通过暴露隐藏表位增强免疫识别，同时通过Th2免疫偏倚和肠道菌群失调双重途径放大过敏反应。这不仅解释了TM类过敏原的"糖链悖论"，还为开发糖基化修饰的过敏原干预策略提供了理论依据，对海鲜过敏的精准防控具有重要指导价值。