活性For t 2蛋白递送系统:基于乳酸乳球菌的台湾蠓过敏免疫治疗新策略

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:World Allergy Organization Journal 3.9

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  本研究针对台湾地区高发的台湾蠓(Forcipomyia taiwana)过敏问题,创新性地利用食品级乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)递送主要过敏原For t 2蛋白,开发口服免疫疗法。研究团队通过对比活菌、超声灭活和高压灭菌三种处理方式,发现非活性但保留蛋白完整性的超声灭活组可显著降低小鼠血清总IgE水平,减少Th2型细胞因子(IL-4/IL-13)和瘙痒行为,其效果与活菌组相当且更显著抑制IL-9表达。16S rRNA测序揭示不同处理方式显著改变肠道菌群组成,其中超声组富集抗炎相关菌属Duncaniella。该研究为开发安全、经济的过敏原特异性免疫治疗(AIT)提供新思路,相关成果发表于《World Allergy Organization Journal》。

  

在台湾闷热的夏季,一种肉眼几乎难以察觉的小飞虫——台湾蠓(Forcipomyia taiwana)成为当地居民的噩梦。这种体长仅1-2毫米的吸血蠓虫,其唾液中的过敏原可引发75%接触者产生剧烈瘙痒的过敏反应。更棘手的是,传统皮下免疫疗法存在注射痛苦、费用高昂等问题,而DNA疫苗的临床转化仍需漫长等待。面对这一公共卫生挑战,研究人员将目光投向了一种看似平常的食品级细菌——乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)。

台中荣民总医院的研究团队创新性地利用这种安全菌种作为载体,携带台湾蠓主要过敏原For t 2蛋白,开发出口服免疫治疗新策略。研究设计精妙地对比了三种处理方式:保持活性的菌体(viable group)、超声破碎但保留蛋白活性的灭活菌体(sonicated group),以及高温高压彻底变性的菌体(autoclaved group)。通过为期4周的小鼠实验,研究团队系统评估了不同制剂对过敏症状、免疫指标和肠道菌群的影响。

关键技术方法包括:构建pNZ8149-For t 2重组质粒并在L. lactis NZ3900中诱导表达;采用超声破碎和高压灭菌制备不同处理组;建立BALB/c小鼠台湾蠓过敏模型;通过ELISA检测血清IgE和特异性抗体;视频记录瘙痒行为;16S rRNA全长测序分析肠道菌群;23重细胞因子检测芯片分析免疫调节机制。

主要研究结果

重组For t 2蛋白的表达鉴定
Western blot证实36 kDa的For t 2蛋白在诱导3小时后表达量达峰值(100 ng/ml)。高温处理导致蛋白完全变性,而超声处理在低温条件下成功保留了蛋白活性,这为后续功能差异奠定分子基础。

体液免疫调节效应
活菌组和超声组均显著降低血清总IgE水平(p<0.01),但仅活菌组显著减少For t 2特异性IgE。值得注意的是,两组在IgG1/IgG2a平衡调节上未表现显著差异,提示可能存在IgE非依赖的免疫调节途径。

瘙痒行为与皮肤炎症改善
超声组表现出与活菌组相当的止痒效果,使过敏挑战引发的搔抓次数减少60%(p<0.001)。组织病理学显示,两组均能显著抑制真皮层嗜酸性粒细胞和中性粒细胞浸润,而高温处理组则完全无效。

系统性免疫调控特征
23重细胞因子检测揭示,超声组对Th2型细胞因子(IL-4/IL-13)的抑制效果与活菌组相当,对IL-9(Th9标志物)的抑制更为显著(降低82%)。两组均能下调促炎因子TNF-α和MCP-1,但高温组仅对部分炎症因子有微弱影响。

肠道菌群重塑
16S rRNA测序显示不同处理显著改变菌群结构(p=0.001)。超声组富集抗炎相关菌属Duncaniella,活菌组优势菌为Kineothrix,而高温组则呈现Clostridium的异常增殖。这种差异可能与不同制剂对肠道微环境的调控作用有关。

研究结论与意义
该研究首次证实,保留蛋白构象的非活性L. lactis-For t 2制剂可通过"肠道-免疫轴"发挥与活菌相当的抗过敏效果。其作用机制涉及:1)下调Th2/Th9型细胞因子;2)减少IgE介导的过敏反应;3)重塑抗炎型肠道菌群。尤为重要的是,超声灭活制剂解决了活菌产品在储存、运输中的稳定性难题,大幅降低生产成本。

这项研究为过敏性疾病免疫治疗提供了三重突破:技术上开创了"活性蛋白-灭活载体"的新型递送系统;理论上揭示了肠道菌群参与过敏调节的新机制;应用上开发出可大规模推广的功能性食品解决方案。未来研究可进一步优化蛋白表达量,探索菌群代谢物与免疫细胞的互作机制,推动这一"以菌治敏"策略的临床转化。

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