大肠杆菌Nissle 1917及其外膜囊泡对肠道上皮细胞HT-29细胞因子表达的调控作用及在炎症性肠病治疗中的潜在价值

本研究针对炎症性肠病(IBD)的免疫调节需求，探究了益生菌E. coli Nissle 1917(EcN)及其外膜囊泡(OMVs)对HT-29细胞炎症模型的干预效果。结果显示EcN(MOI 10/100)和低剂量OMVs(10 μg/ml)显著抑制TNF-α、IL-1β等促炎因子mRNA表达，同时提升抗炎因子IL-10水平，为开发基于OMVs的IBD治疗策略提供了实验依据。

　　

炎症性肠病(IBD)作为一种困扰全球数百万患者的慢性炎症性疾病，其发病机制与肠道菌群失衡、免疫系统异常激活密切相关。尽管现有治疗手段如免疫抑制剂和生物制剂取得一定效果，但仍有部分患者面临疗效不足或副作用等问题。近年来，益生菌疗法因其调节肠道微生态平衡的特性备受关注，其中大肠杆菌Nissle 1917(EcN)作为临床应用的益生菌株，其具体作用机制尤其是外膜囊泡(OMVs)的免疫调节功能尚待深入探索。

为阐明EcN及其OMVs对肠道炎症的调控作用，研究人员以HT-29肠上皮细胞为模型，通过IFN-γ和TNF-α诱导建立炎症状态，系统评估了不同浓度EcN(MOI 10/100)和OMVs(10/50 μg/ml)对细胞因子网络的调节效应。研究采用MTT法检测细胞活性，qRT-PCR分析mRNA表达谱，ELISA检测蛋白分泌水平，并通过SDS-PAGE和透射电镜(TEM)对OMVs进行理化表征。

在OMVs分析部分，研究证实提取的OMVs含有特征性蛋白组分(10-140 kDa)，电镜显示其呈典型球形结构(50-150 nm)。细胞实验显示，EcN(MOI>200)和高浓度OMVs(>100 μg/ml)会显著降低HT-29细胞活力。在基因表达层面，EcN(MOI 10/100)和OMVs 10 μg/ml显著抑制TNF-α、IL-1β、IL-12等促炎因子mRNA表达，同时上调抗炎因子IL-10。值得注意的是，MOI 100的EcN虽增加IL-6 mRNA但未影响蛋白分泌，而OMVs 50 μg/ml则呈现IL-6蛋白水平升高但mRNA降低的"解耦联"现象。ELISA检测进一步验证EcN显著促进IL-10分泌，但未检出TNF-α等促炎因子蛋白，提示可能存在转录后调控机制。

讨论部分深入分析了EcN/OMVs可能的作用途径：通过TLR4/NF-κB通路调控免疫平衡，激活自噬途径清除炎症介质，以及通过囊泡携带的OmpA等成分直接干预宿主细胞信号。研究创新性地发现低剂量OMVs(10 μg/ml)比高剂量(50 μg/ml)表现出更优的抗炎效果，这种"反向剂量效应"可能与OMVs组分复杂性相关。尽管未检测到部分细胞因子的蛋白分泌，但mRNA水平的显著变化仍为理解EcN/OMVs的免疫调节提供了重要线索。

该研究首次系统比较了EcN菌体与OMVs在肠上皮炎症模型中的差异调节作用，为开发基于OMVs的IBD治疗策略奠定了理论基础。特别是OMVs作为非复制型"后生元"的潜在优势——避免活菌应用风险的同时保留免疫调节功能，展现出良好的转化医学前景。未来研究可通过动物模型验证其体内效果，并深入解析OMVs中关键活性成分的作用机制，推动IBD治疗新方案的临床转化。