异麦芽糖/麦芽糖多糖通过Toll样受体4激活鸡巨噬细胞的免疫调节机制研究

为解决抗生素耐药性问题并探索新型饲料添加剂，荷兰乌得勒支大学兽医医学院的研究团队通过体外实验证实，异麦芽糖/麦芽糖多糖（IMMP）可通过TLR4信号通路直接激活鸡巨噬细胞HD11和单核细胞源性巨噬细胞（MDMs），显著提升一氧化氮（NO）产量和吞噬活性，为开发替代抗生素的免疫调节型饲料提供了理论依据。

　　

随着抗生素耐药性问题的加剧，家禽养殖业迫切需要寻找能够替代抗生素的免疫调节剂。异麦芽糖/麦芽糖多糖（IMMP）作为一种耐消化淀粉，已被证明能通过肠道微生物发酵产生短链脂肪酸（SCFA）促进肠道健康，但其对禽类免疫细胞的直接作用机制尚不明确。荷兰乌得勒支大学（Utrecht University, Faculty of Veterinary Medicine, Division Infectious Diseases and Immunology）的研究团队在《Poultry Science》发表的研究中，首次揭示了IMMP通过Toll样受体4（TLR4）激活鸡巨噬细胞的分子机制。

研究采用HD11鸡巨噬细胞系和鸡外周血单核细胞源性巨噬细胞（MDMs），通过细胞形态学观察、一氧化氮（NO）测定、吞噬功能实验及TLR4阻断实验等关键技术方法，系统评估了IMMP的免疫调节效应。结果显示，IMMP刺激导致HD11细胞形态收缩、胞质突起减少（流式细胞术检测FSC-A/SSC-A变化），并显著提升NO产量（Griess法测定）和吞噬活性（流式检测crimson beads摄取率）。关键发现是，细胞外TLR4阻断剂LPS-RS可抑制IMMP诱导的NO产生，而细胞内抑制剂TAK-242无效，证实IMMP通过TLR4胞外域激活信号通路。

研究结果部分：

1. 1.

   TLR4序列比对：鸡与人类TLR4胞外域同源性仅32%，但胞内TIR域达57%，解释了TAK-242对鸡TLR4无效的原因。

2. 2.

   细胞形态变化：IMMP（2.5 mg/mL）与LPS类似，使HD11细胞体积缩小（流式前向散射降低）并增加胞内空泡。

3. 3.

   NO产生：IMMP剂量依赖性刺激HD11和MDMs产生NO，2.5 mg/mL时效果接近LPS的80%。

4. 4.

   TLR4机制验证：LPS-RS阻断使IMMP诱导的NO降低60%，而TAK-242无影响，表明依赖TLR4胞外结合。

5. 5.

   功能提升：IMMP使HD11细胞吞噬率提高50%（流式检测18% vs 对照12%），共聚焦显微镜证实 beads内化。

讨论指出，尽管IMMP与LPS结构差异显著（无脂质A结构），但均可通过TLR4激活巨噬细胞。研究局限性在于未排除TLR2的潜在作用（因鸡TLR2存在两种异构体）。未来需通过体内实验验证IMMP能否穿越鸡肠上皮与固有层巨噬细胞相互作用。该研究为开发基于IMMP的禽用免疫增强剂奠定了理论基础，对减少养殖业抗生素使用具有重要意义。