抗微生物疫苗通过赖氨酸介导的蜱虫免疫调节影响伯氏疏螺旋体定植机制研究

本研究针对蜱传疾病防控难题，通过抗微生物疫苗（anti-microbiota vaccine）诱导宿主抗体调控蜱虫（Ixodes ricinus）微生物组，发现赖氨酸（lysine）积累可激活防御素（defensins）表达并抑制伯氏疏螺旋体（Borrelia afzelii）定植。法国国家食品环境及劳动卫生署（ANSES）团队证实，靶向大肠杆菌（E. coli）的疫苗接种通过改变蜱虫代谢微环境，为控制莱姆病（Lyme borreliosis）传播提供了新型干预策略。

　　

蜱虫作为重要的病媒生物，其传播的莱姆病螺旋体（Borrelia burgdorferi sensu lato）每年导致全球数十万人感染。尽管已有研究揭示蜱虫肠道微生物组（tick microbiota）与病原体定植存在关联，但微生物代谢产物如何影响蜱虫生理及传播能力的机制仍是未解之谜。法国国家食品环境及劳动卫生署（ANSES）联合捷克科学院等机构的研究团队在《FEMS Microbiology Ecology》发表的研究，首次阐明了抗微生物疫苗通过赖氨酸介导的免疫调节通路抑制病原体定植的分子机制。

研究采用小鼠免疫模型结合多组学技术，通过ELISA检测抗体效价、代谢组学（NMR和LC-HRMS）分析代谢物变化、qPCR定量防御素表达、以及16S rRNA测序解析微生物组网络。人工饲喂系统和毛细管喂食技术（capillary feeding）被用于验证功能表型。

【Microbiota perturbation induces lysine accumulation】

通过免疫小鼠产生抗大肠杆菌（E. coli BL21）抗体，证实其可降低蜱虫肠道肠杆菌科（Enterobacteriaceae）丰度（下降42%，p<0.01）。代谢组学OPLS-DA分析显示赖氨酸（3.02 ppm化学位移）显著富集（VIP>1），定量检测证实免疫组蜱虫赖氨酸水平升高1.8倍（p<0.05），伴随体重增加（p<0.05）。

【Lysine modulates defensin genes expression】

人工饲喂含20μM赖氨酸血液的蜱虫，其防御素DefMT2/3/4表达量提升2.1-3.3倍（p<0.01），而DefMT6在免疫组蜱虫中特异性上调1.5倍（p<0.05）。

【DefMT6 exhibits borreliacidal activity】

体外实验显示20μM DefMT6处理48小时可使伯氏疏螺旋体（B. afzelii CB43）载量降低67%（p<0.01）。毛细管喂食实验证实DefMT6能短暂抑制蜱体内病原体定植（3小时降低54%，p<0.01）。

【Microbial network remodeling】

SparCC网络分析显示DefMT6处理使微生物共现网络节点增加46%（71→104），负相关性连接增加224%，提示防御素可重塑微生物互作格局。

该研究开创性地建立了"宿主抗体-蜱虫微生物组-代谢重编程-免疫激活"的级联调控模型，为靶向蜱虫共生菌的莱姆病防控提供了新思路。Lourdes Mateos-Hernández等发现赖氨酸作为关键代谢枢纽，既能促进蜱虫营养吸收（体重增加），又能激活防御素（特别是DefMT6）的抗病原体功能。这种双效调节机制为开发抗微生物疫苗（如含大肠杆菌抗原的联合疫苗）奠定了理论基础，相比传统杀虫剂更具生态安全性。研究还揭示蜱虫防御素对微生物组的非杀伤性调控模式，为理解媒介-微生物-病原体三方互作提供了范式转变。