综述：细菌胞外多糖与活体生物治疗剂：肠道微生物组时代免疫调节与治疗潜力的协同作用

这篇综述系统阐述了微生物胞外多糖(EPS)作为关键免疫调节分子的作用机制，重点解析了其结构多样性(如单糖组成、电荷和糖苷键变化)如何通过模式识别受体(PRRs如CLRs/TLRs)介导特异性免疫反应。文章探讨了EPS在肠道屏障维护、微生物组调控中的功能，并展望了基于合成生物学技术开发下一代活体生物治疗剂(LBs)的转化前景。

　　

微生物世界的"糖密码"：解码胞外多糖的免疫调节奥秘

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   微生物分泌组：生物活性分子的宝库

   微生物特别是细菌通过分泌组(secretome)与外界环境互动，其中胞外多糖(EPS)作为高分子量碳水化合物聚合物，以胶囊多糖(CPS)或黏液层形式存在。这些结构复杂的分子由单糖(葡萄糖、半乳糖等)通过糖苷键连接而成，其多样性体现在分子量(10-2000 kDa)、分支结构和修饰基团(乙酰基、磷酸基等)上。EPS不仅是微生物的保护伞，更是它们与宿主对话的"分子语言"。

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   EPS结构密码：生物活性的基础

   EPS的生物活性由其"结构密码"决定：β-葡聚糖的β-(1,3)键能被Dectin-1识别；酸性EPS(含葡萄糖醛酸)通过TLR4发挥作用；而鼠李糖丰富的EPS则诱导调节性树突细胞。就像一把钥匙开一把锁，这些精细结构特征决定了EPS与免疫受体的特异性结合。

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   免疫调节机制揭秘

   EPS通过模式识别受体(PRRs)开启免疫对话：CLRs家族(如Dectin-1)识别特定糖结构；TLRs(TLR2/TLR4)感知EPS的保守模式。这种相互作用激活下游信号通路(NF-κB、MAPKs)，调控细胞因子谱(IL-10、TNF-α等)。有趣的是，枯草芽孢杆菌EPS通过TLR4诱导抗炎M2型巨噬细胞，而某些乳杆菌EPS却能刺激促炎反应——这种"双面性"正是EPS治疗的魅力所在。

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   肠道生态系统中的EPS交响曲

   在肠道这个复杂舞台上，EPS扮演着多重角色：加固上皮紧密连接(ZO-1、闭合蛋白)，促进黏液分泌；作为益生元滋养短链脂肪酸(SCFA)产生菌；还通过调节微生物组间接影响免疫。就像一位全能指挥家，EPS同时协调着屏障功能、菌群平衡和免疫稳态。

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   治疗新视野：从分子到活体工厂

   治疗应用呈现两大方向：纯化EPS作为精准免疫调节剂；或利用活体生物治疗剂(LBs)作为原位生产工厂。合成生物学技术可对乳酸菌、双歧杆菌进行基因改造，例如通过诱导型启动子精确控制EPS产量，或引入异源基因合成新结构EPS。虽然面临规模化生产和监管挑战，但EPS疗法在炎症性肠病(IBD)、代谢性疾病等领域展现出独特优势。

未来展望需要破解三大密码：建立精确的结构-功能对应关系，开发原位监测技术，以及设计个性化治疗方案。随着这些关键问题的解决，微生物界的"糖语言"终将成为人类对抗疾病的强大武器。