胆碱结合蛋白A在猪唾液乳杆菌FFIG58调节TLR3介导的肠道抗病毒免疫中的作用

《Food Frontiers》：Role of the Choline-Binding Protein A in the Ability of Porcine Ligilactobacillus salivarius FFIG58 to Modulate TLR3-Mediated Intestinal Antiviral Immunity

肠道益生菌Ligilactobacillus salivarius FFIG58通过表面蛋白CbpA调控TLR3信号通路，增强抗病毒免疫并减轻肠道炎症。通过基因敲除构建ΔcbpA突变体，发现该蛋白缺失后显著降低对聚I:C（TLR3激活剂）和猪源轮状病毒OSU的免疫调节能力。体外实验显示，ΔcbpA菌株无法有效诱导肠道上皮细胞（PIE）产生干扰素β（IFN-β）、λ1/λ3，以及Mx1、OAS1等抗病毒因子，同时削弱巨噬细胞中NF-κB和IRF3的磷酸化。体内小鼠模型证实，ΔcbpA突变体无法减少poly(I:C)诱导的体重下降、AST/ALT升高及中性粒细胞浸润，也无法调节IL-15-IELs-RAE1轴。研究表明CbpA是FFIG58菌株介导宿主免疫的关键分子，其缺失导致肠道黏附能力下降及TLR3信号抑制。

　　本研究聚焦于探讨一种名为Ligilactobacillus salivarius（唾液乳杆菌）的益生菌株FFIG58的免疫调节功能，特别是其在对抗猪体内由轮状病毒引起的炎症反应中的作用。L. salivarius作为一种重要的肠道微生物，其表面层蛋白Choline-binding protein A（CbpA）被发现可以介导益生菌株与人体肠道黏膜的粘附作用，但在猪源性菌株中的相关研究尚未开展。本研究中，研究人员通过构建CbpA基因缺失的突变株（ΔcbpA），对FFIG58的免疫调节特性进行了深入分析。这一研究不仅揭示了CbpA在肠道免疫系统中的关键作用，还为开发新型益生菌制剂以改善猪群健康提供了理论依据。

轮状病毒是引起猪幼崽腹泻的主要病原体之一，尤其是在断奶后，这种病毒能够引发严重的肠道炎症反应，进而导致黏膜损伤和健康问题。研究表明，轮状病毒通过激活模式识别受体（PRRs）如Toll-like receptor 3（TLR3）诱导免疫应答，从而引发包括干扰素（IFNs）、抗病毒因子和炎症因子在内的多种细胞因子的表达。然而，过度的免疫激活可能对宿主造成不利影响，因此需要益生菌等生物制剂来调节这些免疫反应，以减轻感染带来的负面影响。

本研究中，研究人员利用猪源性肠道上皮细胞（PIE）和巨噬细胞作为体外模型，评估了FFIG58和ΔcbpA菌株对TLR3介导的免疫反应的调节能力。实验结果显示，CbpA蛋白的缺失显著削弱了FFIG58在这些细胞中对IFNs、抗病毒因子、调节性细胞因子以及TLR信号通路中的负调控因子的调节作用。此外，ΔcbpA突变株在对抗轮状病毒感染方面的保护能力也明显下降。这些结果表明，CbpA蛋白对于FFIG58在不同宿主（如猪和小鼠）中发挥免疫调节功能至关重要。

为了进一步验证这一结论，研究团队还使用了婴儿小鼠作为体外模型，评估了FFIG58和ΔcbpA菌株对肠道免疫系统的调节效果。结果显示，与对照组相比，FFIG58菌株能够显著降低小鼠肠道中的炎症反应，包括减少体重损失、降低血清中炎症因子的水平，并增强抗病毒因子的表达。而ΔcbpA突变株未能表现出类似的免疫调节效果。这些结果表明，CbpA蛋白不仅在猪肠道中发挥重要作用，也对小鼠等其他宿主的免疫反应具有调节作用。

研究还探讨了CbpA蛋白在肠道免疫反应中的具体作用机制。通过Western blot和qPCR技术，研究人员发现FFIG58能够增强PIE细胞和巨噬细胞中干扰素调节因子3（IRF3）和ERK的激活，而这些信号通路的激活是抗病毒免疫反应的重要组成部分。此外，FFIG58还能显著减少负调控因子如A20和Tollip的表达，从而促进抗病毒免疫反应的激活。相比之下，ΔcbpA突变株未能实现这些调节作用，说明CbpA蛋白在这些免疫反应中具有不可替代的作用。

在对免疫细胞（如CD8αα+ NKG2D+ 肠上皮内淋巴细胞，IELs）的研究中，发现FFIG58能够显著减少这些细胞的激活，从而降低其对肠道上皮细胞的破坏作用。同时，FFIG58还能调节肠道中IL-15的表达，减少RAE1的表达，从而防止由TLR3激活引起的肠道损伤。ΔcbpA突变株则未能表现出这些调节效果，进一步支持了CbpA蛋白在免疫调节中的关键作用。

此外，研究还探讨了CbpA蛋白在益生菌与宿主细胞相互作用中的作用。通过扫描电子显微镜（SEM）分析，发现FFIG58和ΔcbpA菌株在形态和表面结构上没有明显差异，但ΔcbpA菌株在粘附能力上显著下降。这表明，CbpA蛋白在益生菌与宿主细胞的粘附过程中发挥着重要作用，而这种粘附能力可能是其免疫调节功能的基础。

综上所述，CbpA蛋白对于L. salivarius FFIG58在不同宿主中发挥免疫调节功能具有重要作用。该蛋白不仅影响益生菌的粘附能力，还参与调节TLR3介导的免疫反应，包括抗病毒因子的表达和炎症因子的调控。这些发现不仅加深了我们对L. salivarius FFIG58免疫调节机制的理解，也为未来开发益生菌制剂以改善猪群健康提供了理论支持。进一步的研究可以探索CbpA蛋白与其他免疫相关分子的相互作用，以及其在不同宿主中的具体功能，从而为益生菌在预防和治疗肠道病毒感染提供新的思路。