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益生菌外泌体的亚培养、表征及其在抗菌抗氧化和免疫调节中的应用研究。
莎莉尼·艾耶尔（Shalini Iyer）| A. 格纳纳马尼（A. Gnanamani）
印度泰米尔纳德邦金奈阿迪亚尔（Adyar）CSIR-中央皮革研究所（CSIR-Central Leather Research Institute）微生物学部门，邮编20
摘要
细菌来源的细胞外囊泡（EVs）在微生物学和医学领域正成为重要的组成部分。这些由细菌分泌的天然结构能够传递生物活性物质，并显示出改善人类健康的潜力。本文重点探讨了益生菌来源的细胞外囊泡的治疗潜力。具体而言，文章详细描述了四种益生菌菌株产生的细胞外囊泡的亚培养、特性及其生物功能。同时评估了UVB照射对细胞外囊泡释放的影响。研究结果表明，这些细胞外囊泡具有显著的抗菌和抗氧化作用。值得注意的是，经过UVB照射处理的细胞产生的细胞外囊泡表现出更强的生物活性。此外，这些细胞外囊泡还能通过降低超氧阴离子和羟基自由基来减轻暴露于肉豆蔻酸佛波醇（PMA）下的中性粒细胞（PMN）的氧化应激，表明其具有免疫调节作用。由于其优异的血液相容性和细胞相容性，它们在系统性应用方面具有巨大潜力，为进一步研究其在医学和生物技术领域的应用提供了基础。
引言
细胞外囊泡（EVs）是各种细菌自然产生并释放的小型球形结构。这些囊泡在细菌生理过程中发挥着重要作用，并因其多样的功能和潜在应用而受到广泛关注。要理解细菌细胞外囊泡的背景，有必要探讨其形成机制、组成及其生物学意义。细菌细胞外囊泡是通过从细菌细胞外膜出芽形成的。这一过程涉及膜的部分向外突出并随后断裂，从而形成小囊泡[1]。尽管细胞外囊泡形成的确切机制仍在研究中，但已知细胞包膜动态、膜曲率以及特定的细菌蛋白质和脂质等因素会影响囊泡的生物发生和生长条件。
就细菌细胞外囊泡的组成而言，它们非常复杂且具有异质性，这反映了其中可以封装的各种生物分子。细胞外囊泡通常包含来自细菌外膜、周质空间和细胞质的脂质、蛋白质、核酸及其他生物活性分子[2]。其脂质组成通常与细菌外膜相似，主要包括磷脂、脂多糖（革兰氏阴性菌）和脂磷壁酸（革兰氏阳性菌）。
细胞外囊泡在细菌生理和生态学中发挥着多种重要功能：细菌间通讯[3]；宿主-病原体相互作用[4,5]；环境适应[6]；以及生物技术应用，包括作为治疗剂、疫苗开发和治疗炎症性肠病（IBD）[7,3]。虽然相关文献主要关注了多种细菌类型的细胞外囊泡，但关于益生菌来源的细胞外囊泡的研究却相对较少[[8], [9], [10]]。由于益生菌被认为有助于改善健康，因此它们产生的细胞外囊泡也可能带来类似益处，可能有助于维持肠道屏障功能、调节免疫反应或传递对人类健康有益的生物活性物质。
因此，本研究旨在探索益生菌产生的细胞外囊泡，并在体外条件下揭示其重要的免疫调节功能。具体来说，从ATCC获得的益生菌中提取细胞外囊泡，对其性质进行表征，并研究其在利用中性粒细胞（PMN）处理氧化应激中的重要作用。
益生菌菌株的亚培养
从ATCC获得的四种益生菌菌株，分别是乳酸乳杆菌（Lacticaseibacillus casei，ATCC 393）、鼠李糖乳杆菌（Lacticaseibacillus rhamnosus，ATCC 7469）、植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum，ATCC 8014）和奶油乳球菌（Lactococcus cremoris，ATCC 19257），分别标记为PO1、PO2、PO3和PO4，用于生产细胞外囊泡。将适量的纯培养液涂布在营养琼脂平板上，然后在37°C下培养24-48小时。根据形态不同，对菌落进行鉴定并作相应标记。
益生菌菌株的亚培养
随后，PO1、PO2、PO3和PO4菌株在BHI培养基中成功实现了亚培养，通过革兰氏染色和扫描电子显微镜（SEM）分析验证了其形态（图1a和1b）。所有四种菌株均呈革兰氏阳性反应，其中PO1和PO2为细长的杆菌，常成对或短链排列；PO4为球形（球菌），通常也成对或短链排列，有时会形成簇状。提取的细胞外囊泡的SEM分析显示（图1c）……
结论
在全球气候变化和人类健康问题日益严重的背景下，发热、咳嗽、肺部感染和身体疼痛等症状的频繁发生需要安全有效的疗法，且不应产生任何副作用。益生菌在维持肠道健康和免疫水平方面的作用已得到充分研究，其成果对社会具有重要意义。最近，细菌细胞外囊泡作为药物递送系统引起了研究人员的关注，这将为医疗行业带来巨大贡献。
关于写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
在本文的撰写过程中，未使用任何AI或AI辅助技术。
作者贡献声明
两位作者在资源获取、实验设计、数据收集、研究实施、文稿撰写及最终定稿方面均做出了同等贡献。
作者贡献声明
莎莉尼·艾耶尔（Shalini Iyer）：负责初稿撰写、验证及实验设计。A. 格纳纳马尼（A. Gnanamani）：负责审阅与编辑、项目监督、资金筹措及概念构思。
利益声明
作者声明不存在可能影响本文研究结果的任何利益冲突或个人关系。
致谢
作者感谢CSIR-CLRI在研究期间提供的支持。
