基于小鼠类器官模型揭示罗伊氏乳杆菌与植物乳植杆菌细胞外囊泡对结肠上皮细胞的作用差异及脂磷壁酸在摄取中的调控机制

《Microorganisms》：A Descriptive Primary Cell-Based In Vitro System to Model Interactions Between Lactobacillus Extracellular Vesicles and Colonic Epithelium

摘要

细菌细胞外囊泡（EVs）已成为宿主与共生微生物群之间一种重要的通讯方式。关于革兰氏阳性菌囊泡与结肠上皮原代细胞相互作用能力的证据仍然有限。我们提出了一种基于小鼠类器官的体外模型，用于研究乳酸菌属中罗伊氏乳杆菌（LR）和植物乳植杆菌（LP）来源的EVs对结肠原代上皮的影响。先前的EV表征显示，两种菌在表面电位（LR：?0.0185 V vs. LP：?0.0103 V，p 0.0125）和颗粒浓度（LR：3.38 × 10⁸ 颗粒/mL vs. LP：8.32 × 10⁸ 颗粒/mL，p 0.0029）方面存在显著差异，但在脂磷壁酸（LTA）含量和长链脂肪酸组成方面未见显著差异。将EVs施加于结肠类器官后，LR和LP的EVs摄取效率存在差异，LR的内化率高于LP（5 μg EV，46.56% vs. 20.03%，p < 0.0001），但以牺牲细胞活力为代价。内化的EVs部分与内溶酶体区室共定位，且根据来源细菌种类的不同，可诱导一种模拟神经退行性疾病分子特征的蛋白质组应激反应。对EVs和亲本细菌的蛋白质组学分析揭示，存在被预测嵌入胞质膜的脂蛋白，可能作为黏附因子作用于上皮组织。预先使用LTA进行阻断可减少EVs被上皮组织摄取（1 μg/mL LTA：3.77 × 10⁵ A.U. vs. 对照组：1.02 × 10⁶ A.U.，p 0.0231）。LR和LP的EVs内化效率存在差异，且可能与LTA修饰有关。采用LTA突变体乳杆菌属进行研究将是必要的，以阐明囊泡结合型LTA在EVs摄取机制中的作用。