热灭活泡菜源植物乳植杆菌DRC2509作为后生元协同恢复环磷酰胺免疫抑制小鼠的NK细胞与巨噬细胞免疫功能

《Probiotics and Antimicrobial Proteins》：Heat-Killed Lactiplantibacillus plantarum DRC2509 Isolated from Kimchi Restores Immune Function After Cyclophosphamide-Induced Immunosuppression in Mice

　　

宿主免疫系统构成第一道防线。其固有效应器，包括自然杀伤（NK）细胞和巨噬细胞，与适应性淋巴细胞协同维持免疫能力。衰老、化疗和生理应激会削弱这种能力，因此需要安全的膳食免疫刺激剂。乳酸菌是主要候选者，因为其细胞包膜结构可参与宿主模式识别受体（pattern recognition receptors, PRRs）。研究兴趣最近从活益生菌扩展到后生元（postbiotics，无生命微生物或其组分且赋予宿主健康益处）。研究人员评估了从韩国泡菜分离的热灭活植物乳植杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）DRC2509。对暴露于经两种热灭活方案处理的DRC2509的脾细胞和腹腔巨噬细胞（PMs）进行离体分析，确定80 °C 90 min与NK细胞细胞毒性剂量依赖性增强以及吞噬受体和细胞因子表达持续相关。该制品在小鼠环磷酰胺（cyclophosphamide, CP）攻击前口服两周，β-葡聚糖作为阳性对照。DRC2509维持体重、胸腺和脾指数，并恢复淋巴细胞和白细胞计数。脾NK细胞毒性、血清免疫球蛋白A和G、丝裂原驱动的T和B细胞增殖，以及脾细胞白细胞介素（IL）2、IL6和干扰素γ（IFNγ）分泌恢复，PMs恢复Il1β、Il6、Nos2、Cd14、Marco和Msr1表达。这些益处涵盖固有和适应性免疫，并在宿主防御受抑制时显现。由于热灭活使菌株以稳定、非存活形式保存而不消除其生物活性，DRC2509是支持受损或失调免疫功能的食品级候选。

研究背景与问题：宿主免疫系统构成第一道防线，固有效应器自然杀伤（NK）细胞和巨噬细胞与适应性淋巴细胞协同维持免疫能力。衰老、化疗和生理应激削弱免疫能力，需要安全膳食免疫刺激剂。乳酸菌因细胞包膜结构参与宿主模式识别受体（PRRs）而成为候选；研究兴趣从活益生菌扩展到后生元（postbiotics，无生命微生物或其组分且赋予健康益处）和副益生菌（paraprobiotics，特指灭活微生物细胞）。活菌存在加工、储存和胃肠道转运中活力下降，免疫受损或危重个体有转位风险。热灭活是工业上常用灭活方法，热灭活乳酸菌可刺激免疫，但以往多聚焦未致敏巨噬细胞，宿主免疫受损时是否保留作用不清。环磷酰胺（cyclophosphamide, CP）选择性耗竭快速增殖淋巴群体而基本保留造血干细胞，复制白细胞减少、淋巴器官萎缩、NK和体液免疫受损，是获得性免疫功能障碍模型；β-葡聚糖因免疫恢复活性作为阳性对照。研究人员评估泡菜源热灭活DRC2509，先以免疫功能指标确定热灭活条件，再在CP模型中检验预防性口服是否在化学抑制前启动宿主免疫。结论为DRC2509恢复NK细胞毒性、丝裂原诱导淋巴细胞增殖、免疫球蛋白和巨噬细胞吞噬受体表达，多个终点与β-葡聚糖相当或更优，支持其作为食品级后生元候选。

关键技术方法：菌株DRC2509由Daesang Wellife Co., Ltd.提供，分离自韩国泡菜；5周龄雄性BALB/c小鼠购自Orient Bio Inc.，实验经Korea Food Research Institute动物伦理批准。采用80 °C 90 min与90 °C 60 min两种热灭活条件，在脾细胞和腹腔巨噬细胞（PMs）中进行离体免疫筛选，比较NK细胞毒性、丝裂原驱动增殖、吞噬受体和细胞因子表达，选定80 °C 90 min制品。动物实验设阴性对照、CP、CP+低剂量（1.6×10¹⁰ cells/head）、CP+高剂量（1.6×10¹¹ cells/head）DRC2509及CP+β-葡聚糖组，每组5只；口服两周后单次腹腔注射CP 100 mg/kg，终点检测器官指数、血常规、酶联免疫吸附试验（ELISA）、实时定量聚合酶链反应（qPCR）和流式细胞术。

研究结果：
通过平行离体免疫分析优化DRC2509热灭活条件：通过离体比较两种热灭活制品对原代脾细胞和PMs的影响，发现两者均不降低细胞活力并增加增殖；80 °C 90 min制品的NK细胞毒性随剂量升高，Cd14/Marco在低至高剂量维持或升高，IL6和TNFα产量较高；90 °C 60 min高剂量NK细胞毒性和受体转录减弱。因此选择80 °C 90 min用于后续研究。

热灭活DRC2509在CP诱导免疫受损条件下维持体重和淋巴器官指数：通过CP模型检测终末体重和器官指数，CP降低体重、增重、胸腺和脾指数；两剂量DRC2509防止体重丢失，高剂量增重与阴性对照无差别；胸腺指数低、高剂量分别为0.70、0.73，β-葡聚糖为0.60且不显著；脾指数高剂量为2.62并超过β-葡聚糖的2.32。结论为口服DRC2509可恢复CP下体重和淋巴器官丢失。

热灭活DRC2509挽救免疫抑制小鼠淋巴细胞和白细胞数量：通过血常规检测，CP降低淋巴细胞和白细胞，DRC2509恢复，高剂量分别达2.95和3.55×10³ cells/μL并达到阴性对照；β-葡聚糖增幅较小；红细胞计数、血红蛋白和血细胞比容在CP组下降并于各补充组回升，而平均红细胞体积、平均红细胞血红蛋白和平均红细胞血红蛋白浓度无显著差异。结论为作用集中于免疫细胞而非普遍造血刺激。

热灭活DRC2509恢复脾NK细胞活性和血清免疫球蛋白产生：通过YAC-1杀伤、qPCR和ELISA，CP降低脾NK细胞毒性、Prf1/Gzmc和血清IgA/IgG；高剂量DRC2509使NK细胞毒性升至26.2%，低剂量和β-葡聚糖不显著；两剂量逆转Prf1/Gzmc，高剂量超过阴性对照；IgG低剂量完全恢复、高剂量超过阴性对照，IgA仅部分恢复。结论为补充伴随NK细胞毒性和体液免疫恢复，但未确定同时或序贯。

热灭活DRC2509补充恢复丝裂原驱动淋巴细胞增殖和脾Th1细胞因子环境：通过离体再刺激脾细胞，CP后ConA驱动T细胞增殖趋低、LPS驱动B细胞增殖下降；低、高剂量DRC2509使T细胞增殖达105%、124%，高剂量使B细胞增殖达105%；IL2部分恢复，IL6恢复，IFNγ两剂量升至约4150 pg/mL并超过阴性对照。结论为丝裂原驱动增殖和脾Th1细胞因子环境恢复。

热灭活DRC2509重建巨噬细胞吞噬和炎症介质程序：通过qPCR检测PMs，CP降低Il1β、Il6、Nos2、Cd14、Msr1，Marco未显著降低；高剂量恢复Il1β/Il6，两剂量恢复Nos2、Cd14、Msr1，所有补充组提高Marco。结论为巨噬细胞吞噬受体和炎症介质程序重建，与离体转录签名一致。

讨论总结：原文认为最信息特征是跨两个固有效应器程序的协调恢复：NK细胞溶解功能与Prf1/Gzmc，PMs吞噬受体Cd14/Marco/Msr1与Il1β/Il6/Nos2；离体直接诱导和口服后重现一致，提示非活菌通过结构配体或宿主下游反应发挥作用；红细胞参数基本不变而淋巴/白细胞恢复，定位作用至免疫细胞；胸腺指数在β-葡聚糖组不显著；IFNγ超过阴性对照并与恢复相关，但研究为关联非因果，需药理阻断、遗传消融或中和验证。机制配体未明，脂磷壁酸-TLR2、肽聚糖-NOD、表面蛋白-Mincle等可能参与；两种热灭活条件在淋巴细胞增殖相似但NK、受体和细胞因子不同，蛋白配体热敏感可能解释，需蛋白/糖组学。与CP模型文献一致，区别在于以功能免疫筛选热灭活条件、吞噬受体与NK程序并恢复、离体与体内一致。局限为预防非治疗、仅雄性、未评估菌群、机制未用功能缺失实验验证、剂量人体当量需研究。

研究结论翻译：热灭活泡菜源植物乳植杆菌DRC2509增强CP攻击小鼠的固有和适应性免疫功能，协调恢复NK细胞溶解程序和巨噬细胞吞噬受体程序；该处理在多个终点匹配或超过β-葡聚糖；无生命性质避免活制剂的活力和转位限制而保留免疫刺激活性；这些发现支持进一步开发评估热灭活DRC2509作为免疫支持候选后生元，并表明固有效应器是其活性最明确表达部位；菌群和代谢物反应表征及全面长期安全与代谢谱分析是关键下一步。