《Virulence》：Activity of Lactobacillus gasseri strain LLG1 and its exopolysaccharides in an inflammatory cell model and on Candida albicans proliferation
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胞外多糖（exopolysaccharides，EPS）是由包括乳杆菌属（Lactobacillus）在内的多种细菌产生的碳水化合物聚合物。迄今为止，这些细菌的功能特性与其EPS之间的关联仍知之甚少。乳杆菌因其对炎症的保护作用及维持肠道稳态的作用而被广泛应用于
胞外多糖（exopolysaccharides，EPS）是由包括乳杆菌属（Lactobacillus）在内的多种细菌产生的碳水化合物聚合物。迄今为止，这些细菌的功能特性与其EPS之间的关联仍知之甚少。乳杆菌因其对炎症的保护作用及维持肠道稳态的作用而被广泛应用于多个领域，但其EPS的功能特性仍鲜有表征。本研究探讨了人源益生菌加氏乳杆菌（Lactobacillus gasseri，Lg）所产EPS（Lg-EPS）的免疫调节活性及对机会性真菌病原体白色念珠菌（Candida albicans）生长和毒力的抑制作用，该真菌与菌群失调和免疫功能紊乱相关。结果表明，Lg-EPS由59.1%葡萄糖、26.0%半乳糖、14.6%鼠李糖和0.3% N-乙酰葡糖胺组成。在功能上，Lg-EPS降低了促炎细胞因子（IL-6、IL-8、CCL-2）的表达及IL-6蛋白水平，同时增加了IL-10的表达与分泌。这些效应与Toll样受体（TLRs）、髓样分化因子88（MyD88）和核因子κB（NF-κB）的下调，以及芳烃受体（aryl hydrocarbon receptor，AhR）的上调相关，AhR是一种参与免疫调节的细胞内转录因子。此外，Lg-EPS在HT29-Lucia? AhR细胞中增强了AhR活性诱导。进一步，Lg-EPS抑制了白色念珠菌的生物被膜形成和真菌生长。这些发现表明，Lg-EPS通过AhR激活参与免疫调节和抗真菌防御。该受体以感知微生物代谢物著称，通过抑制NF-κB信号、增强IL-10产生及强化上皮屏障功能发挥抗炎效应。这是首次报道细菌EPS依赖AhR的抗炎作用。
研究背景与立项依据
慢性炎性肠病（inflammatory bowel diseases，IBDs）的遗传与环境诱因可破坏肠道菌群平衡，促发免疫应答失调，并与结直肠癌风险相关。乳杆菌属（Lactobacillus）尤其是加氏乳杆菌（Lactobacillus gasseri）作为人消化道与女性生殖道优势共生菌，已被证实具有抗菌、抗致癌及抗炎活性；在葡聚糖硫酸钠（dextran sodium sulfate，DSS）诱导的小鼠溃疡性结肠炎模型中，每日灌胃加氏乳杆菌可显著缓解肠道炎症。肠道菌群中真菌占比虽不足1%，但白色念珠菌（Candida albicans）在菌群紊乱或免疫缺陷时可跨上皮移位，且与克罗恩病（Crohn’s disease，CD）患者抗酿酒酵母抗体（ASCA）血清学应答及疾病严重程度相关。既往研究多聚焦乳杆菌的有机酸、细菌素、水解酶及脂肪酸抗真菌机制，而其多糖代谢物尤其是胞外多糖（exopolysaccharides，EPS）在免疫调节与抗念珠菌中的作用长期未被系统阐明。为此，研究人员提取人源加氏乳杆菌LLG1菌株所产Lg-EPS，在炎症细胞模型与真菌互作模型中解析其单糖组成、纯度、免疫信号轴（TLR/MyD88/NF-κB/AhR）调控及抗白色念珠菌生物被膜、菌丝化、黏附与增殖效应，该文发表于《Virulence》。
主要关键技术方法
研究人员采用从孕妇阴道分离并保存于里尔教学医院菌株收藏库的加氏乳杆菌LLG1（经MALDI-TOF MS鉴定），经MRS厌氧培养后通过NaOH处理、乙醇沉淀与透析提取Lg-EPS；以SDS-PAGE、BCA、分光光度计及Western blot排除蛋白、核酸与脂磷壁酸（lipoteichoic acid，LTA）污染并确认纯度；GC-FID（trimethylsilylation衍生化）定量单糖组成。细胞实验使用人肠上皮Caco-2细胞（含DSS炎症模型）、AhR报告基因HT29-Lucia? AhR细胞、佛波酯分化的THP-1源巨噬细胞，以q-PCR测基因表达、ELISA测IL-6/IL-10分泌、荧光素酶报告系统测AhR转录活性、MTT测增殖、凋亡基因检测增殖与凋亡；真菌实验采用标准株SC5314，通过结晶紫定量生物被膜、OD620动态测生长、钙黄绿素AM标记测Caco-2黏附、倒置显微镜测菌丝化、共聚焦显微镜观察乳酸杆菌-念珠菌空间互作。统计采用Mann-Whitney检验与ANOVA（GraphPad Prism 10）。
研究结果
Characterization of the monosaccharide composition of Lg-EPS and their effects on cell proliferation and the expression of pro-apoptotic markers by Caco-2 cells
GC-FID分析（n=18批次）显示Lg-EPS单糖组成为葡萄糖59.1%、半乳糖26.0%、鼠李糖14.6%、N-乙酰葡糖胺0.3%；SDS-PAGE/Western/分光光度计证实无蛋白、核酸与LTA污染。Caco-2细胞经≥2 mg/mL Lg-EPS处理24 h与48 h增殖显著下降，但2 mg/mL时BAX、caspase 1与caspase 9mRNA表达显著降低，提示增殖抑制不伴典型凋亡激活，具菌株依赖性。
Effect of L. gasseri and Lg-EPS on Caco-2 cells in the presence of DSS
在Caco-2与加氏乳杆菌共培养中，MOI 1:1至1:10均显著下调CCL2、IL-6、IL-8表达。DSS（1.5%）处理上调上述促炎因子，而250 μg/mL Lg-EPS与DSS共处理或DSS前后6 h予Lg-EPS预处理/后处理，均显著回降IL-6与IL-8表达，证实Lg-EPS在肠上皮水平具备抗炎干预能力。
Effect of L. gasseri and Lg-EPS on macrophages stimulated by LPS
在LPS刺激的THP-1源巨噬细胞中，加氏乳杆菌（MOI 1:10）下调TLR4、上调IL-10；Lg-EPS（1 mg/mL）显著下调TLR2、TLR4、MyD88、NF-κB与IL-6，同时相对基线上调AhR与IL-10。ELISA显示LPS组IL-6高分泌被Lg-EPS或活菌共培养显著抑制，IL-10分泌则被显著提升。HT29-Lucia? AhR报告中，FICZ（阳性配体）诱导6.2倍AhR响应，CH-223191（抑制剂）降至0.34倍，Lg-EPS 250、500、1000 μg/mL分别诱导2.5、3.1、2.9倍AhR转录活性（p<0.0001），首次在细菌EPS层面确立AhR依赖抗炎通路。
Interaction with and inhibitory activities of L. gasseri and Lg-EPS on C. albicans
共聚焦显微镜见LLG1与SC5314空间邻近但无直接附着证据。Lg-EPS 2 mg/mL削弱12 h菌丝化；24 h生物被膜结晶紫定量显示活菌（MOI 1:1/1:10）与Lg-EPS（1、2 mg/mL）均极显著抑制念珠菌成膜（p<0.0001）；生长曲线中2 mg/mL于6 h、1与2 mg/mL于8 h显著抑生长；Caco-2黏附实验中1、2 mg/mL Lg-EPS处理2 h后真菌黏附荧光信号极显著下降，提示Lg-EPS兼具抗毒力与抗定植效应。
讨论部分总结
研究人员指出IBD患者菌群多样性下降、乳杆菌等优势菌减少而白色念珠菌等机会菌扩增，乳酸杆菌过往抗真菌机制归于几丁质酶、有机酸与短链脂肪酸（short-chain fatty acids，SCFAs），EPS角色缺位。本文补全该缺口：Lg-EPS单糖比例与既往加氏乳杆菌G10/H15株EPS抑癌表型可比，且增殖抑制不依赖BAX/caspase 3经典凋亡；在肠上皮与巨噬细胞中，Lg-EPS模拟全菌效果，经TLR4/MyD88/NF-κB下行与AhR/Src/STAT3/IL-10上行双向调节炎症，与已知色氨酸代谢物及SCFA激活AhR维持上皮屏障的范式一致。抗真菌方面，LLG1活菌与Lg-EPS均抑生物膜、菌丝化、黏附与生长，与L. rhamnosus GG EPS干扰念珠菌表型文献呼应。研究人员坦承纯化EPS用量（μg-mg/mL级）高于肠道原位累积浓度推测值，属机制性体外浓度，体内微环境局部富集尚需定量。
结论部分翻译
乳杆菌属EPS具抗氧化、免疫调节、抗肿瘤及肠道稳态调控等多元益处。加氏乳杆菌LLG1全菌与Lg-EPS均通过抗炎特性发挥保护效益，并借由抑制白色念珠菌表现出作为抗真菌策略佐剂的潜在价值。未来有必要对多株加氏乳杆菌EPS进行生物学效应比较，以区分菌株特异与保守效应，并解析EPS结构以明晰结构-活性关系，特别是其与有益特性相关的构效逻辑。
