乳酸桿菌在免疫學中的研究進展

摘要：乳酸桿菌不僅可以改善機體代謝，促進動物生長，還可產生非特異性免疫調節因子來提高動物的免疫力。目前對乳酸桿菌起免疫作用的成分有大量的研究，這些資料顯示乳酸桿菌的肽聚糖、DNA和菌體外膜蛋白都對機體免疫產生了重要作用。本研究綜述了乳酸桿菌肽聚糖、DNA和菌體外膜蛋白的免疫增強作用。

關鍵詞：乳酸桿菌；免疫學；肽聚糖

中圖分類號：S852.4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-273X（2013）11-0064-02

乳酸桿菌是革蘭氏陽性菌，不形成芽孢，因能發酵乳酸而得名。乳酸桿菌不僅已廣泛應用于畜牧業、食品加工業，隨著醫學研究的深入，在疾病治療和預防也得以應用。肽聚糖是乳酸桿菌細胞壁的主要成分，真核細胞中不含肽聚糖，因此肽聚糖成了真核生物免疫系統識別的理想靶位。DNA是乳酸桿菌的遺傳物質，對高等動物免疫系統具有免疫刺激作用。菌體外膜蛋白（outer membrance protein，OMP）是乳酸桿菌細胞膜的一種外膜蛋白，OMP具有良好的免疫原性，不僅可刺激體液免疫，而且可以刺激細胞免疫作用。

1 乳酸桿菌

1.1 乳酸桿菌簡介

乳酸桿菌是指能使糖類發酵產生乳酸的細菌，其存在廣泛，嗜酸性，最適合pH 5.5～6。在pH 3.0～4.5中仍然能生存，在無芽孢桿菌中其耐酸力最強。酸牛奶中有此菌，是一群生活在機體內益于宿主健康的微生物，它維護人體健康和調節免疫功能的作用已被廣泛認可。具有控制腸內感染、抗腫瘤活性等，還能促進小腸局部細胞免疫和體液免疫。

1.2 乳酸桿菌近期研究成果

國內外有大量飼養和臨床試驗證明乳酸桿菌對人和動物都有保健和治療功效，乳酸桿菌活菌膠囊陰道置入對產婦局部微環境有調整作用，能有效改善產后女性陰道菌群失調狀態，使其接近正常女性陰道微環境[1]；在種蛋雞產蛋期飼糧中添加復合乳酸桿菌制劑可以提高種蛋雞的產蛋率和對飼糧中粗蛋白的表觀消化率和改善免疫機能以及顯著提高乳酸菌和雙歧桿菌的數量[2]；乳酸桿菌通過定制和提供免疫信號調節宿主免疫反應[3]；Korshunov等[4]通過研究39例HPV感染伴CIN的婦女陰道分泌物情況，發現陰道內乳酸桿菌的減少與宮頸癌前病變的發生密切相關，而且乳酸桿菌減少，各種條件致病菌增多，為HPV發揮作用提供了環境。

2 乳酸桿菌免疫

2.1 乳酸桿菌肽聚糖的免疫

2.1.1 乳酸桿菌肽聚糖 乳酸桿菌肽聚糖（peptidoglycan，PG）它是由雙糖單位、四肽尾還有肽橋聚合而成得多層網狀大分子結構，N -乙酰葡萄糖胺（N-acetylglucosamine， NAG）和N-乙酰胞壁酸（N-acetylmuramic acid， NAMA）交替連接的雜多糖與不同組成的肽交叉連接形成的大分子。肽聚糖占細菌干重的50%～80%由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸通過β-1，4糖苷鍵連接而成，糖鏈間由肽鏈交聯，構成穩定的網狀結構。

2.1.2 乳酸桿菌肽聚糖免疫增強作用 乳酸桿菌肽聚糖等免疫調節劑引起的免疫調節反應是大量蛋白共同作用的結果，孫進等通過分析實驗證實了乳酸桿菌肽聚糖引起了核糖體相關蛋白的明顯變化[5]。這種表現主要表現在以下幾個個方面，首先，乳酸桿菌肽聚糖刺激后引起TH細胞激活，T細胞表面分子的表達被誘導，同時，第一信號系統和第二信號系統被激活。第二，特定炎性因子表達增強或減弱，及某些抗炎性因子表達上調[6]。

2.2 乳酸桿菌DNA的免疫

2.2.1 乳酸桿菌DNA 乳酸桿菌DNA是一條雙股環狀DNA分子組成，附著在橫隔中介體或細菌膜上。細菌染色體無組蛋白包繞。細菌染色體上的基因與真核細菌不同，無內含子，轉錄后形成的mRNA不必再剪切、拼接，可直接翻譯成多肽。乳酸桿菌胞質中還存在著一種小型環狀DNA分子-質粒，質粒能攜帶2～200個基因，可進行自我復制。

2.2.2 乳酸桿菌DNA的免疫增強作用 乳酸桿菌DNA對免疫有增強作用，其原因可能與其他細菌DNA的作用相似，其免疫活性部位為非甲基化胞嘧啶鳥嘌呤二核苷酸（CPGdinucleotides）的特定結構，即以CpG為核心，3'端緊接2個嘧啶，簡寫為5'-PuPuCpGpPyPy-3'。據報道，CpG-DNA可直接激活巨噬細胞分泌IL-12和TNF-α[7]。單核細胞受細菌DNA刺激后，IL-6、IL-12和TNF-α等細胞因子分泌增加，MHC-I與MHC-II類抗原表達增加，共刺激信號CD86與CD40表達增加，抗原提呈功能增強[8]。CpG-DNA還可延長抗原提呈細胞的存活期，乳酸桿菌DNA可直接或間接地促進NK細胞的功能。

2.3 乳酸桿菌OMP的免疫

2.3.1 乳酸桿菌OMP 乳酸桿菌外膜蛋白不是由跨生物膜的α螺旋組成，而是由反平行的β桶結構組成，不同的外膜蛋白的β-桶由不同偶數個β-折疊片組成，從8個到22個不等。外膜鑲嵌蛋白有多種功能，例如細菌粘附、溶解和蛋白運輸，以及信號轉導。細菌的OMP通過抗吞噬、抗補體及抗血清殺菌作用而對細菌的致病過程起著非常重要的影響。

2.3.2 乳酸桿菌OMP的免疫增強作用 外膜蛋白可作用于參加免疫反應的細胞，OMP 通過加強巨噬細胞對抗原的攝取，增強了淋巴細胞的活化，表現出在免疫反應中的重要作用。用鼠傷寒桿菌OMP 50μg免疫小白鼠即可誘導產生特異性抗體并保護500 LD50細菌量的攻擊，同時OMP還可誘導產生變態反應，表明OMP具有較強的免疫原性和細胞免疫能力。

3 乳酸桿菌的免疫學應用前景

2株乳酸桿菌L.casei Zhang和MG-1的肽聚糖作為佐劑可明顯促進新城疫油乳劑滅活疫苗和禽流感（H5）亞型油乳劑滅活疫苗對雛雞的免疫效果，并隨著肽聚糖添加量的增加抗體滴度也增加[9]。乳酸桿菌L.casei Zhang DNA作為佐劑可明顯促進新城疫油苗和禽流感（H5）亞型油苗對雞的免疫效果，增強雞的細胞與體液免疫應答[10]。乳酸桿菌菌體OMP具有良好的免疫原性可刺激體液免疫和細胞免疫作用，顯著提高了新城疫疫苗的免疫效果和抵抗相應強毒的攻擊[11]。

乳酸桿菌在免疫學方面的開發有非常中的作用，對家禽的疫苗免疫增強作用已得到證實，對蛋雞和肉種雞的健康成長有重要作用，乳酸桿菌的三類免疫增強劑可在禽類傳染病防治中進一步加以推廣，對其他動物免疫增強劑也提供了可以研究及應用的前景。

參考文獻：

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