乳酸杆菌在免疫学中的研究进展

摘要：乳酸杆菌不仅可以改善机体代谢，促进动物生长，还可产生非特异性免疫调节因子来提高动物的免疫力。目前对乳酸杆菌起免疫作用的成分有大量的研究，这些资料显示乳酸杆菌的肽聚糖、DNA和菌体外膜蛋白都对机体免疫产生了重要作用。本研究综述了乳酸杆菌肽聚糖、DNA和菌体外膜蛋白的免疫增强作用。

关键词：乳酸杆菌；免疫学；肽聚糖

中图分类号：S852.4 文献标识码：A 文章编号：1007-273X（2013）11-0064-02

乳酸杆菌是革兰氏阳性菌，不形成芽孢，因能发酵乳酸而得名。乳酸杆菌不仅已广泛应用于畜牧业、食品加工业，随着医学研究的深入，在疾病治疗和预防也得以应用。肽聚糖是乳酸杆菌细胞壁的主要成分，真核细胞中不含肽聚糖，因此肽聚糖成了真核生物免疫系统识别的理想靶位。DNA是乳酸杆菌的遗传物质，对高等动物免疫系统具有免疫刺激作用。菌体外膜蛋白（outer membrance protein，OMP）是乳酸杆菌细胞膜的一种外膜蛋白，OMP具有良好的免疫原性，不仅可刺激体液免疫，而且可以刺激细胞免疫作用。

1 乳酸杆菌

1.1 乳酸杆菌简介

乳酸杆菌是指能使糖类发酵产生乳酸的细菌，其存在广泛，嗜酸性，最适合pH 5.5～6。在pH 3.0～4.5中仍然能生存，在无芽孢杆菌中其耐酸力最强。酸牛奶中有此菌，是一群生活在机体内益于宿主健康的微生物，它维护人体健康和调节免疫功能的作用已被广泛认可。具有控制肠内感染、抗肿瘤活性等，还能促进小肠局部细胞免疫和体液免疫。

1.2 乳酸杆菌近期研究成果

国内外有大量饲养和临床试验证明乳酸杆菌对人和动物都有保健和治疗功效，乳酸杆菌活菌胶囊阴道置入对产妇局部微环境有调整作用，能有效改善产后女性阴道菌群失调状态，使其接近正常女性阴道微环境[1]；在种蛋鸡产蛋期饲粮中添加复合乳酸杆菌制剂可以提高种蛋鸡的产蛋率和对饲粮中粗蛋白的表观消化率和改善免疫机能以及显著提高乳酸菌和双歧杆菌的数量[2]；乳酸杆菌通过定制和提供免疫信号调节宿主免疫反应[3]；Korshunov等[4]通过研究39例HPV感染伴CIN的妇女阴道分泌物情况，发现阴道内乳酸杆菌的减少与宫颈癌前病变的发生密切相关，而且乳酸杆菌减少，各种条件致病菌增多，为HPV发挥作用提供了环境。

2 乳酸杆菌免疫

2.1 乳酸杆菌肽聚糖的免疫

2.1.1 乳酸杆菌肽聚糖 乳酸杆菌肽聚糖（peptidoglycan，PG）它是由双糖单位、四肽尾还有肽桥聚合而成得多层网状大分子结构，N -乙酰葡萄糖胺（N-acetylglucosamine， NAG）和N-乙酰胞壁酸（N-acetylmuramic acid， NAMA）交替连接的杂多糖与不同组成的肽交叉连接形成的大分子。肽聚糖占细菌干重的50%～80%由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸通过β-1，4糖苷键连接而成，糖链间由肽链交联，构成稳定的网状结构。

2.1.2 乳酸杆菌肽聚糖免疫增强作用 乳酸杆菌肽聚糖等免疫调节剂引起的免疫调节反应是大量蛋白共同作用的结果，孙进等通过分析实验证实了乳酸杆菌肽聚糖引起了核糖体相关蛋白的明显变化[5]。这种表现主要表现在以下几个个方面，首先，乳酸杆菌肽聚糖刺激后引起TH细胞激活，T细胞表面分子的表达被诱导，同时，第一信号系统和第二信号系统被激活。第二，特定炎性因子表达增强或减弱，及某些抗炎性因子表达上调[6]。

2.2 乳酸杆菌DNA的免疫

2.2.1 乳酸杆菌DNA 乳酸杆菌DNA是一条双股环状DNA分子组成，附着在横隔中介体或细菌膜上。细菌染色体无组蛋白包绕。细菌染色体上的基因与真核细菌不同，无内含子，转录后形成的mRNA不必再剪切、拼接，可直接翻译成多肽。乳酸杆菌胞质中还存在着一种小型环状DNA分子-质粒，质粒能携带2～200个基因，可进行自我复制。

2.2.2 乳酸杆菌DNA的免疫增强作用 乳酸杆菌DNA对免疫有增强作用，其原因可能与其他细菌DNA的作用相似，其免疫活性部位为非甲基化胞嘧啶鸟嘌呤二核苷酸（CPGdinucleotides）的特定结构，即以CpG为核心，3'端紧接2个嘧啶，简写为5'-PuPuCpGpPyPy-3'。据报道，CpG-DNA可直接激活巨噬细胞分泌IL-12和TNF-α[7]。单核细胞受细菌DNA刺激后，IL-6、IL-12和TNF-α等细胞因子分泌增加，MHC-I与MHC-II类抗原表达增加，共刺激信号CD86与CD40表达增加，抗原提呈功能增强[8]。CpG-DNA还可延长抗原提呈细胞的存活期，乳酸杆菌DNA可直接或间接地促进NK细胞的功能。

2.3 乳酸杆菌OMP的免疫

2.3.1 乳酸杆菌OMP 乳酸杆菌外膜蛋白不是由跨生物膜的α螺旋组成，而是由反平行的β桶结构组成，不同的外膜蛋白的β-桶由不同偶数个β-折叠片组成，从8个到22个不等。外膜镶嵌蛋白有多种功能，例如细菌粘附、溶解和蛋白运输，以及信号转导。细菌的OMP通过抗吞噬、抗补体及抗血清杀菌作用而对细菌的致病过程起着非常重要的影响。

2.3.2 乳酸杆菌OMP的免疫增强作用 外膜蛋白可作用于参加免疫反应的细胞，OMP 通过加强巨噬细胞对抗原的摄取，增强了淋巴细胞的活化，表现出在免疫反应中的重要作用。用鼠伤寒杆菌OMP 50μg免疫小白鼠即可诱导产生特异性抗体并保护500 LD50细菌量的攻击，同时OMP还可诱导产生变态反应，表明OMP具有较强的免疫原性和细胞免疫能力。

3 乳酸杆菌的免疫学应用前景

2株乳酸杆菌L.casei Zhang和MG-1的肽聚糖作为佐剂可明显促进新城疫油乳剂灭活疫苗和禽流感（H5）亚型油乳剂灭活疫苗对雏鸡的免疫效果，并随着肽聚糖添加量的增加抗体滴度也增加[9]。乳酸杆菌L.casei Zhang DNA作为佐剂可明显促进新城疫油苗和禽流感（H5）亚型油苗对鸡的免疫效果，增强鸡的细胞与体液免疫应答[10]。乳酸杆菌菌体OMP具有良好的免疫原性可刺激体液免疫和细胞免疫作用，显著提高了新城疫疫苗的免疫效果和抵抗相应强毒的攻击[11]。

乳酸杆菌在免疫学方面的开发有非常中的作用，对家禽的疫苗免疫增强作用已得到证实，对蛋鸡和肉种鸡的健康成长有重要作用，乳酸杆菌的三类免疫增强剂可在禽类传染病防治中进一步加以推广，对其他动物免疫增强剂也提供了可以研究及应用的前景。

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