乳酸杆菌裂解物通过增强屏障完整性与免疫调节保护口腔上皮细胞抵御病原体损伤

本研究针对全球高发的牙周炎疾病，探索了四种乳酸杆菌（Lactobacillus）裂解物对三种牙周病原体（P. gingivalis、F. nucleatum、A. actinomycetemcomitans）的防护机制。通过TR146口腔上皮细胞模型，研究人员发现益生菌裂解物预处理可显著提升细胞存活率，促进促炎细胞因子（TNF-α、IL-6等）分泌，并增强紧密连接蛋白claudin-1表达和跨上皮电阻（TEER）。该研究为开发基于后生元的牙周病防治策略提供了实验依据。

　　

牙周炎作为一种累及全球19%人口的慢性炎症性疾病，其核心病理特征包括宿主免疫失调和牙槽骨吸收。当前临床面临两大困境：传统抗生素治疗易引发耐药性，而益生菌活菌制剂存在保存稳定性差的问题。针对这一现状，曼彻斯特大学（The University of Manchester）的研究团队在《Scientific Reports》发表了一项创新研究，系统评估了四种乳酸杆菌裂解物对口腔上皮细胞的保护作用及其分子机制。

研究采用多维度实验体系：通过浓度梯度实验确定病原体裂解物毒性阈值（250μg/mL）；采用时间梯度预处理模型（0-24小时）评估保护效果；结合细胞因子阵列（Bio-Plex 200系统）分析免疫调节效应；运用划痕实验和跨上皮电阻测量（TEER）定量屏障功能变化；最后通过Western blot检测紧密连接蛋白claudin-1表达。

浓度依赖性效应

病原体裂解物呈现显著浓度毒性：PG和FN在250μg/mL时分别使TR146细胞存活率降低27.3%和34.1%（p<0.001），而益生菌裂解物在同等浓度下无毒性。

预处理保护效应

24小时益生菌预处理对活菌AA的防护最显著：L. rhamnosus GG（GG）、SD11（SD）和L. plantarum（LP）分别提升存活率21.5%、23.8%和19.6%（p<0.001）。值得注意的是，延长预处理时间仅对AA感染模型具有时间依赖性保护。

免疫调节特征

所有益生菌裂解物均诱导特征性细胞因子分泌动态：

• 促炎因子：TNF-α、IL-6和IL-8在12小时后显著升高（p<0.05），24小时达峰值

• 早期响应因子：IL-1β在1.5小时即达峰值（较对照高3.2倍）后逐渐回落

• 修复相关因子：TGF-β在3小时升高1.8倍（p<0.05）

屏障功能调控

SD11展现出最全面的屏障增强作用：

• 划痕愈合速度提升18.7%（p=0.0229）

• TEER值增加18Ω/cm²（p=0.0003）

• claudin-1表达量上调22%（p=0.0174）

  而GG虽提高TEER 11.3Ω/cm²，却意外降低claudin-1表达15%，提示其可能通过occludin等其他紧密连接蛋白发挥作用。

病原体环境下的保护

在PG上清液存在时，所有益生菌裂解物均能逆转屏障损伤：SD11使TEER回升12.5Ω/cm²（p<0.0001），显著优于其他菌株。

该研究首次系统揭示了乳酸杆菌裂解物通过三重机制发挥牙周保护作用：1）直接细胞保护，尤其针对侵袭性较强的AA；2）动态免疫调节，实现早期警报（IL-1）与后期防御（TNF-α/IL-6）的时序性激活；3）特异性屏障加固，SD11通过上调claudin-1表达实现结构性修复。这些发现为开发稳定、无需冷链保存的后生元制剂提供了理论依据，对改善全球口腔健康不平等现状具有重要实践意义。