约翰逊乳杆菌胞外囊泡通过诱导CD36动态棕榈酰化激活PPARγ信号通路促进乳脂合成

本研究揭示了约翰逊乳杆菌（L. johnsonii）通过分泌胞外囊泡（EVs）调控乳腺功能的分子机制。研究发现，EVs携带的棕榈酸（C16:0）可诱导乳腺上皮细胞CD36蛋白动态棕榈酰化，促进脂肪酸摄取并激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）信号通路，显著提升乳脂合成效率。该成果为肠道-乳腺轴（gut-mammary axis）调控泌乳提供了新靶点，对改善哺乳动物 lactation performance 具有重要应用价值。

　　

母体肠道菌群与泌乳性能密切相关

猪模型研究发现，高泌乳性能母猪（HLS）肠道中约翰逊乳杆菌（L. johnsonii）丰度显著高于低泌乳组（LLS）。16S rRNA测序显示，HLS组肠道菌群β多样性显著改变，且乳杆菌属与乳脂含量呈强正相关。通过粪菌移植实验证实，HLS来源菌群可显著提高小鼠乳腺腺泡密度和乳脂分泌量，并上调JAK2-STAT5和mTOR-S6K1-4EBP1等泌乳关键通路蛋白磷酸化水平。

约翰逊乳杆菌通过胞外囊泡增强泌乳功能

透射电镜和纳米颗粒追踪分析（NTA）显示，L. johnsonii分泌的EVs平均直径143 nm，含丰富脂质成分。体内示踪实验证实，DiI标记的EVs经口服6小时后即可在乳腺组织富集。体外实验表明，EVs通过网格蛋白依赖的内吞途径被HC11细胞摄取，显著增加脂滴形成和甘油三酯分泌，并上调脂肪酸合成酶（FASN）、乙酰辅酶A羧化酶（ACACA）等关键酶表达。使用EVs分泌抑制剂GW4869处理细菌后，其促泌乳效应显著减弱。

棕榈酸驱动CD36动态棕榈酰化机制

脂质组学分析揭示，L. johnsonii EVs富含棕榈酸（C16:0）和硬脂酸（C18:0），其中C16:0在10 μM浓度时促乳脂合成效果最佳。机制研究发现，C16:0可诱导脂肪酸转运蛋白CD36发生动态棕榈酰化修饰：30分钟内DHHC5棕榈酰转移酶活性受抑，APT1介导的去棕榈酰化使CD36内化；撤除C16:0后4小时，CD36重新棕榈酰化并返回膜表面。该过程依赖LYN激酶-SYK-VAV-JNK信号级联，抑制剂实验证实阻断该通路可显著抑制脂滴形成。

PPARγ信号通路的协同激活

累积的脂肪酸通过激活核受体PPARγ，进一步上调二酰基甘油酰基转移酶1（DGAT1）和脂肪酸结合蛋白4（FABP4）表达。使用PPARγ拮抗剂GW9662处理可完全消除EVs有机相的促乳脂合成效应，表明该通路是L. johnsonii调控泌乳的核心环节。比较研究发现，L. plantarum EVs因C16:0含量较低，促泌乳效果显著弱于L. johnsonii EVs。

跨代菌群传递与免疫调控

值得注意的是，HLS母猪后代肠道中乳杆菌属定植量增加，伴随肠屏障功能增强和炎症因子（如IL-6、TNF-α）水平下降。这种菌群垂直传播现象可能与母乳中分泌型IgA和EVs介导的免疫调节有关，共同促进后代生长发育。

该研究首次阐明益生菌EVs通过"棕榈酸-CD36动态棕榈酰化-PPARγ"轴调控乳脂合成的分子机制，为开发靶向肠道-乳腺轴的泌乳增强策略提供了理论依据。