乳酸菌在免疫增強(qiáng)和癌癥預(yù)防作用中的研究進(jìn)展

畢康平，韓玉峰

(青島科技大學(xué) 化工學(xué)院，山東 青島 266042)

胃腸道(GIT)微生物區(qū)系在維持人類和動(dòng)物的健康狀態(tài)方面起著至關(guān)重要的作用。GIT菌群對其寄主健康的重要性最初由Metchnikoff在二十世紀(jì)初提出的[1]。他表明攝入乳酸菌可能會延長人類的壽命。這種調(diào)節(jié)是受到補(bǔ)充益生菌到宿主的影響。補(bǔ)充益生菌的目的是增強(qiáng)宿主的免疫力。乳酸菌在次級代謝過程中合成的乳酸菌素與抗生素同樣具有抑菌作用，并且不會產(chǎn)生耐藥性，優(yōu)于抗生素類藥物[2]。乳酸桿菌、雙歧桿菌這些益生菌具有產(chǎn)生維生素B、刺激免疫應(yīng)答、抗氧化以及預(yù)胃腸道感染、糖尿病的能力。

1 乳酸菌的抗癌活性機(jī)制

1.1 抑制致癌酶的產(chǎn)生

有害的腸道微生物通過產(chǎn)生致癌酶來增加致癌作用的可能性，致癌酶可以將原癌原轉(zhuǎn)化為活性致癌物。在飲食中添加干酪乳桿菌ATCC 39392和嗜酸乳桿菌ATCC 4356可降低致癌酶的濃度，從而抑制其活性。

1.2 產(chǎn)生抗誘變化合物

短雙歧桿菌、長雙歧桿菌、嗜熱鏈球菌NCIM 50083、加氏乳桿菌P79對N'-硝基-N-亞硝基胍(MNNG)和1,2-二甲基肼(DMH)有強(qiáng)烈的抗遺傳毒性。一些小球菌，乳球菌和乳桿菌菌株在體外對多種誘變化合物發(fā)揮抗誘變活性。

1.3 降解癌細(xì)胞中的致癌物或誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡

乳酸菌的抗癌能力源于其降解前致癌物的能力 。鼠李糖乳桿菌LGG促進(jìn)了凋亡促進(jìn)基因p53，casp3和bax(促凋亡蛋白)的表達(dá)，抑制了凋亡抑制基因腫瘤壞死因子α、COX-2和NF-κB-p65在結(jié)腸癌細(xì)胞中的表達(dá)[3]。此外，乳酸菌產(chǎn)生的某些化合物對癌細(xì)胞具有細(xì)胞毒活性或在癌細(xì)胞中誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。由乳球菌BSN307產(chǎn)生的吩嗪對癌細(xì)胞HeLa具有強(qiáng)的細(xì)胞毒活性，但對正常的大鼠心肌細(xì)胞則沒有[4]。

2 乳酸菌增強(qiáng)免疫力

鼠李糖乳桿菌HN001、嗜酸乳桿菌HN017和長雙歧桿菌HY8001具有增強(qiáng)宿主免疫的能力。這種機(jī)制是由于乳酸菌對宿主中的某些活性因子的影響造成，比如干擾素-γ，球蛋白，白蛋白，總血清蛋白，前列腺素E的產(chǎn)生，腫瘤壞死因子，白細(xì)胞介素-1(IL-1)，白細(xì)胞介素-2(IL-2)，白細(xì)胞介素-6(IL-6)以及增加抗體分泌細(xì)胞的數(shù)量等[5-6]。

3 乳酸菌和非特異性免疫系統(tǒng)

巨噬細(xì)胞是抵御細(xì)菌入侵和腫瘤發(fā)生的一道非特異屏障，乳酸菌的抗腫瘤作用是由于其使巨噬細(xì)胞活性增加的結(jié)果[7]。吞噬反應(yīng)由多種細(xì)胞內(nèi)刺激物引發(fā)，這些刺激可產(chǎn)生IL-1，腫瘤壞死因子α，以及氮和活性氧[8-9]。IL-1具有細(xì)胞毒性作用并抑制結(jié)腸直腸癌細(xì)胞系的生長。乳酸菌可以提高血液白細(xì)胞、肺巨噬細(xì)胞和腹膜巨噬細(xì)胞的活性，溶菌酶分泌以及活性氧和氮的產(chǎn)生。

4 乳酸菌和特異性免疫系統(tǒng)

4.1 腸道感染

乳酸菌可以保護(hù)宿主免受各種腸道感染,例如大腸桿菌、沙門氏菌和志賀氏菌。干酪乳桿菌Shirota菌株通過提高腸道液中的IgA分泌細(xì)胞水平和IgA水平來保護(hù)其宿主免受鼠傷寒沙門氏菌的感染。IgA有效抑制細(xì)菌對腸粘膜的黏附，通過細(xì)菌的凝集作用使病原體從體內(nèi)排出[10]。IgA在形成sIgA后，也可以降低病性微生物在腸道粘膜上的附著，中和細(xì)菌毒素，限制細(xì)菌的繁殖，維持腸道內(nèi)正常菌群水平[11-12]。

4.2 細(xì)胞免疫

與抗原接觸后，T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子，通過增強(qiáng)其他免疫細(xì)胞的活性而增殖[13]。乳酸菌還可通過NF-κB和STAT信號通路與吞噬細(xì)胞相互作用，誘導(dǎo)IL-12和IL-18的產(chǎn)生并刺激細(xì)胞因子的分泌。乳酸桿菌和雙歧桿菌對小鼠細(xì)胞內(nèi)致病菌和腫瘤生長有明顯的抑制作用[14]。

4.3 體液免疫

產(chǎn)生胞外多糖的雙歧桿菌對HT-29和Caco-2細(xì)胞系具有良好的粘附作用，刺激血液單核細(xì)胞的增殖和細(xì)胞因子產(chǎn)生。從植物乳桿菌WCFS1和發(fā)酵乳桿菌CRL 1058形成的生物膜中分離出的上清液可抑制腫瘤壞死因子α的產(chǎn)生[15-16]。口服瑞士乳桿菌HY7801后，降低IgG水平，啟動(dòng)CD11c +樹突狀細(xì)胞抑制促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生，通過T細(xì)胞增強(qiáng)抗炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生來預(yù)防關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。

5 結(jié)論

乳酸菌影響腸道的生理、免疫平衡、代謝和發(fā)育等許多特征，在癌癥病因?qū)W中起重要作用。此外，乳酸菌在保護(hù)和提高動(dòng)物免疫力方面也發(fā)揮重要作用。 腸道中的乳酸菌可以通過競爭宿主對粘附位置和底物來保護(hù)宿主免受病原體的侵害。 任何干擾都可促進(jìn)有害細(xì)菌的生長，從而引起疾病。有益微生物對宿主的免疫系統(tǒng)具有積極作用，維持淋巴細(xì)胞和腸道微生物群之間的平衡。乳酸菌通過調(diào)節(jié)通路的受體改善先天免疫力來增強(qiáng)宿主的免疫系統(tǒng)，在提高IgA和干擾素-γ生成的同時(shí)，增加上皮細(xì)胞和免疫細(xì)胞的數(shù)量，從而調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)。