乳酸菌群體感應的研究進展

李雷兵，朱寒劍，鄭 心，李 琴，穆 楊，徐 寧，胡 勇，吳 茜，柳志杰，李 瑋，汪 超，周夢舟*

（湖北工業(yè)大學 工業(yè)發(fā)酵湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心 湖北省食品發(fā)酵工程技術研究中心，湖北 武漢 430068）

乳酸菌是我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品中的重要微生物，除了可以提高食品的質(zhì)量和營養(yǎng)外，還可通過多種機制對人體產(chǎn)生有益影響[1-4]。但是，乳酸菌是如何適應復雜的發(fā)酵體外環(huán)境和宿主體內(nèi)環(huán)境并發(fā)揮其益生特性的分子機制并未完全闡明。最近，有研究表明群體感應（quorum sensing，QS）可能與乳酸菌的應激及益生功能有關[5]。群體感應是細菌的一種調(diào)節(jié)機制，指當菌體密度達到一定量后，細胞通過分泌和感應特定的化學信號分子（稱為自誘導分子）進行細胞間的交流。這種交流會誘導特定基因的表達，激活相關的行為，如生物膜的形成、胞外多糖的產(chǎn)生、細菌的毒力性、細菌素的生物合成和對各種環(huán)境壓力的抗性等，這種信號交流對細菌的功能特性起著重要作用[6-9]。

1 乳酸菌的群體感應

乳酸菌作為革蘭氏陽性菌，其QS系統(tǒng)由自身誘導（antoinduction，AI）和雙組分信號系統(tǒng)（two component system，TCS）組成。自身誘導用于感知細胞間信息，而雙組分信號系統(tǒng)用于接受信號分子[10]。

1.1 乳酸菌群體感應系統(tǒng)的信號分子

乳酸菌的信息交流分為種間信息交流和種內(nèi)信息交流兩種。種間信號交流分子AI-2是呋喃酮酰硼酸二酯[11]，AI-2/LuxS群體感應系統(tǒng)在多種細菌信息交流中都起著重要的作用[12-13]。由于AI-2分子不穩(wěn)定，通常用哈維氏弧菌作標準菌株來測量試驗菌株的AI-2分子濃度[14]。在高細胞密度下，AI-2與受體蛋白（LuxP）結(jié)合，然后與傳感器激酶（LuxQ）相互作用，該復合物引發(fā)磷酸化反應，誘導生物發(fā)光基因和LuxS的轉(zhuǎn)錄[15]。AI-2合成是以S-腺苷甲硫氨酸（S-adenosylmethionine，SAM）為甲基供體，在S-腺苷甲硫氨酸酶的作用下生成了中間產(chǎn)物S-腺苷高半胱氨酸（S-adenosylhomocysteine，SAH），S-腺苷高半胱氨酸核苷酶（S-adenosyl homocysteine nucleosidase，SAHN）迅速水解SAH形成S-核糖高半胱氨酸（S-ribosylhomocysteine，SRH），SRH在LuxS蛋白催化作用下裂解成4,5-羥基-2,3-戊二酮（4,5-dihydroxy-2,3-pentanedione，DPD）和高半胱氨酸（homocysteine，HCY），最后DPD分子重排形成AI-2。LuxS基因是催化AI-2合成的關鍵基因，如果細菌的LuxS基因未表達，則無法產(chǎn)生AI-2進行細胞間信號傳遞[16]。AI-2分子的合成路徑可見圖1A。

種內(nèi)信息交流的信號分子AI-1是一種小分子自身誘導信號肽（autoinducing signalling peptides，AIPs）。乳酸菌作為革蘭氏陽性菌，AIP是種內(nèi)群體感應系統(tǒng)的信號分子。隨著乳酸菌增殖，AIP被不斷地合成并轉(zhuǎn)運輸至胞外，當其在胞外積累達到一定濃度時即可被受體識別。AIP是由雙組分系統(tǒng)的組氨酸激酶蛋白識別，與相應蛋白結(jié)合并相互作用，誘導QS調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄[17-19]。AIP分子合成的路徑見圖1B。

圖1 兩種類型的群體感應系統(tǒng)Fig.1 Two types of quorum sensing systems

1.2 乳酸菌群體感應中的雙組分系統(tǒng)

雙組分系統(tǒng)是細菌中廣泛存在的信號轉(zhuǎn)導途徑，其在適應環(huán)境變化方面起著重要作用。雙組分系統(tǒng)通常有檢測膜反應相關組氨酸蛋白激酶（histidine protein kinase，HPK）和細胞質(zhì)反應調(diào)節(jié)子（response regulator，RR）[20]。HPK通常由一個不穩(wěn)定的N端信號輸入結(jié)構(gòu)域和一個穩(wěn)定的C端自激酶結(jié)構(gòu)域組成（見圖1B）。RR通常由調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域和脫氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）結(jié)合結(jié)構(gòu)域組成，調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域有一個可接收磷酸基團的天冬氨酸殘基。HPK可以感知特定的環(huán)境刺激，RR則介導細胞的反應，最終的輸出反應是激酶和磷酸酶活性平衡的結(jié)果[21]。乳酸菌的雙組分系統(tǒng)對其生長有著重要的作用。有研究表明，野生型乳酸菌株與通過基因敲除構(gòu)建的雙組分系統(tǒng)（TCS）突變型菌株相比，突變菌株出現(xiàn)耐酸性下降[22]、自溶率升高[23]等結(jié)果，TCS也會參與其他生理過程，如調(diào)節(jié)氮代謝、蘋果酸代謝、磷酸鹽代謝、膽鹽脅迫、抗菌耐藥性等[5]。雙組分信號轉(zhuǎn)導系統(tǒng)對乳酸菌細胞生理學起著重要的作用，但是這些信號轉(zhuǎn)導通路的研究受到的關注相對較少。

1.3 不同種屬乳酸菌的群體感應系統(tǒng)

現(xiàn)有乳酸菌的QS系統(tǒng)主要是由信號分子和雙組分系統(tǒng)構(gòu)成，而不同種屬的乳酸菌會有不同的QS調(diào)節(jié)方式。乳酸菌群體感應研究的類型主要是種間LuxS/AI-2系統(tǒng)，種內(nèi)調(diào)節(jié)信號分子AIP和雙組分系統(tǒng)研究相對較少。STURME M H等[25]在植物乳桿菌WCFS1中發(fā)現(xiàn)另一種QS系統(tǒng)——lamBDCA系統(tǒng)，lamBDCA系統(tǒng)與金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）中調(diào)控生物膜形成有關的QS系統(tǒng)——agr BDCA系統(tǒng)相似。不同種屬乳酸菌的群體感應系統(tǒng)見表1。

表1 不同種屬乳酸菌的群體感應系統(tǒng)Table 1 Quorum sensing system of different species and genera of lactic acid bacteria

2 群體感應系統(tǒng)對乳酸菌適應環(huán)境的調(diào)控

乳酸菌被廣泛應用于食品發(fā)酵，對提高發(fā)酵食品的感官品質(zhì)起著重要作用。但是，在發(fā)酵過程中，乳酸菌需要在不同的環(huán)境條件下生存，如不同的溫度、不同類型的糖、酸和鹽濃度[38]。雖然乳酸菌對不良環(huán)境有一定的耐受性，但是其背后的分子機制并未完全闡明。有研究發(fā)現(xiàn)乳酸桿菌在酸休克、高溫和饑餓脅迫下，AI-2活性升高，而低溫和高滲透壓脅迫導致AI-2活性下降[26]。同時，酸休克、低溫、高滲透壓和營養(yǎng)脅迫誘導了LuxS和PFS基因的過度表達，證實了LuxS相關反應在乳酸菌中確實起作用，并且這種反應可以被特定的應激因子改變[28]。這些研究結(jié)果暗示QS系統(tǒng)可能參與乳酸菌對環(huán)境應激的響應。群體感應系統(tǒng)對乳酸菌環(huán)境適應的調(diào)控見圖2。

圖2 群體感應系統(tǒng)對乳酸菌環(huán)境適應的調(diào)控Fig.2 Regulation of quorum sensing system on the adaptation of lactic acid bacteria to the environment

2.1 群體感應系統(tǒng)對乳酸菌生物膜形成的影響

生物膜作為近年來的研究熱點，對其研究大多集中在致病菌，而對乳酸菌等益生菌的生物膜的研究還不夠深入。生物膜的形成可以提高乳酸菌的耐酸、耐鹽和抗菌等能力[39-40]，并且可以促進乳酸菌在宿主粘膜的定植和持久性，從而避免病原菌的定殖[41]，對發(fā)酵食品的質(zhì)量產(chǎn)生積極作用[42]。但是近幾年來，對乳酸菌形成生物膜能力的研究表明，只有少數(shù)菌株具有這種特性[43-44]，并且有研究表明QS可能與乳酸菌形成生物膜有關[45]。

乳酸菌在生長期間伴隨著大量的基因表達和信號分子傳遞來調(diào)控生物膜的形成[46]。燕彩玲[29]研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌在穩(wěn)定期后期生物膜產(chǎn)量達到最大且趨于穩(wěn)定，其中植物乳桿菌5-4-1、10-2、5-1-2在穩(wěn)定期生物膜的形成量顯著高于其他菌株，且這三株乳酸菌的AI-2濃度也比其他菌株高。這表明了乳酸菌中信號分子AI-2可能參與調(diào)控其生物膜的形成。有研究表明，LamC和金屬蛋白酶FtsH（filamentation temperature-sensitive H，F(xiàn)tsH）蛋白可能調(diào)控細菌生物膜的形成，并且FtsH蛋白還可以調(diào)控植物乳桿菌WCFS1耐酸、耐膽鹽等抗性[47-48]；吳榮[30]研究發(fā)現(xiàn)，植物乳桿菌5-4-1在前期生長時，外源添加信號分子AI-2會顯著促進lamC和ftsH基因的表達，促進乳桿菌生物膜的形成；STURME M H等[25]研究發(fā)現(xiàn)，植物乳桿菌WCFS1中的lamBDCA系統(tǒng)和生物膜形成有關。在lamBDCA系統(tǒng)中，LamB蛋白可以加工自誘導肽前體LamD成為LamD衍生肽，LamD衍生肽是一種與AIP結(jié)構(gòu)類似的環(huán)狀硫內(nèi)酯五肽。LamB和LamD蛋白都是由lamBD基因表達而來，lamBDCA系統(tǒng)調(diào)節(jié)環(huán)狀硫代內(nèi)酯自誘導肽的合成，并參與生物膜的粘附。這些研究結(jié)果表明QS很可能參與調(diào)節(jié)乳酸菌生物膜的形成，幫助其更高效的發(fā)揮其益生特性。

2.2 群體感應系統(tǒng)調(diào)控乳酸菌耐酸特性

乳酸菌能發(fā)揮其益生功能的前提條件是能很好地通過胃腸道并在腸道定植，而人體胃液的pH值一般低于3.0，因此乳酸菌需具備較好的耐酸能力。有研究表明，乳酸菌可以利用LuxS/AI-2群體感應響應環(huán)境刺激，調(diào)節(jié)生長代謝[49]。顧悅[32]研究發(fā)現(xiàn)，酸脅迫可以誘導發(fā)酵乳桿菌（Lactobacillus fermentum）2-1分泌信號分子AI-2，同時，促進LuxS和PFS基因的轉(zhuǎn)錄。OVERBECK T J等[36]研究發(fā)現(xiàn)，煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NADH）脫氫酶、磷酸轉(zhuǎn)運腺嘌呤核苷三磷酸（adenosine triphosphate，ATP）結(jié)合蛋白PstB和雙組分系統(tǒng)中組氨酸蛋白激酶可以共同作用來增加干酪乳桿菌（Lactobacillus casei）12A對酸的耐受性；LEBEER S等[27]利用缺失LuxS基因的鼠李糖乳桿菌（Lactobacillus rhamnosus）突變株在小鼠模擬胃液中生存，結(jié)果顯示出較低的存活率。這表明AI-2信號似乎與鼠李糖乳桿菌胃酸應激和定殖有關。另外，AZCARATE-PERILM A等[33]通過全基因組芯片技術分析發(fā)現(xiàn)，嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilus）HPK突變菌株相對于野生菌株對酸更加敏感，酸脅迫環(huán)境下包括基因LuxS在內(nèi)的80多個基因表達水平呈上調(diào)趨勢。這表明在酸脅迫環(huán)境下，嗜酸乳桿菌可通過提高LuxS基因轉(zhuǎn)錄水平使信號分子AI-2的活性增強，適應酸環(huán)境。因此乳酸菌可通過群體感應中的LuxS/AI-2信號系統(tǒng)增強其對酸的耐受性來適應宿主生態(tài)系統(tǒng)和腸道環(huán)境。

2.3 群體感應系統(tǒng)調(diào)控乳桿菌耐鹽特性

膽鹽會影響人體內(nèi)滲透壓的平衡，在腸道中膽鹽的水平一般在0.03%～0.30%，乳酸菌如果要在腸道定植，需具備較好的耐膽鹽能力。PFEILER E A等[34]研究了嗜酸乳桿菌膽汁應激反應時基因的表達情況，發(fā)現(xiàn)操縱子能顯著誘導膽汁的表達，當膽鹽存在的情況下，雙組分系統(tǒng)中RR的失活導致操縱子的誘導作用增強，表明RR起阻遏作用。相反，在膽鹽存在的情況下，同源HPK的失活對操縱子的誘導沒有影響；LIU L等[50]研究發(fā)現(xiàn)，植物乳桿菌L-zs9的LuxS基因過度表達會調(diào)節(jié)多個轉(zhuǎn)運蛋白和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子來促進其耐鹽能力；顧悅[32]研究發(fā)現(xiàn)，當NaCl濃度較低時，發(fā)酵乳桿菌信號分子AI-2活性降低，但隨后AI-2活性會增強；當膽鹽濃度較高時，菌株信號分子AI-2活性顯著降低且不會隨培養(yǎng)時間的延長而增高，但是LuxS和PFS基因轉(zhuǎn)錄水平均會隨滲透壓增大而提高；YEO S等[28]研究植物乳桿菌和鼠李糖乳桿菌在NaCl滲透脅迫的情況下AI-2活性的變化，發(fā)現(xiàn)隨著NaCl濃度的增加，所有供試菌株的AI-2活性均升高。因此，可能不同菌株對滲透壓的耐受性存在差異，導致NaCl滲透脅迫的情況下AI-2的活性可能升高也可能降低。此外，吳榮[30]在測外源信號分子AI-2對乳酸菌耐鹽性的影響時發(fā)現(xiàn)，在含較低濃度膽鹽的乳酸菌培養(yǎng)基中添加不同濃度的信號分子AI-2后發(fā)現(xiàn)會促進菌株的生長，且添加濃度與菌體生長量呈現(xiàn)正相關，這說明QS系統(tǒng)可以提高乳酸菌的耐膽鹽能力。因此，乳酸菌可通過群體感應中的LuxS/AI-2信號系統(tǒng)增強其對鹽耐受性來適應宿主生態(tài)系統(tǒng)和腸道環(huán)境。

3 群體感應系統(tǒng)對乳酸菌益生特性的調(diào)控

大多數(shù)乳酸菌因有較好的耐受性使其在胃腸道中能夠存活并增強宿主的免疫系統(tǒng)[51-53]。此外，乳酸菌還具有降血脂、降肝脂、抗菌以及治療不同并發(fā)癥等益生功能[54-56]。但是，胃腸道微生物種類和數(shù)量繁多，乳酸菌對腸道微生物區(qū)系的調(diào)節(jié)機制并未完全闡明。近年來，有大量的研究證明QS系統(tǒng)參與調(diào)控乳酸菌在人體的益生功能[57-58]。群體感應系統(tǒng)對乳酸菌益生特性的調(diào)控見圖3。

圖3 群體感應系統(tǒng)對乳酸菌益生特性的調(diào)控Fig.3 Regulation of probiotic characteristics of lactic acid bacteria by quorum sensing system

3.1 群體感應系統(tǒng)調(diào)控乳酸菌對致病菌的拮抗作用

一些腸道病原菌會通過利用QS系統(tǒng)激活毒力因子、毒素合成、生物膜形成來對抗共生菌[59-60]，導致這些致病菌在人體難以清除。乳酸菌可通過抑制病原微生物的生長及毒力因子的表達，從而降低食源性疾病的發(fā)生[61-62]，但是其背后機制并未完全闡明。最近有研究表明，乳酸菌和致病菌共培養(yǎng)后，發(fā)現(xiàn)乳酸菌的LuxS基因會上調(diào)，從而對致病菌產(chǎn)生競爭性排除[63]。這表明乳酸菌很可能通過QS系統(tǒng)對致病菌產(chǎn)生拮抗作用，這種拮抗作用可能使乳酸菌在醫(yī)療領域發(fā)揮重要作用。

目前，病原菌生物膜已成為人體感染的重要原因。有研究表明，乳酸菌可能通過抑制致病菌的群體感應從而抑制其生物膜的形成[64]。鼠李糖乳桿菌微囊化可以提高AI-2的表達，因為這種聚集的分布促進了細胞間的信號交流，共培養(yǎng)時微囊化的鼠李糖乳桿菌可以明顯的抑制致病菌生物膜的形成[65-66]。SONG H Y等[67]研究發(fā)現(xiàn)，鼠李糖乳桿菌微膠囊可能產(chǎn)生AI-2抑制大腸桿菌群體感應中LuxS、LsrK和LsrR基因的轉(zhuǎn)錄，從而抑制大腸桿菌生物膜的形成。齲齒是由于宿主和微生物群之間的同源性不平衡引起的，而變形鏈球菌（Streptococcus mutans）是引起齲齒的重要原因。WASFI R等[68]研究發(fā)現(xiàn)，乳酸桿菌可能通過抑制變形鏈球菌雙組分中毒力基因vicKR和comCD的表達來抑制其生物膜的形成，抑制蛀牙，控制齲齒。有研究發(fā)現(xiàn)，群體感應可以調(diào)控乳酸菌產(chǎn)細菌素[69]。MELIAN C等[70]發(fā)現(xiàn)乳球菌AL705產(chǎn)生的細菌素可以使李斯特氏菌的AI-2失活，從而抑制其生物膜的形成。銅綠假單胞菌毒力因子的釋放和生物膜的形成依賴于QS系統(tǒng)的LAS和RHL系統(tǒng)[71]，而人類各種被銅綠假單胞菌感染的毒力機制大多依賴于AHL介導的群體感應。植物乳桿菌中的3-苯基乳酸（phenyllactic acid，PLA）是一種新穎的天然抗菌化合物，對細菌和真菌均具有廣譜活性[72]，LuxS/AI-2—QS系統(tǒng)調(diào)控可調(diào)控其生長[73]。CHATTERJEE M等[74]報道了從植物乳桿菌中分離純化的PLA會干擾銅綠假單胞菌QS的RHL和PQS與受體RhlR和PqsR結(jié)合，從而抑制銅綠假單胞菌生物膜形成。所以，目前研究較多的是乳酸菌通過群體猝滅來抑制致病菌生物膜的形成。

3.2 群體感應系統(tǒng)介導乳酸菌與宿主的相互作用

腸道微生物可影響多種細胞和宿主反應，如免疫、神經(jīng)、能量、儲存等。乳酸菌可通過將各種生物聚合物水解成更小的、容易利用的代謝物而對宿主的健康產(chǎn)生有益的影響，并引起競爭性的定植[75-76]。一些群體感應分子除了在細菌內(nèi)有通信功能外，還可以穿越腸道屏障，在癌癥和中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中成為潛在的細菌-宿主通信信號[77-79]。SUN Z等[80]研究發(fā)現(xiàn)，AI-2在高濃度時，可以促進雙歧桿菌對宿主的定植。此外，AI-2已經(jīng)在人的糞便和唾液中檢測到，而AHL已經(jīng)在人的痰、尿和血漿中被檢測到[81]。YEO S等[28]研究發(fā)現(xiàn)，鼠李糖乳桿菌受到膽汁酸、溫度、滲透壓和饑餓等脅迫時，AI-2的活性會降低。這表明AI-2信號分子可能是適應宿主生態(tài)系統(tǒng)和在腸道環(huán)境中相互作用的一種方式。DE SPIEGELEER A等[82]研究了不同的群體感應分子作為微生物傳導者對C2C12肌細胞的影響，結(jié)果表明，有乳桿菌的群體感應分子組別有顯著效果，尤其對肌肉細胞活性和炎癥的影響較大。這項研究表明，乳桿菌的群體感應分子是腸道-肌肉軸的一部分，可能在肌肉萎縮疾病中發(fā)揮作用。同樣，在植物中也存在乳酸菌與宿主關系，SANTAMARíA L等[83]研究發(fā)現(xiàn)，橄欖苦苷（oleuropein，OLE）會減少一組編碼免疫調(diào)節(jié)成分的基因的表達，并重新定向代謝途徑，以增加蛋白質(zhì)的乙?；饔?，這可能減弱了植物的免疫力。另外，還會觸發(fā)響應，以抑制乙酰丙酮的轉(zhuǎn)運并緩沖活性氧的積累，這是植物發(fā)育中的兩個信號。并且OLE還可以作為植物-乳酸菌相互作用的信號分子，并通過抑制植物乳桿菌ABC轉(zhuǎn)運蛋白的表達及QS-lamBDCA系統(tǒng)基因的轉(zhuǎn)錄，促進植物乳桿菌在植物宿主中的適應。因此，乳酸菌可以通過群體感應介導其與宿主的聯(lián)系，使其與宿主形成共生關系。

4 群體感應系統(tǒng)介導乳酸菌的實際應用

目前，關于乳酸菌的研究很多，但是涉及到群體感應精準調(diào)控的應用研究相對較少。凡納濱對蝦是一種營養(yǎng)價值豐富的蝦類，在儲藏期間容易腐爛，導致其營養(yǎng)價值大打折扣[84]。LI J P等[85]在凡納濱對蝦試驗中，發(fā)現(xiàn)植物乳桿菌AB-1和干酪乳桿菌共培養(yǎng)后，對蝦樣品中的腐敗菌有顯著的抑制作用。另外，在冷藏過程中，共培養(yǎng)對蝦的AI-2活性顯著提高，這表明乳酸菌的協(xié)同作用可能受LuxS/AI-2系統(tǒng)的調(diào)控，將植物乳桿菌和干酪乳桿菌共培養(yǎng)于對蝦是一種有效的保護策略。LIU S L等[86]采用蛋白質(zhì)組學方法分析了從西藏牛乳氣酒中分離出的益生菌植物乳桿菌K25的冷應激反應，發(fā)現(xiàn)該乳桿菌QS的雙組分系統(tǒng)和ABC轉(zhuǎn)運蛋白參與了細胞的冷適應過程。這說明植物乳桿菌可利用群體感應來抗寒，將來可以應用于低溫發(fā)酵或腌制食品中。金黃色葡萄球菌感染會對人體健康產(chǎn)生嚴重威脅，并且對其感染的檢測既昂貴又耗時。金黃色葡萄球菌使用一種基于多肽的雙組分群體感應系統(tǒng)，稱為Agr群體感應系統(tǒng)，產(chǎn)生的信號分子是AIP-1[87]。LUBKOWICZ D[88]提出將金黃色葡萄球菌具有良好特性的Agr群體感應系統(tǒng)改造到羅伊氏乳桿菌中實現(xiàn)對其感染的快速檢測。通過構(gòu)造的生物傳感器能實時檢測AIP-1水平變化來了解各種條件下金黃色葡萄球菌的動態(tài)變化，從而將其應用到醫(yī)院環(huán)境中葡萄球菌污染的檢測和高通量藥物篩選。乳酸菌作為益生菌在我們生活中發(fā)揮著重要的作用，而通過群體感應可以使其更高效的應用到實際生活中去。

5 結(jié)語與展望

乳酸菌因其獨有的益生特性深受關注，其益生作用的機理更是成為研究的重點與熱點。群體感應是乳酸菌感受外界環(huán)境變化并做出反應的重要信號轉(zhuǎn)導機制，近些年來引起研究者們的廣泛關注。

如圖4所示，群體感應系統(tǒng)幾乎參與了乳酸菌與外界的所有反應，其通過調(diào)控乳酸菌的耐酸基因、耐鹽基因和形成生物膜等手段來抵抗不利環(huán)境保證生存；在適應環(huán)境后，QS系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)乳酸菌產(chǎn)細菌素、抑制致病菌毒力基因表達影響乳酸菌與其他微生物的相互作用；除此之外，QS能通過AI-2調(diào)節(jié)宿主的健康，并應用于發(fā)酵食品。由于乳酸菌群體感應信號分子調(diào)控機制的復雜性，仍有很多問題亟待解決，筆者認為主要有以下幾個方面：①現(xiàn)在關于乳酸菌QS研究大多是種間LuxS/AI-2系統(tǒng)，種內(nèi)信號分子AIP主要調(diào)控什么，它們之間的關系是什么？②乳酸菌QS調(diào)控的下游基因需進一步深入研究。③乳酸菌QS在復雜的菌群（如腸道）中扮演著什么樣的角色？④QS是如何調(diào)控乳酸菌與宿主的相互作用？因此，在未來研究中，群體感應對乳酸菌的環(huán)境適應、與菌群的相互作用、與宿主相互作用的分子調(diào)控機制將是乳酸菌基礎研究的重要方向，利用QS的精準調(diào)控將是工業(yè)化與產(chǎn)業(yè)化的主要應用方向。

圖4 乳酸菌群體感應的總結(jié)和思考Fig.4 Summary and thinking of lactic acid bacteria quorum sensing