Viability-Dependent and Structural Modulation of IL-10 Secretion in THP-1 Cells by Lactobacillus gasseri and Lacticaseibacillus rhamnosus
本研究表明，虽然加氏乳杆菌（*Lactobacillus gasseri*）和鼠李糖乳杆菌（*Lacticaseibacillus rhamnosus*）的结构成分足以诱导 THP-1 细胞分泌 IL-10，但活菌制剂能引发显著更强劲且更迅速的转录反应，凸显了活力在放大抗炎调节作用中的关键作用。
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人体在对抗感染与保持和平之间维持着一种微妙的平衡。当免疫系统遇到威胁时，它会发出警报信号以动员防御力量，但它也会产生镇静信号，以防止这些防御力量造成附带损伤。其中最重要的镇静信号之一是一种被称为白细胞介素-10（IL-10）的蛋白质。这种分子充当了炎症的刹车，在威胁被消除后告诉免疫细胞停止行动。几十年来，科学家一直将益生菌（发现于酸奶和补充剂中的有益细菌）视为增强这种镇静信号的一种方式。传统观点认为，这些细菌必须在体内保持活着且活跃的状态才能发挥魔力。然而，越来越多的研究表明，即使是死去的细菌也可能携带足以安抚免疫系统的指令，就像信件在信封被撕开后依然可以被阅读一样。这一理念为使用“副益生菌”（paraprobiotics）打开了大门，它们是非活性的细菌制剂，对于免疫系统较弱的人群来说，可能比活菌培养物更安全、更稳定。
一个研究小组致力于测试在触发这种镇静反应时，细菌的生死究竟有多重要。他们专注于两种著名的益生菌株：加斯氏乳杆菌（Lactobacillus gasseri）和鼠李糖乳杆菌（Lacticaseibacillus rhamnosus）。这些菌株以其与人类肠道及免疫系统相互作用的能力而闻名。科学家们想知道，这些细菌是否需要活着才能产生 IL-10，或者仅仅依靠它们的物理结构是否就足以发送信号。为了找出答案，他们在实验室培养皿中使用了一种特定类型的人类免疫细胞，称为 THP-1 单核细胞。这些细胞充当身体的第一响应者，在检测到细菌时准备释放像 IL-10 这样的细胞因子。研究人员以几种不同的方式制备了细菌：有些保持活着，有些被部分削弱，另一些则通过热、紫外线、声波或化学物质完全杀死。他们确保在每项测试中使用相同数量的细菌物质，以便任何结果上的差异都是由细菌的状态而非数量引起的。
在测量免疫反应之前，团队必须确保他们的细菌制剂对人类细胞是安全的。他们进行了一系列测试，以检查细菌是否会毒害细胞或导致细胞死亡。结果显示，无论是活菌还是死菌，没有任何制剂对人类细胞造成伤害。细胞保持健康且活跃，这意味着科学家可以放心地测量免疫信号，而不必担心细菌仅仅是在杀死细胞。确认安全性后，他们进入了核心实验：测量细胞产生的 IL-10 含量。他们通过三种方式进行了观察。首先，他们测量了漂浮在细胞周围液体中的 IL-10 蛋白质含量。其次，他们检查了细胞制造该蛋白质所需的遗传指令（即 mRNA）的数量。第三，他们观察了单个细胞内部，看有多少个细胞正在制造该蛋白质。
研究结果揭示了活菌与死菌之间的明确区别，尽管两者都是有效的。当细胞暴露在活菌中时，反应迅速且强烈。用于合成 IL-10 的遗传指令激增，在引入细菌后的 16 到 20 小时之间达到最高点。这种快速且强力的反应表明，活着的细菌不仅仅是停留在那里；它们的活跃代谢似乎放大了信号，推动免疫细胞产生更多的镇静蛋白。然而，死掉的细菌并非毫无用处。即使细菌完全死亡且其结构被分解，它们仍然能触发细胞产生 IL-10。这证实了细菌的物理部分（如其细胞壁和表面蛋白）包含了向免疫系统发出冷静指令的必要信息。死掉的细菌成为了这种反应的一个可靠但稍弱的触发器。
这项研究中最令人惊讶的发现之一是，当研究人员将两种不同的细菌菌株混合在一起时发生了什么。无论细菌是活的还是死的，将它们结合起来产生的效果都比单独使用其中一种要强得多。当活菌混合时，细胞产生的 IL-10 水平最高，远超单菌株的情况。这表明这两种细菌以一种协作的方式共同工作，可能是同时激活了免疫细胞上的多种不同传感器。即使是死菌的混合物也显示出比单种死菌显著的提升，证明了不同类型细菌之间的协同作用是一个强大的因素，无论它们是否活着。研究人员还注意到，杀死细菌的方法也很重要。通过紫外线杀死的细菌保留了更多的结构完整性，并触发了比热或声波杀死的细菌更强的反应，因为后者对它们的物理构造造成了更多的破坏。
研究结论指出，虽然活菌是这种镇静免疫反应最强力的触发物，但它们并不是唯一的有效手段。细菌的结构成分足以启动这一过程，这支持了非生物细菌制剂可以作为有效疗法的观点。这对于在活菌可能存在风险的医疗应用中尤为重要，例如在免疫系统严重受损的患者身上。该研究提供了一份关于这些相互作用如何运作的详细地图，表明反应的时机和强度在很大程度上取决于细菌是否活着以及不同菌株是否协同工作。通过理解细菌的生命状态及其物理结构都发挥着作用，科学家现在可以设计出更佳的治疗方案。这项工作表明，未来的疗法可以根据特定需求进行定制，使用混合活菌以获得最大效力，或使用死去的结构成分以追求稳定性和安全性，所有这一切都是为了帮助身体维持其本质的和平。
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