乳酸菌在免疫增强和癌症预防作用中的研究进展

毕康平，韩玉峰

(青岛科技大学 化工学院，山东 青岛 266042)

胃肠道(GIT)微生物区系在维持人类和动物的健康状态方面起着至关重要的作用。GIT菌群对其寄主健康的重要性最初由Metchnikoff在二十世纪初提出的[1]。他表明摄入乳酸菌可能会延长人类的寿命。这种调节是受到补充益生菌到宿主的影响。补充益生菌的目的是增强宿主的免疫力。乳酸菌在次级代谢过程中合成的乳酸菌素与抗生素同样具有抑菌作用，并且不会产生耐药性，优于抗生素类药物[2]。乳酸杆菌、双歧杆菌这些益生菌具有产生维生素B、刺激免疫应答、抗氧化以及预胃肠道感染、糖尿病的能力。

1 乳酸菌的抗癌活性机制

1.1 抑制致癌酶的产生

有害的肠道微生物通过产生致癌酶来增加致癌作用的可能性，致癌酶可以将原癌原转化为活性致癌物。在饮食中添加干酪乳杆菌ATCC 39392和嗜酸乳杆菌ATCC 4356可降低致癌酶的浓度，从而抑制其活性。

1.2 产生抗诱变化合物

短双歧杆菌、长双歧杆菌、嗜热链球菌NCIM 50083、加氏乳杆菌P79对N'-硝基-N-亚硝基胍(MNNG)和1,2-二甲基肼(DMH)有强烈的抗遗传毒性。一些小球菌，乳球菌和乳杆菌菌株在体外对多种诱变化合物发挥抗诱变活性。

1.3 降解癌细胞中的致癌物或诱导细胞凋亡

乳酸菌的抗癌能力源于其降解前致癌物的能力 。鼠李糖乳杆菌LGG促进了凋亡促进基因p53，casp3和bax(促凋亡蛋白)的表达，抑制了凋亡抑制基因肿瘤坏死因子α、COX-2和NF-κB-p65在结肠癌细胞中的表达[3]。此外，乳酸菌产生的某些化合物对癌细胞具有细胞毒活性或在癌细胞中诱导细胞凋亡。由乳球菌BSN307产生的吩嗪对癌细胞HeLa具有强的细胞毒活性，但对正常的大鼠心肌细胞则没有[4]。

2 乳酸菌增强免疫力

鼠李糖乳杆菌HN001、嗜酸乳杆菌HN017和长双歧杆菌HY8001具有增强宿主免疫的能力。这种机制是由于乳酸菌对宿主中的某些活性因子的影响造成，比如干扰素-γ，球蛋白，白蛋白，总血清蛋白，前列腺素E的产生，肿瘤坏死因子，白细胞介素-1(IL-1)，白细胞介素-2(IL-2)，白细胞介素-6(IL-6)以及增加抗体分泌细胞的数量等[5-6]。

3 乳酸菌和非特异性免疫系统

巨噬细胞是抵御细菌入侵和肿瘤发生的一道非特异屏障，乳酸菌的抗肿瘤作用是由于其使巨噬细胞活性增加的结果[7]。吞噬反应由多种细胞内刺激物引发，这些刺激可产生IL-1，肿瘤坏死因子α，以及氮和活性氧[8-9]。IL-1具有细胞毒性作用并抑制结肠直肠癌细胞系的生长。乳酸菌可以提高血液白细胞、肺巨噬细胞和腹膜巨噬细胞的活性，溶菌酶分泌以及活性氧和氮的产生。

4 乳酸菌和特异性免疫系统

4.1 肠道感染

乳酸菌可以保护宿主免受各种肠道感染,例如大肠杆菌、沙门氏菌和志贺氏菌。干酪乳杆菌Shirota菌株通过提高肠道液中的IgA分泌细胞水平和IgA水平来保护其宿主免受鼠伤寒沙门氏菌的感染。IgA有效抑制细菌对肠粘膜的黏附，通过细菌的凝集作用使病原体从体内排出[10]。IgA在形成sIgA后，也可以降低病性微生物在肠道粘膜上的附着，中和细菌毒素，限制细菌的繁殖，维持肠道内正常菌群水平[11-12]。

4.2 细胞免疫

与抗原接触后，T淋巴细胞产生细胞因子，通过增强其他免疫细胞的活性而增殖[13]。乳酸菌还可通过NF-κB和STAT信号通路与吞噬细胞相互作用，诱导IL-12和IL-18的产生并刺激细胞因子的分泌。乳酸杆菌和双歧杆菌对小鼠细胞内致病菌和肿瘤生长有明显的抑制作用[14]。

4.3 体液免疫

产生胞外多糖的双歧杆菌对HT-29和Caco-2细胞系具有良好的粘附作用，刺激血液单核细胞的增殖和细胞因子产生。从植物乳杆菌WCFS1和发酵乳杆菌CRL 1058形成的生物膜中分离出的上清液可抑制肿瘤坏死因子α的产生[15-16]。口服瑞士乳杆菌HY7801后，降低IgG水平，启动CD11c +树突状细胞抑制促炎细胞因子的产生，通过T细胞增强抗炎细胞因子的产生来预防关节炎的发生。

5 结论

乳酸菌影响肠道的生理、免疫平衡、代谢和发育等许多特征，在癌症病因学中起重要作用。此外，乳酸菌在保护和提高动物免疫力方面也发挥重要作用。 肠道中的乳酸菌可以通过竞争宿主对粘附位置和底物来保护宿主免受病原体的侵害。 任何干扰都可促进有害细菌的生长，从而引起疾病。有益微生物对宿主的免疫系统具有积极作用，维持淋巴细胞和肠道微生物群之间的平衡。乳酸菌通过调节通路的受体改善先天免疫力来增强宿主的免疫系统，在提高IgA和干扰素-γ生成的同时，增加上皮细胞和免疫细胞的数量，从而调节免疫系统。