细菌与其宿主之间的相互作用影响着人体免疫微环境的稳态，而这种相互作用也影响着组织损伤修复的过程。人体内存在多种免疫调节共生细菌，能够将膜囊泡(MV)输送到宿主细胞以调节局部免疫微环境。近日，第四军医大学轩昆、刘思颖团队首次揭示了人类共生菌罗伊氏乳杆菌分泌的囊泡(RMVs)可通过调节炎症环境，促进粘膜和皮肤伤口愈合。
伤口愈合受损会严重影响个人的身心健康。近年来，微生物在宿主生理和病理过程中的关键作用引起了人们的广泛关注。大量研究表明，有益微生物具有调节有害炎症反应和促进组织再生的能力。罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri，L.reuteri)是一种经过广泛研究的益生菌，可以在胃肠道、泌尿道和口腔等粘膜表面定植。先前研究表明，罗伊氏乳杆菌封装于水凝胶微球可有效抗击病原菌并具有消炎特性，可促进伤口闭合并促进组织再生。各种类型的细菌(包括共生革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌)能够分泌与宿主细胞相互作用的细菌细胞外囊泡(BEV)。BEV可以穿透皮肤组织，并通过内吞作用、融合或主动内化等机制被组织驻留的巨噬细胞摄取，从而调节其表型并影响局部炎症反应和组织再生的过程。近年来，大量研究集中于BEV在肠道稳态中的作用。口腔和皮肤是微生物积累的重要场所，但口腔微生物对宿主生理和病理过程的影响尚不清楚。在这项研究中，作者发现罗伊氏乳杆菌分泌的BEV具有抵消LPS在巨噬细胞中诱导的线粒体通透性转变的能力，调节巨噬细胞表型并影响炎症过程，从而促进舌粘膜和皮肤的伤口愈合。
组织驻留巨噬细胞对于控制组织愈合、更新和瘢痕形成至关重要。巨噬细胞是趋化因子、TNF-α和其他炎症介质的重要来源，这些介质在损伤后启动初始细胞反应。之后，随着初始炎症阶段的小腿，主要的巨噬细胞群转向以高水平的生长因子分泌为特征的愈合状态。精确调控对于协调组织修复不同阶段的不同巨噬细胞表型至关重要。在该项研究中，作者制备了RMV并评估了其在促进粘膜损伤修复方面的功效;随后，作者评估了RMV诱导巨噬细胞替代激活的能力。结果表明，RMV具有抑制LPS诱导的巨噬细胞极化向促炎表型的能力，促进其向抗炎表型的极化并降低体外炎症表型。在舌粘膜和皮肤缺损的小鼠模型中，作者发现RMV可以调节巨噬细胞表型转换以调节炎症并促进组织愈合。线粒体对于控制炎症反应至关重要。这项研究证明RMV能够减少线粒体ROS和细胞内ROS的产生。3-HPA可以抑制这一过程并逆转LPS诱导的促炎巨噬细胞转化(图1)。
该研究表明RMV加速了口腔粘膜伤口愈合的过程，巨噬细胞可能作为体内RMV的靶细胞。体外研究中的 RMV 促进了巨噬细胞向M2表型的转变，可能是通过调节线粒体通透性和3-HPA减少氧化应激。作者的发现为共生MV和3-HPA如何通过影响巨噬细胞极化来促进伤口愈合提供了新的视角。然而，影响线粒体通透性的RMV的靶点和特异性分子途径仍不清楚。因此，有必要进行进一步的研究，以阐明RMVs影响线粒体功能的确切机制，以便更深入地了解微生物与宿主免疫细胞之间的相互作用。
图1 RMV促进伤口愈合过程
参考文献：Chen Y, Huang X, Liu A, Fan S, Liu S, Li Z, Yang X, Guo H, Wu M, Liu M, Liu P, Fu F, Liu S, Xuan K. Lactobacillus Reuteri Vesicles Regulate Mitochondrial Function of Macrophages to Promote Mucosal and Cutaneous Wound Healing. Adv Sci (Weinh). 2024 Apr 22:e2309725. doi: 10.1002/advs.202309725. Epub ahead of print. PMID: 38647360.