【益生菌抗病毒新发现】植物乳杆菌SN35N产生的胞外多糖具有抗病毒活性

日本广岛大学植物研究所发现的植物乳杆菌SN35N是一种从梨中分离出来的乳酸菌，在先前的研究中我们已经发现菌株SN35N产生的胞外多糖能够通过抑制透明质酸酶的活性进而通过透明质酸于TLRs介导炎症之间的相互作用对各类炎症反应具有双效调节的功效。同时SN35N的胞外多糖还被证实具有清除幽门螺旋杆菌感染的作用。

近日，日本广岛大学医学部Masafumi Noda团队在医学期刊《BIOLOGICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN》发表了题为“Exopolysaccharide Produced by Plant-Derived Lactobacillus plantarum SN35N Exhibits Antiviral Activity”的研究论文，文章强调了植物乳杆菌SN35N，会向外部细胞分泌带负电的酸性胞外多糖（EPS），先前发现SN35N产生的酸性胞外多糖能抑制透明质酸酶（EC 3.2.1.35）促进炎症的催化活性。在实验中植物乳杆菌SN35N产生的酸性胞外多糖抑制流感病毒（Alphainflfluenzavirus Inflfluenza virus A（IFV A））和猫杯状病毒（Vesivirus Feline calicivirus（FCV））。而后者是常见的导致严重腹泻的诺如病毒的研究模型。尽管需要对胞外多糖的结构-功能关系进行更多的研究，但SN35N产生的胞外多糖（EPS）不仅是对开发抗炎药，而且在开发抗病毒药物领域具有很好的前景。下面是本文的核心内容展示：

1、胞外多糖可抑制透明质酸酶（EC 3.2.1.36）的酶活性

之前分离了一些产生胞外多糖（EPS）的植物源乳酸菌菌株。据报道，这些胞外多糖可抑制透明质酸酶（EC 3.2.1.36）的酶活性，而透明质酸酶能促进炎症反应。据报道，透明质酸酶抑制活性与通过免疫球蛋白E（IgE）介导的肥大细胞脱颗粒抑制炎症反应中组胺释放有关。因此，能抑制透明质酸酶活性的胞外多糖可能对炎症性疾病具有预防和恢复作用。事实上，由IJH-SONE68菌株产生的胞外多糖已被证明可以预防和改善模型小鼠中由苦味酸氯引起的接触性皮炎。

2、植物乳杆菌SN35N产生的胞外多糖具有抗病毒能力

SN35N产生的胞外多糖显著地降低了IFV的传染性，使其低于对照组5个指数级以下，同样也降低FCV的超过3个指数级的传染性。另一方面，嗜淀[粉乳]杆菌PY45产生胞外多糖并不能降低IFV和FCV的传染性。胞外多糖溶液在试验中使用的浓度下没有显示出任何细胞毒性，表明SN35N产生的胞外多糖可以安全的完全灭活IFV和FCV病毒。

图. SN35N酸性胞外多糖对IFV和FCV感染宿主细胞的抗病毒作用

3、植物乳杆菌SN35N产生的胞外多糖的抗病毒作用直接作用于细胞外

动物源保加利亚乳杆菌OLL1073R-1产生的胞外多糖通过增强自然杀伤细胞的活性而表现出抗IFV活性。与OLL1073R-1菌株不同，体外观察到SN35N产生的胞外多糖的抗病毒作用，这表明胞外多糖可以直接结合到病毒表面，而不需要血凝素和神经氨酸酶，并且可以抑制病毒与宿主细胞的结合。因此，可以预测胞外多糖与病毒的未知靶点非特异性相互作用，结果可能抑制病毒颗粒与靶细胞的粘附。

4、植物乳杆菌SN35N染色体DNA上胞外多糖簇抗病毒活性

之前的研究报告显示，SN35N菌株在其染色体DNA上有四个胞外多糖生物合成基因簇，另一个位于pSN35N-3质粒上。有趣的是，尽管质粒pSN35N-3突变株（SN35N-Δp3）的胞外多糖产量急剧下降（从48.2 mg/L降至3.3 mg/L），但我们的实验表明，从SN35N-△p3获得的胞外多糖对抗IFV感染更有效。这一结果表明染色体DNA上的胞外多糖簇在抗病毒活性中更重要。

总的来说，本文研究表明植物乳杆菌SN35N产生的胞外多糖在抗病毒领域的应用上具有很好的前景。

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参考文献：

Masafumi N, Narandalai D, Takemasa S, Keishi K, Masanori S.Exopolysaccharide Produced by Plant-Derived Lactobacillus plantarum SN35N Exhibits Antiviral Activity. BIOLOGICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN.2021.44（12）:1886-1890