《Food Bioscience》：Digested Soybean Proteins and Peptides Differentially Boost HT-29 Enterocyte Adhesion to
Lactobacillus Strains: A Transcriptomic Mechanism Study
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本研究探讨水解大豆蛋白（dSPI）和肽（dPEP）对HT-29细胞粘附于乳杆菌GG和K25菌株的影响，发现两者在不同生长阶段和菌株中作用不同：dSPI在Log期显著促进LGG粘附，dPEP在静息期效果更佳，且两者均增强L. plantarum K25粘附。转录组分析表明dSPI激活PPAR和MAPK通路并上调粘附分子表达，揭示了大豆蛋白组分调控肠-菌互作的分子机制，为功能性食品开发提供依据。
刘元|王然|文彦超|陈思宇|张晓涵|刘新奇|张驰
国家大豆加工产业技术创新中心，北京食品添加剂工程技术研究中心，老年营养与健康重点实验室（北京科技商务大学），教育部，中国北京
摘要
本研究探讨了消化后的大豆蛋白（dSPI）和消化后的大豆肽（dPEP）对HT-29细胞与两种乳酸菌株Lacticaseibacillus rhamnosus GG（LGG）和Lactiplantibacillus plantarum K25（L. plantarum K25）粘附作用的调控效应及其机制。结果表明，dSPI和dPEP均显著增强了HT-29细胞对LGG和L. plantarum K25的粘附能力，但表现出不同的菌株和生长阶段特异性模式：dSPI在对数生长阶段更倾向于促进LGG的粘附，而dPEP在静止生长阶段对LGG的作用更为显著；这两种处理方法均有效改善了L. plantarum K25在各个生长阶段的粘附能力。黏蛋白分泌检测显示，dSPI诱导了持续的黏蛋白（尤其是MUC和MUC2）分泌，而dPEP则引发了快速但短暂的黏蛋白分泌。转录组分析表明，dSPI激活了炎症信号通路（PPAR、MAPK）并上调了粘附分子的表达。这些发现揭示了dSPI和dPEP调控肠道细胞与益生菌粘附的独特机制，为开发旨在调节肠道微生物群的功能性食品提供了新的见解。
引言
益生菌是在适量摄入时能够为宿主带来健康益处的活微生物（Hill等人，2014年）。大量临床证据支持其在胃肠道病理生理学中的治疗功效，尤其是在通过调节微生物群来管理肠易激综合症（IBS）、抗生素相关性腹泻（AAD）和某些炎症性肠病（IBD）方面（Monteagudo-Mera等人，2019年；Saviano等人，2024年；Umeano等人，2024年）。其作用机制涉及肠道微生物群与肠道上皮细胞之间的动态相互作用。具体而言，益生菌通过其识别系统附着在黏膜表面，进而调节宿主细胞功能，如紧密连接蛋白的表达和细胞因子的产生（Wang等人，2025年）。为了阐明这些分子过程，HT-29人结肠腺癌细胞系被确立为研究微生物群-上皮细胞相互作用的标准化体外模型，因为它具有保留的分化能力和黏蛋白分泌特性（Zucco等人，2005年）。当前的研究表明，膳食成分如膳食纤维、蛋白质水解物和多酚可以诱导胃肠道微生物群中益生菌群体的组成或活性发生特定变化，从而有益于宿主健康（Wang等人，2025年）。值得注意的是，来自不同来源的膳食蛋白质水解物和肽已被报道能够增强多种乳酸菌的粘附能力（Zhang等人，2020年）。刘元等人（2023年）发现鲟鱼蛋白Fr2显著增强了L. plantarum和L. rhamnosus对肠道上皮的粘附能力。我们之前的研究进一步表明，大豆蛋白和肽不仅能够选择性促进乳酸菌的生长和代谢，还能增强Limosilactobacillus reuteri对HT-29细胞的粘附能力，同时减弱大肠杆菌的定植，这表明它们在维持肠道健康方面的潜力（Wen等人，2024年；Zhang等人，2021年；Zhang等人，2022年）。目前关于益生菌与肠上皮细胞粘附的研究主要集中在单向相互作用上，即探讨膳食蛋白质如何调节益生菌的粘附能力。然而，这一生物过程实际上是一个涉及微生物和宿主细胞成分的双向互惠互动。值得注意的是，膳食蛋白质对肠上皮介导的粘附机制的潜在影响尚未得到充分探索。蛋白质衍生物成分如何协调调节益生菌和肠道上皮细胞粘附特性的分子基础在机制层面仍不明确。
因此，本研究旨在探讨消化后的大豆蛋白和肽对HT-29细胞与乳酸菌粘附能力的影响，并通过转录组分析探索其背后的分子机制。通过揭示整体基因表达变化及其与微生物粘附的相关性，本研究将为肠道微生物群-宿主相互作用提供新的见解。
材料与试剂
大豆蛋白和肽分别由山东新宇生物技术有限公司（中国山东）和鲁山华龙食品有限公司（中国山东）提供。Lacticaseibacillus rhamnosus GG（LGG）和Lactiplantibacillus plantarum K25（L. plantarum K25）来自北京科技商务大学的乳品功能实验室（中国北京）。HT-29细胞来自国家实验细胞资源共享平台（中国北京）。牛肉提取物...
大豆蛋白和肽对HT-29细胞与LGG粘附的影响
随着粘附处理时间的延长，每个处理组中LGG的粘附率逐渐增加（图1A）。在2小时时，dPEP组与对照组（CG）之间没有显著差异。dPEP组在4小时时的粘附率为45.5%，6小时时为67.7%，均显著高于CG组。dSPI组在所有时间点的粘附率均显著高于CG组...
结论
本研究系统地探讨了dSPI和dPEP对HT-29细胞与LGG和L. plantarum K25粘附作用的调控效应及其机制。与假设一致，dSPI和dPEP均显著增强了HT-29细胞对LGG和L. plantarum K25的粘附能力，但表现出不同的菌株和生长阶段特异性模式。特别是对于高粘附性的LGG，dSPI在对数生长阶段更倾向于促进粘附，而dPEP在...
作者贡献声明
刘元：撰写 – 审稿与编辑、数据可视化、验证、实验设计、数据管理。王然：撰写 – 审稿与编辑、数据可视化、验证、实验设计、数据管理。文彦超：数据可视化、实验设计。陈思宇：数据可视化、实验设计。张晓涵：数据可视化、实验设计。张驰：撰写 – 审稿与编辑、项目管理、数据管理、概念构思。刘新奇：数据可视化、验证、实验设计
未引用参考文献
Batlle和Massagué，2019年；Chen等人，2025年；Chen等人，2025年；Dhar和McAuley，2019年；Kim，2010年；Li等人，2021年；Li等人，2021年；Liu等人，2024年；Liu等人，2024年；Mikami和Kitagawa，2013年；P?lsson-McDermott和O’Neill，2004年；Schnoor，2015年；Suryaningtyas和Je，2023年；Sylvers-Davie和Davies，2021年；Zhou，2010年；Yang，2024年；Yoon，2021年；Zhang等人，2020年；Zhang等人，2020年；Zhang等人，2022年；Zhao等人，2021年；Zhao等人，2021年。
资助
本研究得到了国家重点研发计划（2021YFD2100402）、食品科学与工程双一流学科培养项目以及北京科技商务大学（BTBUYXTD202207）的资助。
