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近年来,有助于促进胃肠道健康、调节机体免疫功能的食源性功能因子逐渐成为食品营养领域的研究热点。乳杆菌作为一类GRAS级的肠道益生菌,其可通过竞争肠道上皮细胞结合位点、干扰致病菌在肠道内的定殖、产生细菌素、降低结肠pH以及对免疫系统产生非特异性刺激对机体进行免疫调节。乳杆菌益生特性的发挥与其所携带的S-层蛋白（Surface-layer protein,简称Slp）有关,Slp具有多重益生特性,但其在免疫调节特性方面的研究仍不够充分。因此,本研究旨在深入探究乳杆菌Slp的肠道免疫调节功能及相关作用机制,挖掘Slp对乳杆菌益生特性的生物学贡献,拓展和丰富人们对乳杆菌Slp特性的认知。主要研究结果如下:以携带已知Slp的L.acidophilus NCFM为参照菌株,从收集到的15株乳杆菌中筛选出了6株携带Slp的乳杆菌。纯化其氯化锂提取物后,获得6种电泳纯且相对分子质量为46,000的Slp。采用差示扫描量热仪对这6种乳杆菌Slps的热变性温度检测后得出:6种乳杆菌Slps的热变性图谱中均只出现一个吸热峰,且它们的热变性温度在58-77°C之间。其中L.crispatus JCM 2009的热变性温度最高,L.acidophilus NCFM次之,L.fermentum CCFM Y40最低,其余3种乳杆菌Slps的热变性温度均在60°C左右。通过建立LPS诱导RAW264.7巨噬细胞炎症模型得出:在一定浓度（1-10μg/mL）范围内,这6种乳杆菌Slps都不会对RAW264.7细胞产生毒性作用,且这6种乳杆菌Slps（5-10μg/mL）均能够对炎症状态下RAW264.7细胞内ROS的形成产生显著抑制作用（P<0.05）。除来源于L.fermentum的Slps外,其余4种Slps（5-10μg/mL）都可显著抑制细胞内促炎症因子（TNF-α、IL-1β、PGE2及NO）的分泌（P<0.05）。联合Western blot及免疫荧光法解析Slps的免疫调节机制得出:来源于L.crispatus JCM 2009、L.fermentum CCFM 421和L.acidophilus NCFM的Slp-1、Slp-2和Slp-4均可通过抑制MAPK信号通路中JNK蛋白的磷酸化和NF-κB信号通路内NF-κB p65亚基的核转位,抑制LPS诱导的RAW264.7细胞内炎症反应的进行,从而发挥其抗炎免疫调节作用。这些结果说明,乳杆菌Slp对炎症状态下的巨噬细胞有正向免疫调控作用。此外,来源于L.acidophilus NCFM的Slp-4的抗炎免疫调节作用最强,后续主要以乳杆菌Slp-4进行相关研究。以分化的Caco-2细胞建立肠道上皮细胞屏障模型、乳杆菌Slp-4为研究对象,首先评估了Slp-4对肠上皮屏障完整性的影响。结果显示,乳杆菌Slp-4孵育6 h能够提高肠上皮屏障细胞间跨膜电阻、并降低细胞间通透性,进而维持肠上皮屏障的完整性。建立TNF-α诱导的上皮屏障损伤模型,采用Western blot技术证实了,乳杆菌Slp-4能够回调肠上皮屏障细胞间紧密连接蛋白（包括ZO-1、Occludin和Claudin-1）的表达、缓解跨膜电阻的下降和胞间通透性的增加,进而修复TNF-α诱导的肠上皮屏障损伤。联合流式细胞术和ELISA进一步解析Slp-4修复肠道屏障损伤的相关机制,发现Slp-4能够拮抗TNF-α诱导的肠上皮屏障细胞的凋亡,并阻断促炎症细胞因子IL-8的分泌表达。对细胞进行免疫荧光染色并进行显微观察发现,Slp-4能够抑制NF-κB p65亚基的核转位。这些结果说明,乳杆菌Slp-4能够阻断TNF-α穿透肠上皮细胞屏障、修复肠上皮屏障损伤,对肠上皮屏障具有免疫保护作用。基于食源性生物活性蛋白的免疫调节及抑制肿瘤细胞活性的功能特性,首先评估了乳杆菌Slp-4对肠道肿瘤细胞活性的影响。本研究以正常结肠上皮细胞CCD841 CoN为对照、HCT116为肠道肿瘤细胞模型,证实了Slp-4能够浓度依赖性地抑制HCT116细胞的活性。结合细胞凋亡及自噬相关理论,吖啶橙染色显微镜观察后,发现Slp-4能够促进HCT116细胞内自噬泡的形成。联合Western blot与免疫荧光技术对Slp-4诱导HCT116细胞死亡的途径进行研究发现,乳杆菌Slp-4不能诱导HCT116细胞发生凋亡,却能够激活自噬特征蛋白LC3-II、Beclin-1和Atg7的表达,且通过正调控MAPK信号通路和负调控PI3K/AKT/mTOR信号通路,诱导HCT116肿瘤细胞自噬。采用流式细胞术对细胞周期进行研究,发现乳杆菌Slp-4还可能通过调控p53和p21蛋白的表达、阻滞细胞周期于G0/G1期,进而促使HCT116肠道肿瘤细胞自噬。Slp-4作用HCT116细胞24 h、诱导细胞自噬性死亡的过程中,还可显著刺激胞内ROS的大量分泌（P<0.05）。进一步研究ROS调控Slp-4诱导的细胞自噬机制,发现Slp-4能够通过刺激细胞产生ROS、并以此介导对PI3K/AKT/mTOR及MAPK信号通路中JNK激酶的调节,进而诱导HCT116细胞自噬。这些结果说明,乳杆菌Slp-4能够通过抑制HCT116肠道肿瘤细胞的增殖、阻滞细胞周期于G0/G1期,调控相关信号通路诱导HCT116细胞自噬性死亡,进而维持肠道健康。乳杆菌Slp对LPS诱导的巨噬细胞具有抗炎免疫保护作用。对L.crispatus JCM 2009的Slp-1的抗炎免疫调节作用进一步研究发现,Slp-1能够通过上调Beclin-1与LC3-II蛋白的表达、激活自噬,缓解LPS诱导的RAW264.7细胞的炎症反应,进而发挥其抗炎免疫调节作用。采用Western blot技术研究该免疫调节作用机制,发现Slp-1还能够负调控PI3K/AKT/mTOR信号通路。使用自噬抑制剂3-MA和NF-κB阻断剂PDTC进一步探究该免疫调控机制,发现NF-κB信号通路能够通过正向调节RAW264.7细胞内的自噬活性,进而抑制细胞内促炎症因子的生成（PGE2和NO）,表明NF-κB信号通路中的p65是乳杆菌Slp-1通过激活自噬缓解LPS诱导RAW264.7细胞内炎症的关键因子。综上所述,本研究筛选出了6株携带Slp的乳杆菌,证实了乳杆菌Slp对LPS诱导的巨噬细胞具有正向免疫调控作用,且能够阻断TNF-α穿透肠上皮屏障、修复肠上皮屏障损伤,并通过诱导HCT116肠道肿瘤细胞自噬性死亡,维持肠道健康。研究从细胞和分子生物学水平,深入解析了乳杆菌Slp的肠道免疫调节功能的相关分子机制,为乳杆菌及其Slp在食品、生物及医药方面的应用提供理论基础。