Genomic and functional characterization of Limosilactobacillus fermentum DX2034 identifies a probiotic candidate with TLR2-associated anti-adipogenic activity.

چکیده اصلی

Limosilactobacillus fermentum is a promising probiotic species with reported benefits for gastrointestinal health and host metabolism. In this study, a novel L. fermentum strain, DX2034, isolated from the feces of a healthy Korean infant, was characterized through phenotypic and genomic analyses, and its anti-adipogenic activity was evaluated in differentiated 3T3-L1 adipocytes. DX2034 exhibited high tolerance to simulated gastric and bile conditions and showed stronger adhesion to Caco-2 cells than the reference strain L. fermentum CECT5716. The strain showed no hemolytic activity and was susceptible to most tested antibiotics. Whole-genome sequencing revealed a single circular chromosome of 2 160 171 bp with no acquired antibiotic resistance genes, virulence-associated factors, or concerning secondary metabolite biosynthetic gene clusters. Comparative genomic analysis identified genomic regions showing low similarity to reference strains, including a putative glycosyltransferase-associated locus, and genes associated with stress adaptation, gastrointestinal persistence, surface modification, and quorum sensing. Heat-killed DX2034 significantly reduced lipid accumulation, intracellular triglyceride content, and expression of adipogenesis-related genes, including C/EBPα, PPARγ, FABP4, LPL, and FASN. These effects were attenuated by the TLR2 inhibitor C29, suggesting involvement of TLR2-associated signaling. Collectively, DX2034 exhibits favorable probiotic-associated characteristics, genomic safety, and TLR2-associated anti-adipogenic activity, supporting its potential as a functional probiotic or postbiotic candidate.

ترجمه فارسی چکیده

در این مطالعه، یک سویه جدید *L. fermentum* به نام DX2034 که از مدفوع یک نوزاد سالم کره‌ای جدا شده بود، از طریق تحلیل‌های فنوتیپی و ژنومیک مشخص شد و فعالیت ضد چربی‌سازی آن در سلول‌های چربی 3T3-L1 ارزیابی شد. DX2034 مقاومت بالایی در برابر شرایط اسید معده و صفرا و چسبندگی قوی‌تری به سلول‌های Caco-2 نسبت به سویه مرجع CECT5716 نشان داد. این سویه فعالیت همولیتیک نداشت و به اکثر آنتی‌بیوتیک‌های تست شده حساس بود. توالی‌یابی ژنوم کامل نشان داد که یک کروموزوم دایره‌ای به طول 2،160،171 پایل با هیچ ژن مقاومت آنتی‌بیوتیکی، عوامل مرتبط با ویروس‌خواری یا خوشه‌های ژنتیک متابولیسم ثانویه نگران‌کننده‌ای وجود ندارد. تحلیل ژنومیک مقایسه‌ای مناطق ژنومیک با شباهت کم به سویه‌های مرجع را شناسایی کرد، از جمله یک لکوس احتمالی مرتبط با گلیکوزیل‌ترانسفراز و ژن‌های مرتبط با سازگاری با استرس، ماندگاری گوارشی، اصلاح سطح و حس‌گر جمعیت. DX2034 کشته شده با حرارت به طور معناداری تجمع چربی، محتوای تری‌گلیسرید سلولی و بیان ژن‌های مرتبط با چربی‌سازی، از جمله C/EBPα، PPARγ، FABP4، LPL و FASN را کاهش داد. این اثرات با مهارکننده TLR2 C29 تعدیل شد، که نشان‌دهنده درگیری سیگنالینگ مرتبط با TLR2 است. در مجموع، DX2034 ویژگی‌های مطلوب مرتبط با پروبیوتیک، ایمنی ژنومیک و فعالیت ضد چربی‌سازی مرتبط با TLR2 را نشان می‌دهد و پتانسیل آن به عنوان یک گونه بالقوه پروبیوتیک یا پس‌بیوتیک را پشتیبانی می‌کند.

متن کامل اصلی