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益生菌新菌株对结肠炎的保护作用

01

文章背景简介

BACKGROUND INTRODUCTION

炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)是一类发病机制尚不明确的肠道炎症性疾病,主要包括溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)和克罗恩病(Crohn’s disease,CD)。溃疡性结肠炎(UC)主要是一种连续的、慢性的炎症反应,会从直肠一直延伸到结肠;而克罗恩病(CD)则是一种整个胃肠道(从口腔到肛门)都可能出现斑片状、不连续的炎症。这两种肠道疾病都并不是致命的,但是却带来腹痛、腹泻、便血、营养障碍等痛楚,严重影响正常生活。对近50年来 IBD的 流行病学文献分析显示:目前,IBD在欧洲的发病率最高,但是许多发展中国家因生活方式日渐西化,其发病率也在逐渐增加。

对于IBD, 现代医学的主要药物治疗包括氨基糖苷类抗生素、糖皮质激素、免疫抑制剂、单克隆抗体类等,但这些药物的作用都比较局限、副作用较大。因此,寻找新的IBD治疗方法,依然十分重要。

益生菌对肠道稳态的调节作用,使其有望为肠炎性肠病的防治开辟新的市场。乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)是一种非致病性、非侵入性的食品级微生物,已被广泛应用于食品发酵工业,被普遍认为是一种安全的益生菌。同时,目前人们已经可以通过简单的操作即可通过L. lactis将治疗性蛋白生产、递送到宿主的肠粘膜系统中去。然而,关于L. lactis的抗炎机制,目前还并不太清楚。

基于上述背景,本研究室通过建立溃疡性结肠炎模型研究,围绕我们前期筛选的益生菌新菌株L. lactis ML2108对溃疡性结肠炎的防止作用机制展开了研究,该研究结果已于近期发表在国际知名期刊《Food & Function》(IF=3.27;农林科学1区、食品科技2区)上。(Meiling Liu, Xiuxia Zhang, Yunpeng Hao,  et al. Protective effects of a novel probiotics Lactococcus lactis ML2018 in colitis: in vivo and in vitro evidence. Food Funct. 2019, 10: 1132-1145. doi: 10.1039/c8fo02301h. )。

02

所用到的主要方法

METHODS

1.     ELISA

2.     HE染色

3.     免疫组化

4.     western blot

03

文章主要内容摘要

ABSTRACT

肠道菌群失调及异常免疫反应与炎症性肠病(IBD)的发病机制密切相关。益生菌已被确定可以用于治疗和预防IBD。本研究的目的是筛选一株具有抗炎活性的益生菌,并探讨其潜在的作用机制。

对实验室前期保藏的58株乳酸菌进行耐酸、耐胆盐和细胞黏附实验分析,以获得具有良好体内存活定植能力的菌株。确定其中4株菌具有较好的酸和胆盐耐受性和细胞黏附能力。进一步用这4株菌的发酵液上清和裂解液上清处理RAW264.7巨噬细胞,检测其对细胞存活的影响,同时评价其对脂多糖(LPS)诱导一氧化氮(NO)释放的抑制作用,结果发现L. lactis ML2018具有较强的抑制LPS诱导释放NO的能力。并且,L. lactis ML2018还显著抑制了炎症因子(TNF-1α,IL-6,IL-1β,IL-10、iNOS)的产生。

进一步对ML2018的体内抗炎作用进行研究。实验通过构建硫酸葡聚糖钠(DSS)诱导的结肠炎动物模型,发现灌胃给予L. lactis ML2018可明显改善DSS诱导的结肠炎。L. lactis ML2018可以预防体重下降、结肠长度缩短及上皮细胞凋亡等病理现象;抑制DSS诱导的肠道炎症反应、减少促炎因子的过度分泌;抑制巨噬细胞浸润,控制纤维化;改善肠上皮屏障的完整性;上调肠道内短链脂肪酸(SCFAs)的浓度。此外,L. lactis ML2018可以通过抑制NF-κB和MAPK信号通路的过度激活防止炎症的发生,这些数据表明:L. lactis ML2018具有缓解和治疗溃疡性结肠炎的潜力,有望作为一种优良的益生菌新菌株进一步研究开发。

▼相关链接▼鼠李糖乳杆菌LGG促进新生小鼠肠道发育并降低成年期结肠炎的易感性

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