肠菌群失调

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GutMicrobes副干酪乳杆菌KB [复制链接]

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背景::

特应性皮炎(AD)与以辅助性T细胞(Th)2为主的免疫反应有关,肠道菌群及其生化反应谱与宿主健康密切相关。微生物菌群失调可导致多种疾病的发生,是多种自身免疫性疾病(如AD)发展的驱动力。乳酸菌是最常用的益生菌,应用于各种疾病的治疗,包括AD。已有研究表明,口服益生菌可通过抑制皮肤炎症或产生CD4+Foxp+T细胞来预防AD的发生。

作者研究了从健康人的粪便中分离的副干酪乳杆菌KBL对AD症状的改善作用,以下是实验过程:

首先给粉尘螨提取物(DFE)诱导的小鼠AD模型喂饲副伤寒沙门氏菌KBL,连续4周,期间每周评估皮炎程度,耳部背部皮肤厚度,结果显示:

与DFE+PBS及KBL治疗组小鼠相比,口服KBL可以改善AD样皮损的发展,显著抑制皮炎评分的进展。耳部和背部皮肤厚度测量显示KBL处理的小鼠与KBL处理或DFE+PBS小鼠相比皮肤厚度显著降低,表明KBL治疗减轻了DFE诱导的AD样症状。

皮损处TEWL,含水量等生理参数测量结果表明与DFE+PBS及KBL相比,KBL增强了小鼠皮肤屏障功能;搔抓行为记录显示口服KBL显著减少了抓挠行为的频率;

先前的研究表明,在AD中,脾脏增大表明免疫系统功能异常,作者进一步比较了各组之间的脾脏重量比及血清IgE浓度,以评估免疫反应差异。结果显示口服KBL组小鼠脾脏与体重的比率及血清IgE浓度显著降低。提示KBL治疗可增强小鼠背部皮损的皮肤功能,并诱导包括IgE活性在内的免疫稳态。

背部皮损处皮肤组织细胞染色显示KBL处理组小鼠的嗜酸性粒细胞和肥大细胞浸润数量均显著减少,且皮损表皮厚度减少。

作者根据皮肤中的蛋白质和mRNA水平进一步评估了与T细胞相关的免疫反应:

Luminex试剂盒及实时PCR结果显示与DFE+PBS小鼠相比,KBL治疗组小鼠的TSLP、TARC和MDC水平显著降低,Th1-(IL-2和干扰素-γ)、Th2-(IL-4、IL-5、IL-13和IL-31)和Th17-(IL-17A)水平明显受到抑制,IL-10、转化生长因子-β和foxp3的表达水平显著升高,提示了KBL的抗炎及免疫调节作用。

为了进一步探究KBL的作用机制,作者将目光转向肠道:

流式细胞术分析肠系膜淋巴结免疫细胞组成,显示KBL治疗增加了肠系膜淋巴结中CD4+CD25+Foxp3+细胞的比例。

肠道菌群分析显示给予副链球菌KBL显著改变了AD小鼠肠道微生物组成:在属水平上,对照组小鼠的微生物区系主要由S24-7_未分类(18.2%)组成,其次是类杆菌(4.8%),而DFE+PBS小鼠则减少了S24-7_未分类(9.7%),增加了类杆菌(8.5%)。进一步的分类学分析显示,与DFE+PBS小鼠相比,两个乳酸菌给药组的S24-7_未分类水平明显更高。KBL显著降低了粘螺旋菌和类杆菌的含量,其成分与对照组小鼠相似。与DFE+PBS小鼠相比,KBL显著增加了阿克曼属的相对丰度。

最后探究KBL或KBL处理对盲肠代谢产物的调节作用:KEGG途径数据库分析表明DFE+PBS小鼠表现出环境信息处理、遗传信息处理和细胞处理增加,而KBL处理的小鼠表现出代谢和生物合成等途径的参与:气相色谱法分析与超高效液相色谱分析表明与DFE+PBS小鼠相比,KBL组小鼠的非挥发性酸(如乳酸、琥珀酸和富马酸)和单链脂肪酸(如丙酸)浓度均显著升高,而天冬氨酸、丝氨酸和蛋氨酸显著降低。

综上所述,作者的研究表明服用KBL通过增加免疫抑制反应和改变肠道微生物区系的代谢功能来减轻AD临床症状的严重程度,提示KBL是一种治疗AD的潜在药物。

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