利用乳酸菌递呈抗菌肽对肠道黏膜屏障功能损伤的缓解作用及机制 佚 名
【期刊名称】《《中国预防兽医学报》》
【年(卷),期】2019(041)007
【总页数】1页(P后插5)
【正文语种】中 文
【中图分类】S852.6
肠黏膜屏障在抵御外来病原微生物和毒素入侵机体时起着重要作用，其在正常状态下可保证机体处于健康状态。但肠黏膜屏障如果遭到破坏，肠道中的致病微生物和其产生的毒素会通过肠黏膜屏障入侵机体，导致肠通透性增加、促炎因子含量升高和肠道菌紊乱等，从而进一步引起机体腹泻，甚至发展为溃疡性结肠炎(Ulcerative colitis，UC)。最新研究表明抗菌肽(Antimicrobial peptides，AMP)除了具有广谱抗菌、抗炎和免疫调节外，还具有肠黏膜屏障
护保功能。但是抗菌肽在实际应用中存在成本高以及给药方式局限等困难，利用乳酸菌作为外源蛋白的递呈载体表达抗菌肽可以避免上述问题。
近期发表于《Applied Microbiology and Biotechnology》杂志上的研究论文报道了利用乳酸菌表达乳铁蛋白肽对DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎的缓解作用进行了系统研究，并取得重要成果。作者构建了表达乳铁蛋白肽的重组乳酸菌并检测了该重组菌在小鼠肠道内的定植能力，发现重组菌可以在小鼠的空肠、回肠和结肠定植，尤其是在结肠的定植能力更强，并且在结肠粘膜内检测到了乳铁蛋白肽。同时检测了重组菌对葡聚糖硫酸钠(Dextran sulfate sodium，DSS)诱导的小鼠溃疡性结肠炎表观症状的影响，发现重组菌可以显著缓解DSS引起的小鼠结肠长度变短并显著降低小鼠的疾病活动指数。通过小鼠结肠组织病理切片观察发现重组菌显著缓解了DSS引起的结肠损伤，并且重组菌显著降低了结肠组织髓过氧化酶(Myeloperoxidase，MPO)含量。 为了系统解析重组菌缓解小鼠结肠损伤的机制，该研究首先检测了重组菌对小鼠肠屏障功能的影响，发现重组菌可以显著提高小鼠结肠组织紧密连接蛋白ZO-1、E-cadherin和Claudin-2的表达，同时降低小鼠血清中二胺氧化酶(Diamine oxidase，DAO)和细菌内毒素
firmicutes含量。以DSS引起的Caco2细胞损伤为模型，利用细胞间接免疫荧光检测，发现重组菌表达的乳铁蛋白肽可以显著提高Caco2细胞与细胞间紧密连接蛋白的表达。有报道表明组织中促炎因子的表达水平提高会导致炎症的级联放大反应，同时也会造成组织损伤。该研究发现重组菌可以显著降低结肠组织中炎症因子 TNF-α、IL-6、IL-1β和IL-12的含量，进一步的体外细胞实验也发现重组菌表达的乳铁蛋白肽可以降低LPS刺激RAW264.7细胞引起的炎症因子的表达。另外，对p65、p-p65、IκB-α 和 p-IκB-α 蛋白水平的检测结果发现重组菌表达的乳铁蛋白肽可以显著降低p65和IκB-α的磷酸化，降低p65的核转移，从而抑制NF-κB信号通路的激活来减轻炎症反应。此外，该研究还发现重组菌可以缓解DSS引起的小鼠盲肠内容物变形菌门(Proteobacteria)微生物数量的增多和厚壁菌门(Firmicutes)微生物数量的降低。同时Tax4Fun分析发现重组菌可以使小鼠的代谢能力恢复到接近正常水平。
综上，该研究揭示了重组菌可以通过提高肠道屏障功能的完整性、降低肠道炎症以及调节肠道菌来缓解DSS引起的小鼠肠屏障功能损伤。同时该研究对肠道致病菌导致的动物腹泻以及肠黏膜损伤引起疾病的防治具有重要意义。为研制抗生素的替代品提供了新的思路。
评述论文来源：Song Li-ying,Xie Wei-chun,Liu Zhi-hang et al.Oral delivery of aLactococcus lactis,strain secreting bovine lactoferricin-lactoferrampin alleviates the development of acute colitis in mice[J].Appl Microbiol Biot Accepted Manuscript,2019 Jun 4.DOI:10.1007/s00253-019-09898-6.
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