Đánh giá miễn dịch của Lactobacillus casei Zhang: một chủng được phân lập mới từ koumiss ở Nội Mông, Trung Quốc

BMC Immunology - 2008
Ya Tuo1, Zhang Qi-jin1, Fuliang Chu2, Justin Merritt3, Bilige Menhe1, Tiansong Sun1, Ruiting Du1, Heping Zhang1
1The Key Laboratory of Dairy Biotechnology and Bioengineering, Education Ministry of PR China, Department of Food Science and Engineering, Inner Mongolia Agricultural University, Huhhot 010018, PR China
2Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, PR China
3College of Dentistry, University of Oklahoma Health Sciences Centre, 975 NE 10th St BRC364, Oklahoma City, OK, 73104-5419, USA

Tóm tắt

Tóm tắt Đặt vấn đề

Có ngày càng nhiều bằng chứng cho thấy chức năng điều hòa miễn dịch cả trong ruột và toàn thân khi tiêu thụ các loài probiotic. Chúng tôi gần đây đã phân lập một vi khuẩn axit lactic (LAB) mới, Lactobacillus casei Zhang (LcZhang) từ koumiss. LcZhang thể hiện các đặc tính probiotic thuận lợi, chẳng hạn như khả năng kháng axit, kháng muối mật, khả năng định cư trong đường tiêu hóa (GI), v.v. Để kiểm tra các đặc tính điều hòa miễn dịch của LcZhang, chúng tôi đã cho LcZhang vào chuột khỏe mạnh với các liều lượng khác nhau của LcZhang sống hoặc đã chết do nhiệt và đo các tham số khác nhau của phản ứng miễn dịch của vật chủ.

 Kết quả

Nghiên cứu được tiến hành qua bốn thí nghiệm riêng biệt bằng cách cho LcZhang sống và đã chết do nhiệt vào chuột BALB/c trong nhiều ngày liên tiếp. Chúng tôi đã điều tra khả năng điều hòa miễn dịch của LcZhang in vivo bằng cách phân tích hồ sơ cytokine, các tiểu quần thể tế bào T, và nồng độ immunoglobulin được kích thích trong huyết thanh máu và dịch ruột ở chuột BALB/c. Chỉ có vi khuẩn sống mới tạo ra một loạt phản ứng miễn dịch bao gồm việc tăng sản xuất interferon-γ (IFN-γ) và giảm nồng độ yếu tố hoại tử khối u-α (TNF-α). Ngoài ra, việc phiên mã gen interleukin-2 (IL-2) và thụ thể IL-2 tăng đáng kể, nhưng tỷ lệ các tiểu thể tế bào T dường như không bị ảnh hưởng. Chúng tôi cũng quan sát thấy rằng LcZhang có khả năng kích thích phản ứng niêm mạc ruột bằng cách tăng cường sản xuất Immunoglobulin A tiết (sIgA) cũng như ảnh hưởng đến miễn dịch toàn thân qua các cytokine được giải phóng vào máu lưu thông.

 Kết luận

Công trình hiện tại cho thấy việc cho LcZhang với liều lượng phụ thuộc có khả năng ảnh hưởng đến phản ứng miễn dịch, điều này ngụ ý rằng nó có thể là một chủng có giá trị cho việc sử dụng probiotic ở người.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Cross ML: Microbes versus microbes: immune signals generated by probiotic lactobacilli and their role in protection against microbial pathogens. FEMS Immunol Med Microbiol. 2002, 34: 245-53. 10.1111/j.1574-695X.2002.tb00632.x.

Reid G, Burton J: Use of Lactobacillus to prevent infection by pathogenic bacteria. Microbes Infect. 2002, 4: 319-24. 10.1016/S1286-4579(02)01544-7.

Vinderola G, Matar C, Palacios J, Perdigon G: Mucosal immunomodulation by the non-bacterial fraction of milk fermented by Lactobacillus helveticus R389. International Journal of Food Microbiology. 2007, 115: 180-186. 10.1016/j.ijfoodmicro.2006.10.020.

Cross ML, Ganner A, Teilab D, Fray LM: Patterns of cytokine induction by gram-positive and gram-negative probiotic bacteria. FEMS Immunol Med Microbiol. 2004, 42: 173-80. 10.1016/j.femsim.2004.04.001.

Miettinen M, Lehtonen A, Julkunen I, Matikainen S: Lactobacilli and Streptococci activate NF-kappa B and STAT signaling pathways in human macrophages. J Immunol. 2000, 164: 3733-40.

Isolauri E, Sutas Y, Kankaanpaa P, Arvilommi H, Salminen S: Probiotics: effects on immunity. Am J Clin Nutr. 2001, 73: 444S-450S.

Mercenier A, Muller-Alouf H, Grangette C: Lactic acid bacteria as live vaccines. Curr Issues Mol Biol. 2000, 2: 17-25.

Wang J, Chen X, Liu W, Yang M, Caicike A, Zhang H: Identification of Lactobacillus from koumiss by conventional and molecular methods. Eur Food Res and Technol. 2008

Wu R, Zhang H, Menghe B: [16S rDNA sequence and cluster analysis of Lb.casei. Zhang and ZL12-1 isolated from Koumiss]. China Dairy Industry. 2005, 33: 4-9.

Xu J, Yun Y, Zhang W, Shao Y, Menghe B, Zhang H: [Fermentation properties of 4 strains of Lactobacillus casei isolated from traditionally home-made koumiss in inner mongolia of China]. China Dairy Industry. 2006, 34: 23-27.

Zhang H, Menghe B, Wang J, Sun T, Xu J, Wang L, Yun Y, Wu R: [Assessment of potential probiotic properties of L.casei Zhang strain isolated from traditionally home- made Koumiss in Inner Mongolia of China]. China Diary Industry. 2006, 34: 4-7.

Kirjavainen PV, ElNezami HS, Salminen SJ, Ahokas JT, Wright PF: Effects of orally administered viable Lactobacillus rhamnosus GG and Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii JS on mouse lymphocyte proliferation. Clin Diagn Lab Immunol. 1999, 6: 799-802.

Kirjavainen PV, El-Nezami HS, Salminen SJ, Ahokas JT, Wright PF: The effect of orally administered viable probiotic and dairy lactobacilli on mouse lymphocyte proliferation. FEMS Immunol Med Microbiol. 1999, 26: 131-5. 10.1111/j.1574-695X.1999.tb01380.x.

Zeuthen LH, Christensen HR, Frokiaer H: Lactic acid bacteria inducing a weak interleukin-12 and tumor necrosis factor alpha response in human dendritic cells inhibit strongly stimulating lactic acid bacteria but act synergistically with gram-negative bacteria. Clin Vaccine Immunol. 2006, 13: 365-75. 10.1128/CVI.13.3.365-375.2006.

Stagg AJ, Hart AL, Knight SC, Kamm MA: Microbial-gut interactions in health and disease. Interactions between dendritic cells and bacteria in the regulation of intestinal immunity. Best Pract Res Clin Gastroenterol. 2004, 18: 255-70. 10.1016/j.bpg.2003.10.004.

Mohamadzadeh M, Olson S, Kalina WV, Ruthel G, Demmin GL, Warfield KL, Bavari S, Klaenhammer TR: Lactobacilli activate human dendritic cells that skew T cells toward T helper 1 polarization. Proc Natl Acad Sci USA. 2005, 102: 2880-5. 10.1073/pnas.0500098102.

Segawa S, Nakakita Y, Takata Y, Wakita Y, Kaneko T, Kaneda H, Watari J, Yasui H: Effect of oral administration of heat-killed Lactobacillus brevis SBC8803 on total and ovalbumin-specific immunoglobulin E production through the improvement of Th1/Th2 balance. Int J Food Microbiol. 2008, 121: 1-10. 10.1016/j.ijfoodmicro.2007.10.004.

Baken KA, Ezendam J, Gremmer ER, de Klerk A, Pennings JL, Matthee B, Peijnenburg AA, van Loveren H: Evaluation of immunomodulation by Lactobacillus casei Shirota: immune function, autoimmunity and gene expression. Int J Food Microbiol. 2006, 112: 8-18. 10.1016/j.ijfoodmicro.2006.06.009.

Nagao F, Nakayama M, Muto T, Okumura K: Effects of a fermented milk drink containing Lactobacillus casei strain Shirota on the immune system in healthy human subjects. Biosci Biotechnol Biochem. 2000, 64: 2706-8. 10.1271/bbb.64.2706.

Takeda K, Okumura K: Effects of a fermented milk drink containing Lactobacillus casei strain Shirota on the human NK-cell activity. J Nutr. 2007, 137: 791S-3S.

Kaburagi T, Yamano T, Fukushima Y, Yoshino H, Mito N, Sato K: Effect of Lactobacillus johnsonii La1 on immune function and serum albumin in aged and malnourished aged mice. Nutrition. 2007, 23: 342-50. 10.1016/j.nut.2007.02.001.

Targosz M, Labuda A, Czuba P, Biedron R, Strus M, Gamian A, Marcinkiewicz J, Szymonski M: Influence of macrophage activation on their capacity to bind bacterial antigens studied with atomic force microscopy. Nanomedicine. 2006, 2: 82-8.

Fukushima Y, Kawata Y, Hara H, Terada A, Mitsuoka T: Effect of a probiotic formula on intestinal immunoglobulin A production in healthy children. Int J Food Microbiol. 1998, 42: 39-44. 10.1016/S0168-1605(98)00056-7.

Kaila M, Isolauri E, Soppi E, Virtanen E, Laine S, Arvilommi H: Enhancement of the circulating antibody secreting cell response in human diarrhea by a human Lactobacillus strain. Pediatr Res. 1992, 32: 141-4.

Wallace TD, Bradley S, Buckley ND, Green-Johnson JM: Interactions of lactic acid bacteria with human intestinal epithelial cells: effects on cytokine production. J Food Prot. 2003, 66: 466-72.

Perdigon G, Nader de Macias ME, Alvarez S, Oliver G, Pesce de Ruiz Holgado AA: Prevention of gastrointestinal infection using immunobiological methods with milk fermented with Lactobacillus casei and Lactobacillus acidophilus. J Dairy Res. 1990, 57: 255-64.

Sgorbati B, Scardovi V, Leblanc DJ: Plasmids in the genus Bifidobacterium. J Gen Microbiol. 1982, 128: 2121-31.

Thông tin
Thông tin xuất bản

BMC Immunology

Thông tin tác giả