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当前对益生菌误解这么深吗?

2023-07-18 16:13 作者:河大基础医学院丁勇  | 我要投稿

益生菌是当前生命科学领域研究最热方面,但没想到网友们对益生菌的误解这么深,以益生菌为关键词检索,得外文文献135,963篇,中文文献62,132篇,大家不会觉得这些论文都是造假把?

2019年国家药监局批准的益生菌产品



参考一篇综述,部分内容利用网页翻译为中文,全文在后边


益生菌对抗肠道感染的作用机制

益生菌的使用可以通过竞争补充剂或粘附在胃肠道区域来避免或减少胃肠道中不同病原体的发展(Fuller 1991;大桥和牛田2009)。任何情况下的病原体都希望补充剂复制并导致或增加感染水平。胃肠道营养丰富是值得注意的。为了建立细菌定植,它创造了一个适当的环境。与病原体相比,益生菌在这些补充剂中赢得微生物的能力有利于它们的发展(Khaneghah 等人,2020 年)。

益生菌可以在补充剂竞争期间产生某些代谢物,例如不稳定的不饱和脂肪扰乱胃肠道的pH值。胃肠道的pH降低对微生物不利,并将限制病原体的生长,因为大多数病原体不能在低pH下生长(Biswasroy等人,2020)。空间粘附竞争描述了益生菌阻止病原体在肠绒毛、杯状细胞和殖民地隐窝等有利部位定植的情况(Chichlowski 等人,2007 年)。肠道微生物致病性的关键因素是附着在肠上皮细胞表面(Cai 等人,2020 年)。同时,称为定植抵抗的过程也至关重要,通过该过程,可以防止肠粘膜表面附着和繁殖病原体(Corr等人,2009)。这些益生菌通过静电缔合、空间位阻或外显蛋白质表面与肠细胞结合。因此,它们可以在其表面上大量与这些细胞结合(Sarkar等人,2020)。因此,它们在物理上阻断了结合位点,导致微生物没有留下任何空间来粘附,从而没有机会引起疾病(Khorshidian 等人,2020 年)。益生菌乳酸菌比微生物具有更突出的粘附在上皮组织的能力(Lee等人,2003)。双歧杆菌和乳酸杆菌与碳水化合物与一些肠道致病微生物的结合能力有关(Neeser 等人,2000 年)。罗伊氏乳杆菌和双歧杆菌可以结合糖脂的侧面到宿主组织表面,以抑制一些也可以与糖脂表面结合的特定微生物(Wohlgemuth等人,2010)。研究人员描述说,他们观察到,在枯草芽孢杆菌存在的情况下,肠上皮组织表面的肠炎沙门氏菌之间的附着减少到显着数量。因此,这就是抑制胃肠道中微生物生长的方式,这是大多数此类感染的热点。这被证实为低病原体存活率,因为它们的生长是由于营养不足。以及胃肠道粘附空间的增殖和有限的可用性(Mathipa and Thantsha 2017)。


生产抑制性物质

微生物在争取补充剂和空间释放抗菌物质时获得好处。抗菌剂对特定病原体有直接限制(Volzing等人,2013)。益生菌彼此密切相关,与用于抑制病原微生物的机制密切相关。如前所述,由于益生菌能够释放天然有机酸,例如乳酸和乙酸,因此抑制致病性生长(Alakomi等人,2000)。由于产生一些天然酸,使微生物环境过于酸性,因此,周围环境的pH值降低,因此,除非微生物不能忍受酸性环境(Wohlgemuth等人,2010)。有机酸还影响了病原体的代谢以及它们产生一些毒素的能力,从而产生对疾病的抵抗力,使常规药物难以治愈。

益生菌抗菌活性取决于几个因素,特别是环境因素(Servin 2004)。具有抗菌特性的代谢物,例如H2O2除了上述酸之外,还可以产生细菌素,这些酸被称为非乳酸性分子(Dobson等人,2012;奥斯卡里斯等人,1999年)。在特征生物环境中,对于微生物竞争,产生细菌素的微小抗病肽(Volzing等人,2013)。它们可以通过允许益生菌进入肠上皮细胞上以前居住的生态位来作为定植肽。这种竞争优势可以增加益生菌宿主肠道表面的密度(Dobson等人,2012)。以及它们可以通过直接影响微生物来充当杀伤肽。旨在评估细菌素的抗菌功效:白霉素,乳酸素和足部素对胃病原体幽门螺杆菌(Kim等人,2003)。

这些细菌素显示出显着抑制幽门螺杆菌增殖的结果,并且发现乳酸素对这种胃虫的抑制作用最大。嗜酸乳杆菌产生代谢物,包括嗜酸乳素、乳糖素和酸醇(Oscáriz等人,1999年),而双歧杆菌产生一些物质,如细菌素。由于乳酸和分泌的非乳酸分子的协同作用,触发了益生菌乳酸杆菌抑制生长并导致致病性死亡的抗菌作用。宿主细胞抗菌肽的表达也可以由其他益生菌菌株诱导。宿主的肠道可以产生防御素,可以阻止病原体发挥作用,以帮助保护肠道屏障(Dobson等人,2012)。

免疫系统调节

通过激发宿主抗性,益生菌可以驱除微生物。通过诱导引起肠道感染的细菌病原体的特异性和非特异性免疫,益生菌置换GIT内病原体的概念得到了大量证据的支持。(Fang et al. 2000)。通过激活淋巴细胞并产生抗体,它们激活宿主的免疫系统对抗致病抗原(Ng等人,2009)。也可以刺激先天性和适应性免疫中固有的各种细胞的作用,如巨噬细胞、树突状细胞、T细胞和B细胞,这些细胞会增加肠道病原体的吞噬作用。(Viaşu-Bolocan 等人,2013 年)。肠道相关淋巴组织粘附在鼠李糖乳杆菌和植物乳杆菌等益生菌菌株上,可增强全身和粘膜免疫力;(贝恩森等人,2013 年)。这些益生菌可增强免疫力,通过调节肠道粘蛋白(MUC2和MUC3)的产生来破坏病原体对肠上皮细胞的粘附。这可以防止病原体易位和整体和图。图2显示了益生菌如何引起免疫系统调节的整个过程。


改进的屏障功能

为了防止病原体进入肠道细胞并导致局部和全身感染,必须保持肠道屏障的完整性。每当微生物肠道生态系统中出现不成比例时,肠道微生物病原体就有可能破坏屏障的稳定性。(库利根等人,2009年)。益生菌降低细胞旁通透性,防止病原体并提高粘膜的物理保护效力(Ohland等人,2010)。益生菌降低上皮穿透力防御系统,提供对微生物的先天免疫力并升级粘膜的物理屏障(Boirivant和Strober 2007)。它们还可以在肠道病原体引发的损伤后恢复屏障。益生菌将诱导粘膜部分,氯化物和水部分,并通过强结缔蛋白结合粘膜下细胞以重建肠道屏障(Wohlgemuth等人,2010)。

因此,结肠生理功能的正常化导致组织学障碍和屏障完整性的改善(Madsen等人,2001)。紧密连接在上皮细胞之间产生恒定的细胞内屏障,这是调节通过上皮的选择性溶质运动和分离组织空间所必需的。各种蛋白质在TJ上表达,它们的表达中断导致不稳定的上皮屏障(Madsen等人,2001)。TJ通常分为四个蛋白质组,即调节蛋白,衔接蛋白,跨膜蛋白,转录后和转录调节因子(Lodemann,2010)。这些蛋白质的功能是以协调的方式帮助保持肠道完整性,可以通过单层细胞的旁细胞通透性和(TEER)经上皮电阻通透性等指标很好地表示(Wan等人,2016)。

棒状模塑形状粘蛋白由高脚杯细胞表达,杯状细胞要么分泌到腔内形成粘膜层,要么定位在细胞膜上(McCool等人,1994)。十八种粘蛋白糖蛋白在人类中表达(Culligan等人,2009)。在人类的肠道细胞系中,乳酸杆菌属改善粘蛋白关节(HT3的MUC2和MUC29;Caco-2细胞的MUC2),因此阻断细胞结合和感染性大肠杆菌的攻击(Kim等人,2008)。小鼠IL-10的缺陷基因证明了VSL#3益生菌的加工方式,例如婴儿芽孢杆菌,保加利亚芽孢杆菌,嗜热菌,长双歧杆菌,delbrueckii亚种,干酪乳杆菌,唾液链球菌亚种,短芽孢杆菌。

对益生菌影响免疫系统能力的广泛研究表明,益生菌可能会影响人体免疫系统的适应性和先天成分。通过产生先天免疫分子在肠腔中发挥某些益生菌功能,其中包括来自杯状细胞衍生的粘蛋白、三叶因子、通过肠道潘氏细胞形成的防御,而一些减弱 TLR、分泌的免疫球蛋白 A、P 糖蛋白和热休克蛋白的产生。

结果表明,嗜酸乳杆菌增强了闭塞素的作用,闭塞素是动物肠粘膜紧密连接的重要组成部分,与狮身人面像间瘘管和孔径结扎,从而减少致病性易位(Anderson和Van Itallie 2009)。结果表明,微生物益生菌,明确为嗜酸乳杆菌和嗜热链球菌,预测了肠侵袭性大肠杆菌引发的闭塞素和闭塞带1蛋白质磷酸化的减少,随后提供了有关紧密连接结构的信息(Qin等人,2005).除了先天防御机制外,益生菌还倾向于参与通过肠上皮细胞介导的免疫反应的调节,包括肠细胞产生的细胞因子和M细胞介导的(GALT)肠道相关淋巴组织免疫反应,如图所示。分别为 4 和 5。此外,表明ZO-1的紧密连接蛋白的重建被远离细胞 - 细胞接触的干酪乳杆菌抑制,被肠致病性大肠杆菌疾病抑制(Resta-Lenert and Barrett, 2003)。


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