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干货分享 | 益生菌与肠道粘膜免疫

2020-06-26 10:53:56博名知识网
作者:邓莹莹帝斯曼中国动物营养与保健摄生素产品经理虽然非洲猪瘟成为了当今养猪业的头号“杀手”,但流行性腹泻等消化道疾病依旧不容忽视,且在夏季热应激的环境下,肠道的黏膜免疫功能会出现一定的问题;另一方面,根据欧洲饲料禁抗的经验,中国从2020年7月1日开始,动物饲料完全禁抗后,临床上用于控制消化道疾病的抗生素使用定会增多,随之而来的就是对肠道微生物菌群的损害,以及对肠道黏膜

  作者:邓莹莹 帝斯曼中国动物营养与保健 摄生素产品经理

  虽然非洲猪瘟成为了当今养猪业的头号“杀手”,但流行性腹泻等消化道疾病依旧不容忽视,且在夏季热应激的环境下,肠道的黏膜免疫功能会出现一定的问题;另一方面,根据欧洲饲料禁抗的经验,中国从2020年7月1日开始,动物饲料完全禁抗后,临床上用于控制消化道疾病的抗生素使用定会增多,随之而来的就是对肠道微生物菌群的损害,以及对肠道黏膜屏障的损伤。

  肠道不仅是消化吸收的重要场所,也是生物体最大的免疫器官,一方面要“养家糊口”,另一方面又要“保家卫国“。肠道粘膜面积庞大,它的结构和功能构成了强大的粘膜免疫系统,加之在肠道中生存着大量的微生物菌群,致使外源细菌和病毒很难突破这道防线而对生物体产生危害,所以,人们认识到肠粘膜与健康至关重要。益生菌是一类能在肠道内定植,维护肠道菌群平衡,并刺激肠粘膜免疫组织,对肠道粘膜免疫有重要的影响的有益微生物群落,益生菌和肠粘膜共同构成一道保护屏障,阻止细菌、病毒和食物抗原的入侵。

  益生菌和肠道微生物菌群的关系

  在人和动物肠道中栖息着大约 1014个细菌,达500 余种,但并未引起不正常或致病现象,这一微生物生态构成了肠道正常菌群。肠道菌群间互相保持着共生或拮抗关系,它们以宿主摄取的食物以及分泌于消化道内的各种成分作为营养,从而不断地增殖和被排泄,它们与宿主的健康、疾病有着极其密切的联系 。在正常状态下,肠道菌群的组成、种类都是较为稳定的。肠道菌群不仅和肠粘膜共同构成一道保护屏障,阻止细菌、病毒和食物抗原的入侵,还可以刺激肠道的免疫器官发挥更强的免疫功能。益生菌是肠道正常菌群的优势菌群,与肠粘膜紧密结合构成肠道的生物屏障,能通过占位效应、营养竞争及其分泌的各种代谢产物及细菌素等抑制条件致病菌的过度生长及外来致病菌的入侵,维持肠道的微生态平衡。

  细菌在肠道内是按照一定的时间顺序定植的,逐渐成为常驻菌群,在粘膜的特定部位有特定的细菌粘附,粘附是定植的第一步,益生菌在肠道粘膜上皮细胞表面粘附定植后进入菌群扩增的过程,最终形成稳定的菌群。这些微生物可发挥占位定植的作用,竞争定植位点以阻止病原菌与肠道粘膜受体结合产生粘附,益生菌的粘附还可以防止条件致病菌的易位,防止条件致病菌向周围不断扩散而引发有关部位感染。故而益生菌想要快速的发挥作用,其定植与增殖时间最好快于有害菌。

  

  益生菌和肠粘膜免疫

  众多的研究报道证实,存在于肠道粘膜表面的益生菌作为一种活的有机体对肠道粘膜具有双重的保护作用,一方面它可以在肠道内定植,维护肠道微生物菌群的平衡;另一方面益生菌可直接作用于宿主的免疫系统,诱发肠道免疫;并刺激胸腺、脾脏和法氏囊等免疫器官的发育,促进巨噬细胞活力或发挥佐剂作用;通过增强T、B 细胞对抗原刺激的反应性,发挥特异性免疫作用;活化肠粘膜内的相关淋巴组织,使SIgA生物合成增加,提高消化道粘膜免疫功能;诱导淋巴细胞和巨噬细胞产生细胞因子,发挥免疫调节作用,从而增强机体免疫功能。

  

  来源:GALDEANO C M, PERDIGON G, Clinical and Vaccine Immunology, 2006

  1

  促进肠黏膜免疫系统的发育

  益生菌的抗原可刺激黏膜M细胞,从而促进肠道黏膜免疫系统的发育;激活吞噬细胞和B淋巴细胞,使B淋巴细胞在黏膜淋巴样组织中形成生发中心(淋巴滤泡),并转化为浆细胞分泌黏膜抗体IgA

  2

  增强肠黏膜屏障功能

  研究发现,益生菌可通过多种途径增强肠黏膜屏障功能:一是调控肠上皮细胞间紧密连接;二是益生菌通过占位效应与致病微生物竞争黏膜细胞上的附着位点,从而限制病原微生物的侵袭和繁殖;三是益生菌可抑制肠黏膜细胞的溶破和凋亡,从而维护胃肠黏膜的完整性;四是有些益生菌可产生抗菌肽和溶菌酶,而被黏附益生菌的黏膜上皮细胞也可分泌一种黏蛋白,可束缚致病微生物,这些物质属于天然免疫物质,有助于肠道预防感染和调节免疫系统。

  3

  促进免疫耐受建立

  过于强烈的免疫应答为免疫超敏反应,即过敏,是对机体有害物质的免疫反应。免疫耐受即对某些食物及环境常见的抗原或半抗原发生的不应答或负应答。研究发现,益生菌通过促进免疫系统的发育,影响口服耐受的建立。

  4

  调节肠道黏膜免疫功能

  益生菌在肠道起到免疫佐剂的作用,其参与活化GALT,诱导T、B淋巴细胞和巨噬细胞分泌细胞因子,增强抗体的分泌,增强免疫识别力,促进机体的非特异性和特异性免疫机能。

  屎肠球菌SF68(NCIMB 10415)——改善肠道免疫功能的首选益生菌

  作为非特异性免疫调节因子,屎肠球菌被摄入后可以在肠道黏膜表面黏附,形成生物菌层,分泌乳酸等代谢产物,诱导机体产生干扰素、细胞因子、白细胞介素等,激活免疫系统,增强肠道的非特异性免疫能力。同时,屎肠球菌可刺激细胞免疫,提高血液中的免疫球蛋白数量,增强肠道黏膜免疫和系统免疫,从而提高对肠道疾病的免疫力(夏锴等,2016;王永,2013)。李颖等(2014)报道屎肠球菌可通过物质的代谢产生具有抑制病原菌的有机酸、过氧 化氢、细菌素等杀菌物质,从而提高机体免疫力。Sun等(2010)试验结果表明,给小鼠饲喂屎肠球菌 SF68后,小鼠血清中的IgG含量显著增加,刺激小鼠的肠黏膜形成特异性免疫,从而刺激产生免疫应答,提高小鼠的免疫力。Benyacoub等(2005)研究表明,给小鼠饲喂屎肠球菌SF68后,小鼠血清中的IgA和IgG含量和肾脏中的CD4+T细胞的数量显著提高,同时小鼠可以有效的抵抗肠贾第虫的侵袭。王茹等(2018)研究表明,在仔猪日粮中添加屎肠球菌NCIMB 10415可以有效地替代抗生素的使用,并有效改善免疫器官发育,从而保证仔猪正常生长。

  屎肠球菌NCIMB 10415替代抗生素对断奶仔猪肠道先天性免疫关键基因表达的影响(王茹,2018)

  与对照组组仔猪相比,添加屎肠球菌组显著降低仔猪肠道TLR-4, TRAF-6, MYD88, IL-6,IL-22 和IFN-γ的相对表达量(P<0.05);同时,添加抗生素组仔猪肠道IL-22 和IFN-γ的相对表达量显著低于对照组仔猪(P<0.05)。

  

  参考文献:

  闻玉梅. 现代医学微生物学[M]. 上海: 上海医科大学出版社, 1999:197-1121.Lewenstein A. et al. 1979. Biological properties of SF68, a new approach for the treatment of diarrheal diseases. Curr. ther. Res. 26:967-981.VINDEROLA G, MATAR C, PERDIGON G. Role of intestinal epithelial cells in immune effects mediated by gram-positive probiotic bacteria: Involvement of toll-like receptors[J]. Clinical and Diagnostic LaboratoryGALDEANO C M, PERDIGON G. The probiotic bacterium Lactobacilluscasei induces activation of the gut mucosal immune system through innate immunity[J]. Clinical and Vaccine Immunology, 2006, 13(2):219-226.TLASKALOVA-HOGENOVA H, et al . Commensal bacteria (normal microflora), mucosal immunity and chronic inflammatory and autoimmune diseases[J]. Immunology Letters, 2004, 93: 97-108.夏锴,陈振强,王蕾.屎肠球菌饲用效果及作用机理[J].粮食与 饲料工业,2016,12(5):44~47.李颖,雷鸣,潘春美.益生肠球菌的应用开发进展[J].中国实用 医药,2014,9(12):252~253.王永,杨维仁,张桂国.饲粮中添加屎肠球菌对断奶仔猪生长 性能、肠道菌群和免疫功能的影响[J].动物营养学报,2013,25(5):1069~1076.王永.屎肠球菌对断奶仔猪促生长机理及应用效果的研究:[硕士学位论文][D].泰安:山东农业大学,2013.Benyacoub J,Perez PF,Rochat F,etal. Enterococcus faecium SF68 enhances the immune response to Giardia intestinalis in mice[J]. J Nutr,2005,135(5):1171~1176.Sun P,Wang J,Jiang Y .Effects of Enterococcus faecium(SF68) on immune function in mice[J].Food Chem,2010,123(1):63~68.王茹. 益生菌E. faecium NCIMB 10415对新生及断奶仔猪生长性能、肠道菌群及免疫功能的影响[硕士学位论文] 四川农业大学,2018.

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