益生菌作用機(jī)制

1、益生菌作用機(jī)制益生菌作用機(jī)制一個值得不斷研究的課題一個值得不斷研究的課題益生菌作用機(jī)制三個角度（益生菌-細(xì)胞）恢復(fù)腸道正常通透性刺激粘液產(chǎn)生促進(jìn)粘膜再生（益生菌-細(xì)菌）競爭營養(yǎng)和定植位點(diǎn)產(chǎn)生抗微生物物質(zhì)（益生菌-免疫）刺激或增強(qiáng)IgA的產(chǎn)生NK-cell 的活性白細(xì)胞的吞噬活性T細(xì)胞和B細(xì)胞的增殖活性細(xì)胞因子的產(chǎn)生增強(qiáng)腸道粘膜屏障功能和定植抗力阻止病原菌的黏附和定植增強(qiáng)腸道粘膜和系統(tǒng)的免疫反應(yīng)有效對抗病原體，調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，維護(hù)腸道粘膜屏障功能益生菌與細(xì)菌的相互作用益生菌與細(xì)菌的相互作用腸道菌群對腸粘膜屏障的作用機(jī)制腸道菌群對腸粘膜屏障的作用機(jī)制粘液產(chǎn)生粘液避免病原菌定植能量供應(yīng)釋放防衛(wèi)素腸

2、腔產(chǎn)生IgA漿細(xì)胞激發(fā)和維持腸相關(guān)淋巴組織淋巴濾泡細(xì)菌脂多糖鞭毛蛋白等M細(xì)胞調(diào)節(jié)緊密連接纖維素益生元 生物屏障機(jī)械屏障化學(xué)屏障免疫屏障Stephan C Bischoff. Gut health: a new objective in medicine? Bischoff BMC Med 2011,9(24). http:/ 細(xì)菌的不同生物學(xué)特性與生活習(xí)性決定其不同的生理作用 厭氧菌和需氧菌 腔菌群和膜菌群 糖分解細(xì)菌和蛋白分解細(xì)菌 細(xì)菌之間的生存競爭拮抗腔菌群和膜菌群組成的生態(tài)系統(tǒng)腔菌群和膜菌群組成的生態(tài)系統(tǒng)膜菌群：專性厭氧菌雙歧桿菌、乳桿菌等免疫原性低或無腔菌群深層：兼性厭氧菌類桿菌、消化

3、鏈球菌等腔菌群淺層：需氧菌腸球菌與大腸桿菌等腸道內(nèi)優(yōu)勢菌為專性厭氧菌，約占腸道細(xì)菌總數(shù)的99%營養(yǎng)競爭與定植拮抗?fàn)I養(yǎng)競爭與定植拮抗病原菌益生菌1.抑制致病菌黏附于腸上皮2.抑制不耐酸的腸道致病菌生長 4.競爭營養(yǎng)物質(zhì)3.激活免疫系統(tǒng)，提高抗感染能力 5.維持粘膜屏障完整性25益生菌產(chǎn)生細(xì)菌素的作用益生菌產(chǎn)生細(xì)菌素的作用1、益生菌產(chǎn)生細(xì)菌素作為定植蛋白，產(chǎn)生定植抗力，與病原菌進(jìn)行占位競爭并抑制病原菌定植2、細(xì)菌素可直接抑制或殺滅病原菌3、細(xì)菌素作為信號蛋白，向腸道菌群和免疫系統(tǒng)傳遞信息132Alleson Dobson,American society for Microbiology,2012

4、益益生菌抑制病原菌生長生菌抑制病原菌生長大腸桿菌鼠傷寒沙門菌金黃色葡萄球菌蠟樣芽孢桿菌對照組（沒有益生菌）嗜酸乳桿菌LA5鼠李糖乳桿菌LC705乳酸桿菌亞種LC01雙歧桿菌BB12費(fèi)氏丙酸桿菌謝氏亞種益生菌與腸上皮細(xì)胞的相互作用益生菌與腸上皮細(xì)胞的相互作用腸道菌群對腸粘膜屏障的作用機(jī)制腸道菌群對腸粘膜屏障的作用機(jī)制粘液產(chǎn)生粘液避免病原菌定植能量供應(yīng)釋放防衛(wèi)素腸腔產(chǎn)生IgA漿細(xì)胞激發(fā)和維持腸相關(guān)淋巴組織淋巴濾泡細(xì)菌脂多糖鞭毛蛋白等M細(xì)胞調(diào)節(jié)緊密連接纖維素益生元 生物屏障機(jī)械屏障化學(xué)屏障免疫屏障Stephan C Bischoff. Gut health: a new objective in m

5、edicine? Bischoff BMC Med 2011,9(24). http:/ 可能作用機(jī)制包括：可能作用機(jī)制包括：共生菌通過促進(jìn)纖維素和營養(yǎng)物共生菌通過促進(jìn)纖維素和營養(yǎng)物質(zhì)的消化，從而提供能量和物質(zhì)質(zhì)的消化，從而提供能量和物質(zhì)（短鏈脂肪酸、多種酶，多種維（短鏈脂肪酸、多種酶，多種維生素等）生素等）促進(jìn)杯狀細(xì)胞產(chǎn)生黏液、潘氏細(xì)促進(jìn)杯狀細(xì)胞產(chǎn)生黏液、潘氏細(xì)胞釋放防御素和上皮細(xì)胞合成緊胞釋放防御素和上皮細(xì)胞合成緊密連接蛋白密連接蛋白，調(diào)節(jié)腸道的通透性，調(diào)節(jié)腸道的通透性，維持腸道機(jī)械屏障功能維持腸道機(jī)械屏障功能調(diào)節(jié)和預(yù)防上皮細(xì)胞凋亡調(diào)節(jié)和預(yù)防上皮細(xì)胞凋亡減少活性氧自由基產(chǎn)生益生菌免疫調(diào)節(jié)腸

6、道菌群紊亂導(dǎo)致內(nèi)毒素移位是細(xì)菌易位的前奏腸道菌群紊亂導(dǎo)致內(nèi)毒素移位是細(xì)菌易位的前奏內(nèi)毒素（endotoxin)移位細(xì)菌(bacterial)易位細(xì)菌感染及全身炎癥反應(yīng)嚴(yán)重程度普遍程度腸道菌群紊亂，G-桿菌過度繁殖肝臟功能異常Gut 2005;54:556563王興鵬，腸道屏障功能障礙基礎(chǔ)與臨床 .激活Kupffer細(xì)胞釋放炎癥介質(zhì)，腸道屏障功能受損腸道粘膜通透性腸屏障功能益生菌：維護(hù)腸道生態(tài)平衡，避免內(nèi)毒素移位腸上皮細(xì)胞阻止細(xì)菌易位機(jī)制腸上皮細(xì)胞阻止細(xì)菌易位機(jī)制 腸腔內(nèi)因素：厭氧菌腸腔內(nèi)因素：厭氧菌占多數(shù)，可抑制需氧占多數(shù)，可抑制需氧菌和兼性厭氧菌生長菌和兼性厭氧菌生長 黏液、黏液、IgA和膽

7、汁的附和膽汁的附著作用著作用 上皮細(xì)胞完整性和緊上皮細(xì)胞完整性和緊密連接密連接 T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的免細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的免疫應(yīng)答效應(yīng)疫應(yīng)答效應(yīng)細(xì)菌與腸道免疫系統(tǒng)的相互作用細(xì)菌與腸道免疫系統(tǒng)的相互作用腸道菌群對腸粘膜屏障的作用機(jī)制腸道菌群對腸粘膜屏障的作用機(jī)制粘液產(chǎn)生粘液避免病原菌定植能量供應(yīng)釋放防衛(wèi)素腸腔產(chǎn)生IgA漿細(xì)胞激發(fā)和維持腸相關(guān)淋巴組織淋巴濾泡細(xì)菌脂多糖鞭毛蛋白等M細(xì)胞調(diào)節(jié)緊密連接纖維素益生元 生物屏障機(jī)械屏障化學(xué)屏障免疫屏障Stephan C Bischoff. Gut health: a new objective in medicine? Bischoff BMC Med 2011,

8、9(24). http:/ NFkB（核轉(zhuǎn)錄因子kB） MAPK（分裂原活化蛋白激酶） Akt/PI3K（磷酸肌醇3激酶） PPARr（過氧化物酶體增殖 與活化受體r）NF-B 活化途徑活化途徑NF-BNF-B活化涉及以下六步：活化涉及以下六步：IBIB分子抑制劑磷酸化分子抑制劑磷酸化IBIB分子抑制劑泛素化分子抑制劑泛素化IBIB分子抑制劑被蛋白酶體分子抑制劑被蛋白酶體(VSL#3(VSL#3）降解）降解NF-BNF-B的活化形式易位到細(xì)胞核的活化形式易位到細(xì)胞核NF-BNF-B在核內(nèi)與促炎性基因定向在核內(nèi)與促炎性基因定向結(jié)合結(jié)合促炎性基因產(chǎn)物生成，如：促炎性基因產(chǎn)物生成，如：MCP-1,M

9、CP-1,IL-8 IL-8 Elaine O Petrof. Probiotics and Gastrointestinal Disease: Clinical Evidence and BasicScience. Antiinflamm Antiallergy Agents Med Chen. 2009, 8(3):260-269. 益生菌抑制益生菌抑制NF-B激活的途徑激活的途徑益生菌抑制益生菌抑制NF-BNF-B激活：通過阻斷激活：通過阻斷IBIB泛素化途徑泛素化途徑Ravi Mangal Patel, Patricia W Lin. Developmental biology of

10、gut-probitic Interaction. Gut Microbes. 2010, 1(3):186-195.益生菌介導(dǎo)的固有免疫調(diào)節(jié)益生菌介導(dǎo)的固有免疫調(diào)節(jié)免疫調(diào)節(jié)類益生菌可刺激單核細(xì)胞產(chǎn)生促炎因子TNF-增強(qiáng)機(jī)體免疫，預(yù)防和治療急性胃腸道感染抗炎類益生菌可抑制單核細(xì)胞產(chǎn)生促炎因子TNF-可減少慢性炎癥發(fā)生，預(yù)防和治療IBD和IBS益生菌介導(dǎo)的固有免疫調(diào)節(jié)益生菌介導(dǎo)的固有免疫調(diào)節(jié)Michael H Hsieh，James Versalovic. THE HUMAN MICROBIOME AND PROBIOTICS: IMPLICATIONS FOR PEDIATRICS. Curr

11、 Probl Pediatr Adolesc Health Care.2008, 38(10):309-327 益生菌作用機(jī)制總結(jié)益生菌作用機(jī)制總結(jié)細(xì)菌毒素增加水分細(xì)菌毒素增加水分分泌分泌細(xì)菌破壞腸粘膜上細(xì)菌破壞腸粘膜上皮細(xì)胞間緊密連接皮細(xì)胞間緊密連接侵犯腸粘膜侵犯腸粘膜抗生素破壞腸道正抗生素破壞腸道正常菌群常菌群病毒感染破壞成熟病毒感染破壞成熟腸上皮細(xì)胞腸上皮細(xì)胞雙糖酶減少導(dǎo)致滲雙糖酶減少導(dǎo)致滲透性腹瀉透性腹瀉炎癥炎癥IgA抗體減少抗體減少益生菌對有害菌的作用益生菌對有害菌的作用1、抗毒素作用a.分泌糖蛋白拮抗艱難梭菌A/B腸毒素b.分泌蛋白磷酸酶拮抗大腸埃希菌脂多糖2、抗菌活性a.營養(yǎng)競爭和占位保護(hù)阻止有害菌黏附和定植b. 分泌枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短桿菌肽等細(xì)菌素抑制有害菌，減少細(xì)菌對腸上皮細(xì)胞的攻擊益生菌對腸上皮細(xì)胞的保護(hù)益生菌對腸上皮細(xì)胞的保護(hù)3.產(chǎn)生短鏈脂肪酸，降低腸道PH值，恢復(fù)正常腸功能4.保護(hù)腸