益生菌作用機制【薈萃精制】

1、益生菌作用機制,一個值得不斷研究的課題,1,行業(yè)培訓,益生菌作用機制三個角度,（益生菌-細胞） 恢復腸道正常通透性 刺激粘液產(chǎn)生 促進粘膜再生,（益生菌-細菌） 競爭營養(yǎng)和定植位點 產(chǎn)生抗微生物物質(zhì),（益生菌-免疫） 刺激或增強 IgA的產(chǎn)生 NK-cell 的活性 白細胞的吞噬活性 T細胞和B細胞的增殖活性 細胞因子的產(chǎn)生,增強腸道粘膜屏障功能和定植抗力,阻止病原菌的黏附和定植,增強腸道粘膜和系統(tǒng)的免疫反應,有效對抗病原體，調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，維護腸道粘膜屏障功能,2,行業(yè)培訓,益生菌與細菌的相互作用,3,行業(yè)培訓,腸道菌群對腸粘膜屏障的作用機制,粘液,產(chǎn)生粘液,避免病原 菌定植,能量 供應,

2、釋放 防衛(wèi)素,腸腔,產(chǎn)生IgA,漿細胞,激發(fā)和維持 腸相關淋巴組織,淋巴濾泡,細菌脂多糖 鞭毛蛋白等,M細胞,調(diào)節(jié)緊密連接,纖維素益生元,生物屏障,機械屏障,化學屏障,免疫屏障,Stephan C Bischoff. Gut health: a new objective in medicine? Bischoff BMC Med 2011,9(24). ,4,行業(yè)培訓,腸道細菌間的相互作用,細菌的不同生物學特性與生活習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 糖分解細菌和蛋白分解細菌 細菌之間的生存競爭拮抗,5,行業(yè)培訓,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

3、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， 約占腸道細菌總數(shù)的99%,6,行業(yè)培訓,營養(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,2,5,7,行業(yè)培訓,益生菌產(chǎn)生細菌素的作用,1、益生菌產(chǎn)生細菌素作為定植蛋白，產(chǎn)生定植抗力，與病原菌進行占位競爭并抑制病原菌定植 2、細菌素可直接抑制或殺滅病原菌 3、細菌素作為信號蛋白，向腸道菌群和免疫系統(tǒng)傳遞信息,1,3,2,Alleso

4、n Dobson,American society for Microbiology,2012,8,行業(yè)培訓,益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,費氏丙酸桿菌謝氏亞種,9,行業(yè)培訓,益生菌與腸上皮細胞的相互作用,10,行業(yè)培訓,腸道菌群對腸粘膜屏障的作用機制,粘液,產(chǎn)生粘液,避免病原 菌定植,能量 供應,釋放 防衛(wèi)素,腸腔,產(chǎn)生IgA,漿細胞,激發(fā)和維持 腸相關淋巴組織,淋巴濾泡,細菌脂多糖 鞭毛蛋白等,M細胞,調(diào)節(jié)緊密連接,纖維素益生元,生物屏障,機

5、械屏障,化學屏障,免疫屏障,Stephan C Bischoff. Gut health: a new objective in medicine? Bischoff BMC Med 2011,9(24). ,11,行業(yè)培訓,益生菌保護腸道上皮組織的機制,可能作用機制包括： 共生菌通過促進纖維素和營養(yǎng)物質(zhì)的消化，從而提供能量和物質(zhì)（短鏈脂肪酸、多種酶，多種維生素等） 促進杯狀細胞產(chǎn)生黏液、潘氏細胞釋放防御素和上皮細胞合成緊密連接蛋白，調(diào)節(jié)腸道的通透性，維持腸道機械屏障功能 調(diào)節(jié)和預防上皮細胞凋亡 減少活性氧自由基產(chǎn)生 益生菌免疫調(diào)節(jié),12,行業(yè)培訓,腸道菌群紊亂導致內(nèi)毒素移位是細菌易位的前奏,

6、內(nèi)毒素（endotoxin)移位,細菌(bacterial)易位,細菌感染及全身炎癥反應,嚴重程度,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與臨床 .,激活Kupffer細胞釋放炎癥介質(zhì)，腸道屏障功能受損,腸道粘膜通透性,腸屏障功能,益生菌：維護腸道生態(tài)平衡，避免內(nèi)毒素移位,13,行業(yè)培訓,腸上皮細胞阻止細菌易位機制,腸腔內(nèi)因素：厭氧菌占多數(shù)，可抑制需氧菌和兼性厭氧菌生長 黏液、IgA和膽汁的附著作用 上皮細胞完整性和緊密連接 T細胞和巨噬細胞的免疫應答效應,14,行業(yè)培訓,細菌與腸道免疫系統(tǒng)的相互作用,15,

7、行業(yè)培訓,腸道菌群對腸粘膜屏障的作用機制,粘液,產(chǎn)生粘液,避免病原 菌定植,能量 供應,釋放 防衛(wèi)素,腸腔,產(chǎn)生IgA,漿細胞,激發(fā)和維持 腸相關淋巴組織,淋巴濾泡,細菌脂多糖 鞭毛蛋白等,M細胞,調(diào)節(jié)緊密連接,纖維素益生元,生物屏障,機械屏障,化學屏障,免疫屏障,Stephan C Bischoff. Gut health: a new objective in medicine? Bischoff BMC Med 2011,9(24). ,16,行業(yè)培訓,益生菌與宿主免疫系統(tǒng)的交互作用,改變信號途徑，影響靶細胞的增殖和生存（如通過NFkB通路影響巨噬細胞增殖活化） 與樹突狀細胞相互作用，影

8、響T細胞分化為Th1，Th2或Treg， 分泌神經(jīng)遞質(zhì)分子,調(diào)節(jié)痛覺受體的表達,影響腸道運動和痛覺感受 增加sIgA,17,行業(yè)培訓,益生菌調(diào)節(jié)信號轉(zhuǎn)導途徑,調(diào)整多種信號途徑： 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）,18,行業(yè)培訓,NF-B 活化途徑,NF-B活化涉及以下六步： IB分子抑制劑磷酸化 IB分子抑制劑泛素化 IB分子抑制劑被蛋白酶體 (VSL#3）降解 NF-B的活化形式易位到細胞核 NF-B在核內(nèi)與促炎性基因定向 結(jié)合 促炎性基因產(chǎn)物生成，如：MCP-1, IL-8,

9、Elaine O Petrof. Probiotics and Gastrointestinal Disease: Clinical Evidence and Basic Science. Antiinflamm Antiallergy Agents Med Chen. 2009, 8(3):260-269.,19,行業(yè)培訓,益生菌抑制NF-B激活的途徑,益生菌抑制NF-B激活：通過阻斷IB泛素化途徑,Ravi Mangal Patel, Patricia W Lin. Developmental biology of gut-probitic Interaction. Gut Microbe

10、s. 2010, 1(3):186-195.,20,行業(yè)培訓,益生菌介導的固有免疫調(diào)節(jié),21,行業(yè)培訓,益生菌介導的固有免疫調(diào)節(jié),Michael H Hsieh，James Versalovic. THE HUMAN MICROBIOME AND PROBIOTICS: IMPLICATIONS FOR PEDIATRICS. Curr Probl Pediatr Adolesc Health Care.2008, 38(10):309-327,22,行業(yè)培訓,益生菌作用機制總結(jié),細菌毒素增加水分分泌,細菌破壞腸粘膜上皮細胞間緊密連接侵犯腸粘膜,抗生素破壞腸道正常菌群,病毒感染破壞成熟腸上皮細胞,雙糖酶減少導致滲透性腹瀉,炎癥,IgA抗體減少,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、短桿菌肽等細菌素抑制有害菌，減少細菌對腸上皮細胞的攻擊,益生菌對腸上皮細胞的保護 3.產(chǎn)生短鏈脂肪酸，降低腸道PH值，恢復正常腸功能 4.保護腸上皮細胞間緊密連接，維護腸道粘膜屏障完整性 5.促進消化吸收 a.