益生菌和肠道粘膜免疫关系的研究进展
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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。1994年Bernet等 人发现嗜酸乳酸杆菌(L.acidophilus)可产生一种非细菌素 的抗微生物物质够抑制病原菌Escherichia coli和Salmo-
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。肠道粘膜面积庞大,它的结构和功能构
收稿日期:2007-03-28 *通讯作者 作者简介:王友湘(1981-),女,硕士研究生,研究方向为发酵生物技术与生物活性物质。
测指标与《保健食品功能学评价程序和检验方法》中 相关指标相比具有较好的相关性,且某些指标具有更高 的敏感性,值得进一步研究和推广。周艳红建立了 pSP189_Vero细胞诱变检测系统,并对孔雀石绿进行检 测,并证明此系统可用于诱变物的检测。
※专题论述
食品科学
2007, Vol. 28, No. 08 537
益生菌和肠道粘膜免疫关系的研究进展
王友湘,陈庆森*
(天津市食品生物技术重点实验室, 天津商学院生物工程系, 天津 300134)
摘 要:益生菌作为一种活的有机体能够在肠道内定植,维持肠道菌群平衡,能够刺激肠道免疫组织产生免疫球 蛋白、细胞因子,促进淋巴细胞的分化,对肠道粘膜免疫具有重要的影响。本文结合最近国内外的研究状况对益 生菌和肠粘膜免疫之间的关系作一下介绍,并提出了益生菌和肠道免疫方面在我国应开展的研究工作。 关键词:益生菌;肠道粘膜免疫;肠道微生物;细胞因子;免疫球蛋白A ;淋巴细胞
Research Progress of Relationship between Probiotics and Intestinal Mucosal Immunization
WANG You-xiang,CHEN Qing-sen* (Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology, Department of Bioengineering, Tianjin University of Commerce,
Tianjin 300134, China)
Abstract: As one kind of living organisms, probiotics can live in the intestine and keep the intestinal microflora in balance, meanwhile they are able to stimulate the intestinal immune system and produce immunoglobulin and cytokine to promote differentiation of lymphocyte, thereby they are significance to the intestinal mucosal immunization. This article summarized the recent information at home and abroad to introduce the relationship between probiotics and the intestinal mucosal immunization, furthermore, it was pointed out the further research trend about probiotics and intestinal immunization in our country. Key words:probiotics;intestinal mucosal immunization;intestinal microflora;cytokine;SIgA;lymphocyte 中图分类号:R392.32 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2007)08-0537-06
nella typhimurium以及Yersinia pseudotuberculosi与 Caco-2 细胞系的粘附,从而阻止了这类致病菌进入 Caco-2 细胞,且这种阻抑作用呈剂量依赖性,另外他 们用两种不同双歧杆菌的菌株(B breve与B.infantis)做实 验,也得到了类似的结果[8-9]。有研究证实了L.acido- philus可降低金黄色葡萄球菌、单核细胞增生李斯特氏 菌、鼠伤寒沙门氏菌、福氏志贺氏菌、大肠埃希氏菌、 肺炎克雷伯氏菌、蜡状芽孢杆菌、绿脓假单胞菌和肠 杆菌的生存能力,抑制这些病原菌在肠道的粘附和生 长,保护机体不受侵害[10]。2001年和2004年Kankaanpaa 等人研究发现乳酸菌与病原菌竞争粘附于肠粘膜是由于 细胞外液的影响,他们还发现在细胞外的多不饱和脂肪 酸对乳酸菌与肠上皮细胞的粘附有着重要影响,从而成 为乳酸菌能够优先粘附定植所特有的能力[11-12]。一系列 的研究成果发现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,益生菌通过 在粘膜表面定植,包括吸附在表面和膜受体上,降解 粘性蛋白并利用这种内源性营养保持数量稳定,这样可 以有更好的代谢和免疫调节作用。另外,研究证实粘 附的益生菌与粘膜表面发生相互作用,可以有效地刺激 免疫反应,并通过竞争排斥作用,把病原菌从肠道上 皮排斥出去。
[2] 隋海霞, 高艾, 张立实, 等. 保健食品快速筛选试验——细胞毒性方 法的确定[J]. 中国食品卫生杂志, 2004, 16(6): 485-488.
[3] 庞春艳, 林炜, 陈华, 等. 福建水华微囊藻粗毒素对原代培养大鼠 肝细胞毒性作用的初步研究[J]. 海峡预防医学杂志, 2004, 10(5): 7-9.
[7] 帅培强. TK基因突变试验——三种人类淋巴母细胞的比较及两类突 变集落形成的机理研究[D]. 成都: 四川大学, 2005.
[8] WIRGHTON S A, STEVENS J C. The human hepatic cytochromes P450 involved in drug metabolism[J]. Critical Rev Toxicol, 1992, 22: 1221.
随着人类对肠道微生物认识的深入,2006年春季由 英、美、法、中等13 个国科学家正式成立“人类元 基因组计划” (也被称为“第二人类基因组计划”)国际 联盟,作为协调这一宏大科学计划的国际组织。该计 划是基于科学家的越来越多研究成果,证明了人体的生 理代谢和生长发育不仅受自身基因控制,有许多现象, 如对疾病的易感性、药物反应等,无法全部用人体基 因的差异来解释。这是因为人体内生活着大量“亲密 的陌生者”—体内菌群,它们的组成和活动与人的发 育、生老病死息息相关。特别是近年来,世界各国科 学家围绕人体菌群,重点是肠道菌群与健康的关系,进 行了一系列高水平的研究。例如,有科学家发现,肠 道菌群可调节人体脂肪储存活动,因而与肥胖症密切相 关;还有科学家发现,能够产生神经毒素的梭状芽孢杆 菌在肠道内过度生长,与儿童自闭症发生有很大联系。 这样开展宏大的“人类元基因组计划”项目将对人体 内所有共生的微生物群落进行测序和功能分析,以试图 阐明许多疾病的发生机理,研究新的药物,控制药物 毒性等具有重大的意义,还将对实现人类健康长寿的目 标做出不可估量的贡献。
[12] 周艳红. pSP189_Vero细胞诱变检测系统的研究及在孔雀石绿诱变 性检测中的应用[D]. 长春: 吉林大学, 2006.
538 2007, Vol. 28, No. 08
食品科学
※专题论述
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(microbiology flora),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 菌对肠道有益的研究最早是由俄国科学家Metchnikof 提 出的,他认为肠道乳酸菌能够通过防止腐败菌的生长而 起到延长寿命的作用[1]。近些年来已有很多学者研究表 明,乳酸杆菌可以影响动物的免疫功能,增强自身免 疫力,增加肠道粘膜对外界的抵抗力[2]。故此越来越多 的学者认识到肠道菌群对人类健康的重要性,以及膳食 成分对肠道菌群的构成及代谢的有益调节作用,发现并 证实益生菌可有效地改善肠道菌群结构,纠正腹腔感染 的动物肠道菌群紊乱,减少细菌易位,从而保护肠粘 膜,还具有抑制病原菌,消除致癌因子,提高机体免 疫力,降低胆固醇等功能[3-4]。总之,由于益生菌对肠 粘膜的保护和免疫具有重要的作用,所以益生菌和肠粘 膜免疫的关系成为近年来研究的热点,本文对其研究现 状作一下综述。
参考文献:
[1] KORTING H C, HERZINGER T, HARTINGER A, et al. Discrimina- tion of the irritancy potential of surfactantsi n vitro by two cytotoxicitБайду номын сангаас assays using normal human keratinocytes, HaCaT cells and 3T3 mouse fibroblasts: correlation with in vivo data from a soap chamber assay[J]. Dermatol Sci, 1994, 7(2): 119-29.
1 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[5],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[6]。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[7] 。
[4] 王征. 急性毒性与遗传毒性体外高通量筛选方法的研究[D]. 上海: 第二军医大学, 2004: 5.
[5] 甘起霓. HepG2在体外遗传毒理学中的应用[J]. 国外医学卫生学分 册, 2000, 27(5): 293-295.
[6] 隋海霞, 高艾, 徐海滨, 等. 杜仲的快速毒性筛选试验[J]. 癌变· 畸 变·突变, 2004(4): 355-358.
[9] 宾晓农, 谭敏, 吕嘉春, 等. 基因芯片筛选BPDE转化16HBE相关 基因[J]. 中国公共卫生, 2006, 22(11): 1350-1352.
[10] 李莹, 金一和. 二恶英类污染物的CALUX测定法[J]. 环境与健康杂 志, 2004, 21(3): 168-169.
[11] 杨杏芬, 黄琼, 杨明杰, 等. 食品毒理学和保健食品功能学评价中流 式细胞术的应用[J]. 毒理学杂志, 2005, 19(S1): 322.
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。肠道粘膜面积庞大,它的结构和功能构
收稿日期:2007-03-28 *通讯作者 作者简介:王友湘(1981-),女,硕士研究生,研究方向为发酵生物技术与生物活性物质。
测指标与《保健食品功能学评价程序和检验方法》中 相关指标相比具有较好的相关性,且某些指标具有更高 的敏感性,值得进一步研究和推广。周艳红建立了 pSP189_Vero细胞诱变检测系统,并对孔雀石绿进行检 测,并证明此系统可用于诱变物的检测。
※专题论述
食品科学
2007, Vol. 28, No. 08 537
益生菌和肠道粘膜免疫关系的研究进展
王友湘,陈庆森*
(天津市食品生物技术重点实验室, 天津商学院生物工程系, 天津 300134)
摘 要:益生菌作为一种活的有机体能够在肠道内定植,维持肠道菌群平衡,能够刺激肠道免疫组织产生免疫球 蛋白、细胞因子,促进淋巴细胞的分化,对肠道粘膜免疫具有重要的影响。本文结合最近国内外的研究状况对益 生菌和肠粘膜免疫之间的关系作一下介绍,并提出了益生菌和肠道免疫方面在我国应开展的研究工作。 关键词:益生菌;肠道粘膜免疫;肠道微生物;细胞因子;免疫球蛋白A ;淋巴细胞
Research Progress of Relationship between Probiotics and Intestinal Mucosal Immunization
WANG You-xiang,CHEN Qing-sen* (Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology, Department of Bioengineering, Tianjin University of Commerce,
Tianjin 300134, China)
Abstract: As one kind of living organisms, probiotics can live in the intestine and keep the intestinal microflora in balance, meanwhile they are able to stimulate the intestinal immune system and produce immunoglobulin and cytokine to promote differentiation of lymphocyte, thereby they are significance to the intestinal mucosal immunization. This article summarized the recent information at home and abroad to introduce the relationship between probiotics and the intestinal mucosal immunization, furthermore, it was pointed out the further research trend about probiotics and intestinal immunization in our country. Key words:probiotics;intestinal mucosal immunization;intestinal microflora;cytokine;SIgA;lymphocyte 中图分类号:R392.32 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2007)08-0537-06
nella typhimurium以及Yersinia pseudotuberculosi与 Caco-2 细胞系的粘附,从而阻止了这类致病菌进入 Caco-2 细胞,且这种阻抑作用呈剂量依赖性,另外他 们用两种不同双歧杆菌的菌株(B breve与B.infantis)做实 验,也得到了类似的结果[8-9]。有研究证实了L.acido- philus可降低金黄色葡萄球菌、单核细胞增生李斯特氏 菌、鼠伤寒沙门氏菌、福氏志贺氏菌、大肠埃希氏菌、 肺炎克雷伯氏菌、蜡状芽孢杆菌、绿脓假单胞菌和肠 杆菌的生存能力,抑制这些病原菌在肠道的粘附和生 长,保护机体不受侵害[10]。2001年和2004年Kankaanpaa 等人研究发现乳酸菌与病原菌竞争粘附于肠粘膜是由于 细胞外液的影响,他们还发现在细胞外的多不饱和脂肪 酸对乳酸菌与肠上皮细胞的粘附有着重要影响,从而成 为乳酸菌能够优先粘附定植所特有的能力[11-12]。一系列 的研究成果发现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,益生菌通过 在粘膜表面定植,包括吸附在表面和膜受体上,降解 粘性蛋白并利用这种内源性营养保持数量稳定,这样可 以有更好的代谢和免疫调节作用。另外,研究证实粘 附的益生菌与粘膜表面发生相互作用,可以有效地刺激 免疫反应,并通过竞争排斥作用,把病原菌从肠道上 皮排斥出去。
[2] 隋海霞, 高艾, 张立实, 等. 保健食品快速筛选试验——细胞毒性方 法的确定[J]. 中国食品卫生杂志, 2004, 16(6): 485-488.
[3] 庞春艳, 林炜, 陈华, 等. 福建水华微囊藻粗毒素对原代培养大鼠 肝细胞毒性作用的初步研究[J]. 海峡预防医学杂志, 2004, 10(5): 7-9.
[7] 帅培强. TK基因突变试验——三种人类淋巴母细胞的比较及两类突 变集落形成的机理研究[D]. 成都: 四川大学, 2005.
[8] WIRGHTON S A, STEVENS J C. The human hepatic cytochromes P450 involved in drug metabolism[J]. Critical Rev Toxicol, 1992, 22: 1221.
随着人类对肠道微生物认识的深入,2006年春季由 英、美、法、中等13 个国科学家正式成立“人类元 基因组计划” (也被称为“第二人类基因组计划”)国际 联盟,作为协调这一宏大科学计划的国际组织。该计 划是基于科学家的越来越多研究成果,证明了人体的生 理代谢和生长发育不仅受自身基因控制,有许多现象, 如对疾病的易感性、药物反应等,无法全部用人体基 因的差异来解释。这是因为人体内生活着大量“亲密 的陌生者”—体内菌群,它们的组成和活动与人的发 育、生老病死息息相关。特别是近年来,世界各国科 学家围绕人体菌群,重点是肠道菌群与健康的关系,进 行了一系列高水平的研究。例如,有科学家发现,肠 道菌群可调节人体脂肪储存活动,因而与肥胖症密切相 关;还有科学家发现,能够产生神经毒素的梭状芽孢杆 菌在肠道内过度生长,与儿童自闭症发生有很大联系。 这样开展宏大的“人类元基因组计划”项目将对人体 内所有共生的微生物群落进行测序和功能分析,以试图 阐明许多疾病的发生机理,研究新的药物,控制药物 毒性等具有重大的意义,还将对实现人类健康长寿的目 标做出不可估量的贡献。
[12] 周艳红. pSP189_Vero细胞诱变检测系统的研究及在孔雀石绿诱变 性检测中的应用[D]. 长春: 吉林大学, 2006.
538 2007, Vol. 28, No. 08
食品科学
※专题论述
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(microbiology flora),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 菌对肠道有益的研究最早是由俄国科学家Metchnikof 提 出的,他认为肠道乳酸菌能够通过防止腐败菌的生长而 起到延长寿命的作用[1]。近些年来已有很多学者研究表 明,乳酸杆菌可以影响动物的免疫功能,增强自身免 疫力,增加肠道粘膜对外界的抵抗力[2]。故此越来越多 的学者认识到肠道菌群对人类健康的重要性,以及膳食 成分对肠道菌群的构成及代谢的有益调节作用,发现并 证实益生菌可有效地改善肠道菌群结构,纠正腹腔感染 的动物肠道菌群紊乱,减少细菌易位,从而保护肠粘 膜,还具有抑制病原菌,消除致癌因子,提高机体免 疫力,降低胆固醇等功能[3-4]。总之,由于益生菌对肠 粘膜的保护和免疫具有重要的作用,所以益生菌和肠粘 膜免疫的关系成为近年来研究的热点,本文对其研究现 状作一下综述。
参考文献:
[1] KORTING H C, HERZINGER T, HARTINGER A, et al. Discrimina- tion of the irritancy potential of surfactantsi n vitro by two cytotoxicitБайду номын сангаас assays using normal human keratinocytes, HaCaT cells and 3T3 mouse fibroblasts: correlation with in vivo data from a soap chamber assay[J]. Dermatol Sci, 1994, 7(2): 119-29.
1 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[5],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[6]。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[7] 。
[4] 王征. 急性毒性与遗传毒性体外高通量筛选方法的研究[D]. 上海: 第二军医大学, 2004: 5.
[5] 甘起霓. HepG2在体外遗传毒理学中的应用[J]. 国外医学卫生学分 册, 2000, 27(5): 293-295.
[6] 隋海霞, 高艾, 徐海滨, 等. 杜仲的快速毒性筛选试验[J]. 癌变· 畸 变·突变, 2004(4): 355-358.
[9] 宾晓农, 谭敏, 吕嘉春, 等. 基因芯片筛选BPDE转化16HBE相关 基因[J]. 中国公共卫生, 2006, 22(11): 1350-1352.
[10] 李莹, 金一和. 二恶英类污染物的CALUX测定法[J]. 环境与健康杂 志, 2004, 21(3): 168-169.
[11] 杨杏芬, 黄琼, 杨明杰, 等. 食品毒理学和保健食品功能学评价中流 式细胞术的应用[J]. 毒理学杂志, 2005, 19(S1): 322.