益生菌作用機(jī)制.ppt

1、益生菌作用機(jī)制,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,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

2、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). ,腸道細(xì)菌間的相互作用,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),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、消化鏈球

3、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,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,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,1,3,2,Alleson Dobson,American society for Microbiology,2012,益

4、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,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 medici

5、ne? Bischoff BMC Med 2011,9(24). ,益生菌保護(hù)腸道上皮組織的機(jī)制,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(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)胞合成緊密連接蛋白，調(diào)節(jié)腸道的通透性，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 減少活性氧自由基產(chǎn)生 益生菌免疫調(diào)節(jié),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

6、;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(xì)胞完整性和緊密連接 T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的免疫應(yīng)答效應(yīng),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,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

7、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). ,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(xì)胞的增殖和生存（如通過NFkB通路影響巨噬細(xì)胞增殖活化） 與樹突狀細(xì)胞相互作用，影響T細(xì)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(dá),影響腸道運(yùn)動和痛覺感受 增加sIgA,益生菌調(diào)節(jié)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)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/PI

8、3K （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,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(xì)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,Elaine O Petrof. Probiotics and Gastrointestinal Disease: Clinical Evidence and Basic Science. Antiinflamm Antiallergy Agents Med Chen.

9、 2009, 8(3):260-269.,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 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),Michael H Hsieh，James Versalovic. THE HUMAN MICROBIOME AND PROBIOTICS: IMPLICATIONS FOR PEDIAT

10、RICS. Curr Probl Pediatr Adolesc Health Care.2008, 38(10):309-327,益生菌作用機(jī)制總結(jié),細(xì)菌毒素增加水分分泌,細(xì)菌破壞腸粘膜上皮細(xì)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(xì)胞,雙糖酶減少導(dǎo)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(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) 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)腸上皮細(xì)胞間緊密連接，維護(hù)腸道粘膜屏障完整性 5.促進(jìn)