文獻簡介

長鏈菊糖和嗜酸乳桿菌W37的合生效應可由免疫Toll樣受體和樹突狀細胞的直接協同刺激引起

Synbiotic Effects of the Dietary Fiber Long-Chain Inulin and Probiotic Lactobacillus acidophilus W37Can be Caused by Direct, Synergistic Stimulation of Immune Toll-Like Receptors and Dendritic Cells

期刊名稱：MolecularNutrition and Food Research   時間：2018  影響因子：4.653

背景

膳食纖維和乳酸菌的共同作用通常通過腸道微生物群的協同調節和發酵產物（如短鏈脂肪酸（SCFAs））的刺激影響。然而，研究表明膳食纖維和乳酸菌可以直接刺激免疫細胞，并有利于機體的免疫。本文研究了免疫活性長鏈菊粉（lcITF）和嗜酸乳桿菌W37（LaW37）對樹突狀細胞（DCs）的協同作用。

研究結果

研究方法為在有或無腸上皮細胞（IEC）培養基的情況下，研究lcITF和LaW37單獨或聯合應用對DCs分泌Toll樣受體（TLRs）信號和細胞因子的影響。此外，還研究了DC對鼠傷寒沙門菌（STM）的反應。

研究結果：

1、免疫受體對LaW37、lcITF有特異性反應，它們的結合具有協同效應

lcITF和乳酸桿菌都通過TLRs對免疫細胞發出信號，在TLR2、3和5表達細胞系中觀察到lcITF的激活。lcITF/LaW37對TLRs有協同作用，該組合以劑量依賴性方式激活TLR2，5 mg mL 1/LaW37 106 CFU mL 1時增加5.7倍（p=0.003），lcITF 10 mg mL 1/LaW37 106 CFU mL 1時增加11.4倍（p<0.0001；圖2A）。它還以協同方式激活了TLR3，LcITF 10 mg mL 1/LaW37 106 CFU mL 1導致6.1倍的增加（p<0.0001；圖2B）。LcITF/LaW37以劑量依賴性的方式顯著激活TLR5（圖2C）。

2、LaW37刺激樹突狀細胞的促炎癥表型，而lcITF/LaW37則減弱樹突狀細胞的反應

研究發現與未刺激的樹突狀細胞相比，LaW37顯著增加了CCL-2/MCP-1（p=0.022）、IL-6（p=0.001）和TNF-α（p=0.001）（表2）。最后，lcITF/LaW37聯合治療顯著增加了TNF-α（p=0.026），并有增加CCL-2/MCP-1的趨勢（p=0.084；表2）。總的來說，lcITF/LaW37的聯合作用比LaW37的作用輕。

3、腸上皮細胞調節lcITF和/或LaW37的DC反應

研究者重復了實驗，以研究在暴露于lcITF、LaW37或lcITF/LaW37 20小時后收集的IECs廢培養基（Caco-SM）是否能調節DCs的反應（圖1B）。首先，評估了Caco-SM本身對樹突狀細胞的影響，與未受刺激的樹突狀細胞進行了比較受試細胞因子和趨化因子無統計學差異（表3）。最后，在Caco-2細胞自身暴露于相同成分20小時后，將DCs暴露于兩種成分和Caco-SM。lcITF/LaW37聯合治療顯著增加IL-8（p<0.0001）、TNF-α（p=0.0035）和IL-6（p=0.023）（表3）。

4、STM影響Caco-2細胞降低DC反應中的TNF-α反應

研究者在樹突狀細胞上重復了上述實驗，但在Caco-2細胞與lcITF、LaW37或lcITF/LaW37預孵20小時后添加了45分鐘的STM挑戰（圖1C）。從Caco-2培養基的基底外側收集的培養基暴露于兩種成分和STM中，進一步稱為Caco SM STM。與暴露于Caco SM對照的DCs相比，暴露于Caco-SM-STM的DCs中的TNF-α從培養基對照的10pg-mL-1降低到4 pg-mL-1以上（p<0.0001）（表4）。研究者在45分鐘STM激發之前，將Caco-2細胞預先培養到lcITF、LaW37或lcITF/LaW37 20小時。然后將這種Caco-SM-STM以1:10的比例分別暴露于培養的樹突狀細胞中。LaW37增加了所有可檢測的細胞因子，這在CCL-2/MCP-1（p=0.004）、IL-6（p=0.007）、IL-8（p<0.0001）和TNF-α（p=0.0001）中有統計學意義，但對IL-1ra沒有統計學意義。lcITF/LaW37的組合也是如此。

總結語

綜上所述，膳食纖維lcITF與乳酸菌LaW37的共生作用是通過協同激活免疫受體實現的。聯合使用lcITF/LaW37可協同激活特異性TLRs，對DC細胞因子有獨特的作用。膳食纖維和細菌的共生效應不僅局限于對腸道菌群的影響，還可以通過協同直接刺激IECs和/或免疫細胞來實現。這種協同作用的最終結果取決于單個成分調節免疫反應的強度。

DOI：10.1002/mnfr.201800251

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