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干酪乳杆菌Zhang通过免疫调节、抗炎症作用缓解上呼吸系统疾病

时间:2020-02-13 12:12来源:实验室 作者:bio149发布 浏览次数:

    上呼吸道感染(URTI)作为一种常见疾病,主要包含普通感冒、鼻窦炎、咽炎和气管炎等。抗生素是目前治疗URTI的最主要方式,但抗生素的耐药性也引起了广泛关注。有研究表明乳酸杆菌属的菌株作为常见的益生菌,安全性很高,对上呼吸道感染有缓解作用。此外,在治疗中还发现乳杆菌可以提高呼吸道黏膜免疫力并且调节相关免疫细胞。

    故本试验探究干酪乳杆菌Zhang(LC-Zhang)对上呼吸道感染(URTI)的缓解作用;针对益生菌的适应性,对排便次数进行统计;并通过血液检测,对其免疫调节、抗炎症作用以及抗氧化作用进行分析。

    试验方法

    选择165名自愿报名且满足试验要求(18-81岁,其中18-50岁为成年组,51-81岁为老年组;排除I型糖尿病、艾滋病和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺陷者等严重疾病患者)的试验者。随机分成益生菌组(LC-Zhang组,服用LC-Zhang:50亿/天)和安慰剂组。其中参与问卷调查的有165人,血液分析的有80人(图1)。

    分析方法

    1.问卷调查

    上呼吸道疾病发生记录(发病次数,持续时间等)

    排便次数统计

    持续时间:1年(每月记录一次,共12次)

    2.血液分析

    血浆细胞因子(细胞白介素IL-1,4,10;肿瘤坏死因子TNF-α和干扰素IFN-γ等)  

    全血细胞计数(血红蛋白浓度MCHC;红细胞沉降率ESR)

    基因表达(CD4;CD8;CD27;CD44和CXCR5)

    持续时间:1年(0、6、12月检测)
图1:调查问卷和血液分析的分组情况
 
    试验结果

    01
   
    上呼吸道感染(URTI)

    在成年和老年人群中,与安慰剂组相比,LC-Zhang组有关流鼻涕、阻塞、粘液产生和打喷嚏症状的持续时间都有所减少(P<0.05),且成年人的治疗效果更明显(图2A,B)。老年人群LC-Zhang组有关咽部疾病(咽痛、咳嗽、声音沙哑等)症状的持续时间减少并不明显(图2C,D)。与安慰剂组相比LC-Zhang组有关一般流感(呕吐、食欲不振、头痛和发烧等)症状的持续时间都显著减少(P<0.01),且成年人的效果更明显(图2E,F)。

    LC-Zhang组成年人平均每月有4.2天存在URTI症状,安慰剂组是每月6.5天,减少了2.3天。LC-Zhang组老年人平均每月有2.8天存在URTI症状,安慰剂组是每月3.8天,减少了1天。与此同时我们对患者排便次数进行了统计,发现LC-Zhang组的改善效果明显。

    这表明LC-Zhang组可以显著缓解URTI症状,对流感症状改善效果明显。并且能改善排便次数,有效调节肠道菌群,维持肠道微生态平衡。
 
图2:URTI各种症状治疗过程对比详情,A、C、E为成年人群,B、D、F为老年人群,——为安慰剂组,---为LC-Zhang组。

    02血液分析

    在12个月内三次采集血液样本,对血浆细胞因子进行检测,其中抗炎因子细胞白介素-4(IL-4)在成年人和老年人中含量都有所增加,尤其对于老年人群中的LC-Zhang组,在12月的时候有显著提升(P<0.01)(图3A,B)。其他细胞因子(IL-10、IL-1、TNF-α、IFN-γ和IF-6等)的含量不受LC-Zhang服用的影响,而安慰剂组中含量则有所增加。

    这表明益生菌LC-Zhang可以有效调节人体免疫,增加抗炎因子含量;对免疫低下引起的上呼吸道感染人群,可以有效增强其免疫力,并保持免疫平衡。
图3:试验过程血浆细胞因子(IL-4)含量对比,A为成年人群,B为老年人群。

    03全血细胞计数

    血红蛋白浓度(MCHC)含量在成年人群和老年人群中分别有所下降,但两组人群中的LC-Zhang组数值仍然比安慰剂组要高(图4A,B)。对于红细胞沉降率(ESR),成年人群数据无明显变化,老年人群的LC-Zhang组则在6个月的时候存在显著下降(P<0.001)(图4C,D)。通过Spearman相关性分析显示,对于老年人群的LC-Zhang组其MCHC含量与红细胞膜脂过氧化之间存在负相关,具体以总胆汁酸(TBA)的形式显示;同时红细胞沉降率(ESR)与CD44的表达也存在负相关的关系(图4E,F)。

    这表明益生菌LC-Zhang具有良好的抗氧化作用,维持MCHC含量平衡;降低ESR水平,减少红细胞沉降所造成的炎症反应。
图4:MCHC和ESR在治疗过程中的变化情况,A、C为成年人群,B、D为老年人群;TBA,ESR相关度的情况

    04血浆免疫参数

    免疫参数CD4、CD8、CD27和CXCR5的基因表达,在成年人群的LC-Zhang组相关基因的表达在6个月后增长最为显著,而安慰剂组相关基因的表达在12个月后增长最为显著。对于CD44的表达,成年人群和老年人群都有显著提升,两组人群中的LC-Zhang组在6个月后增长最为显著,而安慰剂组则并不显著(图5A-J)。
图5:血浆免疫相关基因表达的详情,图A、C、E、G、I为成年人群,图B、D、F、H、J为老年人群。
 
    试验结论

    干酪乳杆菌Zhang(LC-Zhang)具有良好的益生作用,能显著缓解患者上呼吸道疾病。

    对于上呼吸道感染(URTI)的治疗,干酪乳杆菌Zhang(LC-Zhang)可以有效降低疾病发生率,尤其对于成年患者效果更为显著。LC-Zhang同时可以很好的适应患者体内环境,改善排便次数,调节肠道菌群,维持肠道微生态平衡。细胞抗炎因子IL-4的提升和一些免疫参数(CD4、CD8、CD27、CD44和CXCR5)表达的提升,也同样证明LC-Zhang可以迅速激活获得性免疫,从而更加有效的抵抗流感病毒。

    在RBC血液指标异常方面,干酪乳杆菌Zhang(LC-Zhang)可以有效改善血红蛋白浓度(MCHC)和红细胞沉降率(ESR)的参数,通过其抗氧化特性来维持MCHC水平,降低红细胞膜脂质过氧化的敏感度。维持红细胞沉降率(ESR)在较低水平,减少红细胞沉降所引起的炎症反应,延缓衰老。基因层面CD44表达的上升,以及CD44与ESR呈负相关的关系也同样可以证明于此。

    此文章已发表于:Journal of Functional Foods, 2018, (3)44, 235-245.


 
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