拮抗幽门螺杆菌益生菌的筛选及其干预机制的研究

发布时间：2019-07-24 13:45

【摘要】：幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)感染能引起胃部疾病如胃炎、胃溃疡甚至是胃癌。H. pylori感染率高,在胃中定植会导致胃炎,但是仅有小部分被感染的人会出现临床病状,而大部分无报警症状的患者常被忽视。H. pylori引发的疾病目前主要采用三联法即质子泵抑制剂加两种抗生素的方法治疗,但此疗法存在副作用强烈、易导致抗药性、愈后复发率高等问题。有研究表明益生菌能够辅助治疗H. pylori感染引起的疾病,并能减轻不良反应。因此,本文为了研究利用食疗的方法干预无症状的H. pylori感染或未感染的人群,预防H. pylori的感染或是降低H. pylori的定植量并减轻炎症,筛选具有拮抗H. pylori作用的益生菌,并尝试阐述益生菌干预H. pylori感染的机制,最后研究筛选到的益生菌在乳品中的应用。 利用乳酸菌的耐酸性、疏水性、自凝集和交互凝集作用以及抑制H. pylori生长和尿素酶活性试验,筛选到2株具有潜在拮抗H. pylori作用的乳酸菌,分别为Lactobacillus plantarum 18 (LP18)和L. gasseri Chen (LGChen)。LP18具有耐酸性,能抑制H. pylori生长并降低尿素酶活性。LGChen具有抑菌能力及较强的疏水性、自凝集和与H. pylori交互凝集作用。这两株菌除了可以抑制H. pylori SS1生长,还能抑制其他H. pylori菌株的生长。 采用C57BL/6小鼠,建立H. pylori感染的小鼠模型。H. pylori感染的小鼠模型:先用抗生素预处理后,再以H. pylori SS1 (300μL 1×109CFU/mL)结合碳酸氢钠(250μL 0.2mol/L)处理每只C57BL/6小鼠,感染5次,6个月造模结束的方式,可以得到感染率比较高(80%),定植量稳定(106-107CFU/g)的H. pylori感染的小鼠模型。 利用小鼠模型评价乳酸菌干预H. pylori感染小鼠的效果。乳酸菌分别为商业菌株L. rhamnosus GG(LGG,作为阳性对照菌)、L. bulgaricus 360(LB)和Streptococcus thermophilus TA460(ST)以及本文筛选出乳酸菌LP18和LGChen,并以药物治疗作为阳性对照。动物实验结果表明药物治疗后H. pylori的定植量及胃组织的尿素酶活性降低;乳酸菌(LGG、LP18和LGChen)干预组也能减轻H. pylori引起的炎症,其中LP18干预组可以显著降低H. pylori的定植量,而LGChen干预组显著降低血液中的抗H. pylori- IgG抗体水平,因此综合比较LP18和LGChen干预效果比LGG好;普通商业菌株LB和ST的作用不明显。同时发现H. pylori感染引起血清、肝脏和胃组织中活性氧自由基(ROS)的升高,谷胱甘肽(GSH)的降低以及丙二醛(MDA)的升高。而乳酸菌干预以及药物治疗后,则能够提高胃和肝脏组织的GSH含量同时降低MDA含量。因此,推测乳酸菌可能具有抗氧化作用而保护机体免受H. pylori感染所引起的氧化损伤。 测定了LP18和LGChen的体外抗氧化能力,并用ICR小鼠模型再次评价LP18和LGChen干预H. pylori感染的效果。结果表明这两株乳酸菌都具有抗氧化的能力,LP18和LGChen的DPPH清除率分别为43%和62%,羟自由基的清除率分别为48%和18%,还原力分别相当于62μmol/L和82μmol/L的半胱氨酸的还原力。动物实验表明LGChen和LP18可以降低胃中H. pylori的定植量、尿素酶活性并减轻H. pylori引起的炎症,同时可以提高胃和肝组织中的GSH含量并降低MDA的含量,但没有降低血液中的抗H. pylori-IgG抗体水平。 通过琼脂扩散法、共培养法研究乳酸菌对H. pylori的生长和尿素酶活性的影响,以及用细胞实验研究乳酸菌对H. pylori粘附人胃上皮细胞以及诱导细胞分泌IL-8的影响,来探讨乳酸菌干预H. pylori感染的体外机制。结果表明乳酸菌活菌和发酵上清液可以抑制H. pylori生长;上清液的抗菌能力依赖于上清液中的代谢产物(如有机酸和蛋白质类似物)并受pH值影响;共培养时,乳酸菌的活菌和发酵上清液都能抑制H. pylori的生长和尿素酶活性。细胞实验表明乳酸菌发酵上清液、活菌和死菌均能够通过排阻作用抑制H. pylori粘附于SGC7901细胞(抑制率达到50%),但是竞争和替代作用只能通过上清液和活菌起作用(抑制率达30-40%),死菌无作用或者作用非常小。同时,乳酸菌可以抑制由H. pylori诱导的SGC7901细胞分泌IL-8。 通过抑菌试验和细胞实验以及两种品系的小鼠体内实验,LP18和LGChen干预H. pylori感染的可能机制:当乳酸菌与H. pylori直接接触时,一方面可以利用乳酸菌的代谢物抑制H. pylori的生长和尿素酶活性,从而让H. pylori失去在酸性环境中赖以生存的条件,另一方面可以通过乳酸菌的空间位阻作用阻碍H. pylori的定植,同时通过交互凝集作用把H. pylori共同沉淀排出体外;当乳酸菌与H. pylori没有接触时,乳酸菌可以通过其抗氧化作用和抑制H. pylori诱导上皮细胞分泌IL-8,保护机体避免因H. pylori感染引起的氧化损伤而造成的病变。 研究LP18和LGChen在乳品中的应用,结果表明LP18和LGChen不能利用乳糖发酵,需添加葡萄糖方可在牛乳中生长,但LGChen在此条件下比LP18生长好;两株菌的发酵乳在4℃条件下可保存21d,不发生显著性变化;LP18或LGChen分别与商业菌株(LB和ST)复合发酵,对发酵乳不产生不良影响,表明LP18或LGChen可以应用在乳品中,开发新产品。
【图文】：

潜在的益生菌拮抗 H. pylori 感染。从实验可知，L. plani 生长的能力，并且可以显著性降低 H. pylori 的尿素酶制 H. pylori 生长的特性，筛选出 L. plantarum 18 和 Llori 感染的乳酸菌。A-1.0 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0-1.0-0.8-0.6-0.4-0.20.00.20.40.60.81.0PC2(24.17%)PC 1 ( 28.87% )抑菌力交互凝聚力疏水作用耐酸力自凝集力尿素酶活力

的组织学病理改变也随之好转。本实验中，H. pylori感染的小鼠的确引发中重度的炎症，同时经过三联法药物治疗后，炎症显著减轻。由于抗生素治疗引起许多不良症状，如耐药性菌株出现，腹泻、腹痛等并发症产生，给人们造成很大的困恼。根据 H. pylori 感染率高，而发病率低的特性，对于那些感染H. pylori 而未发病的人群，人们提倡用微生态制剂或是食疗法来预防或是防治 H. pylori感染。近十多年来，人们寻求多种天然产物干预 H. pylori 感染，如植物提取物，乳铁蛋白以及益生菌等。其中，益生菌由于具有耐酸性、调节肠胃微生态菌群、调高免疫力、抗氧化抗癌等功效，备受关注。不少研究者证实益生菌如嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌和格氏乳杆菌等具有降低 H. pylori 定植量和尿素酶活性，减轻 H. pylori 感染引起的炎症。减轻炎症的机制虽然不明确，但是主要可能是由于降低 H. pylori 定植量、提高宿主免疫系统、降低 H. pylori 毒力因子表达等几个方面。本文研究也发现，乳酸菌能够减轻 H. pylori感染引发的炎症，由于本实验是对小鼠先进行乳酸菌干预，而后再进行 H. pylori 感染，同时在感染过程中也不断补充乳酸菌，，因此减轻炎症的原因可能与降低 H. pylori 定植量和尿素酶活性有关。
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：R371

【引证文献】

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1 宁佳;具有抑制单核细胞增生李斯特菌的乳酸菌的筛选及抑菌性质的研究[D];江南大学;2012年

本文编号：2518673