CN115364127A - 一种对免疫抑制小鼠具有调节作用的植物乳杆菌与益生元复合物 - Google Patents
一种对免疫抑制小鼠具有调节作用的植物乳杆菌与益生元复合物 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于生物技术领域,公开了一种对免疫抑制小鼠具有调节作用的植物乳杆菌与益生元复合物。本发明复合物由植物乳杆菌DMDL9010与低聚果糖FOS95组成,能使免疫受损小鼠的皮毛完全恢复,小肠壁的厚度和小肠绒毛的长度得到恢复,脾腺和胸腺指数上升到正常水平,全血的中性粒细胞、红细胞与淋巴细胞百分比恢复到健康水平,血清中免疫球蛋白IgA、IgG、IgM及干扰素IFN‑γ含量上升到健康水平,白细胞介素IL‑2、IL‑4、IL‑10和肠道免疫效应因子SIgA含量上升到健康水平。本发明通过将益生菌与低聚果糖结合,提供了一种健康,安全,无副作用的免疫调节复合物,可添加在食品以及药品中,提高人体免疫功能。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域,具体涉及一种对免疫抑制小鼠具有调节作用的植物乳杆菌 与益生元复合物。
背景技术
免疫是指机体免疫系统对体外异物或抗原进行识别、排斥和清除作用来维持生理平衡。 免疫系统是由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成。免疫器官是免疫细胞生长,成熟 或分布的地方。肠道免疫系统由非特异性免疫和特异性免疫构成。肠道非特异性免疫起到 天然屏障作用,分为物理屏障、化学屏障和微生物屏障,是机体免疫防御功能的一道重要 防线。肠道特异性免疫主要分为体液免疫和细胞免疫,其各自有其独特的作用,又可以相 互配合,共同发挥免疫效应。
肠道内特定的微生物群可有效维持免疫平衡,并对人体健康起着至关重要的作用,当 正常微生物群遭到破坏则打破了肠道免疫系统平衡,引发疾病。益生菌可通过改善肠道微 生物构成、产生抗炎因子、抑制病原菌群生长,从而预防和治疗一些消化道疾病。乳杆菌 属(Lactobacillus)细菌是肠道正常菌群中益生菌的重要成员,近年来越来越引起食品科学、 微生物学、微生态学等领域的关注。
低聚果糖(fructo-oligosaccharide,FOS)是一种不易被小肠吸收的膳食纤维,可促进 肠道中双歧杆菌的生长,抑制病原菌生长,从调节肠道菌群。
中国专利CN113712207A发明了一种提高胃肠道免疫能力的益生菌益生元组合物及其 应用,所述组合物是一种由副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)与母乳低聚糖(Human Milk Oligosaccharides)组成的营养组合物,但是该组合物只降低了肠道炎症因子IL-8与IP-10以 及对大肠杆菌的抑制作用,而没有表明对于典型炎症因子(如白细胞介素、干扰素等)的 调节能力,并且未测定该组合物在胃肠道中的耐受力,因此,此发明对于肠道免疫调节方 面具有一定的局限性。综上,迫切需要一种在胃肠道中存活性良好,且对肠道免疫调节作 用范围更广的益生菌与益生元的组合物。
发明内容
针对于益生菌调节肠道免疫问题,本发明的首要目的是提供一种对免疫抑制小鼠具有 调节作用的植物乳杆菌与益生元复合物。
本发明针对目前机体免疫功能的不足,本发明的再一目的是提供了上述植物乳杆菌与 益生元复合物的应用,一种益生菌与低聚果糖混合使用调节机体免疫功能的方法和应用。
本发明的目的通过如下技术方案实现:
一种对免疫抑制小鼠具有调节作用的植物乳杆菌与益生元复合物,其特征在于,所述 植物乳杆菌(Lactobacillus sp.)DMDL 9010,保藏编号为CGMCC NO.5172,所述益生元 为低聚果糖FOS95、低聚异麦芽糖、菊粉或低聚木糖的一种。
优选地,所述益生元为低聚果糖FOS95或低聚异麦芽糖。
优选地,所述益生元为低聚果糖FOS95。
优选地,所述植物乳杆菌与益生元的比为:1×106~1×1012CFU:1g。
优选地,所述植物乳杆菌与益生元的比为:1×108~1×1012CFU:1g。
优选地,所述植物乳杆菌与益生元的比为:3.4×1011CFU:1g。
一种制备上述植物乳杆菌与益生元复合物的方法,包括如下步骤:
将植物乳杆菌DMDL9010冻干粉与益生元按比例混合,溶解于生理盐水中制备得到。
优选地,所述植物乳杆菌DMDL9010冻干粉与益生元质量比为2:1~4:1,所述植物乳 杆菌DMDL9010冻干粉与生理盐水的质量体积比g/mL为1:3~1:5。
优选地,所述植物乳杆菌DMDL9010冻干粉的菌含量为1×106~1×1012CFU/g。
上述植物乳杆菌和益生元复合物在制备免疫药物中的应用。
上述植物乳杆菌和益生元复合物在制备食品中的应用。
本发明与现有技术相比,具有如下优点和有益效果:
(1)本发明得到的与植物乳杆菌DMDL9010复合具有调节免疫能力的益生元为低聚果糖FOS95。
(2)使用植物乳杆菌DMDL9010和低聚果糖FOS95复合物对免疫抑制小鼠进行21 天治疗后,能完全恢复由药物环磷酰胺引起的免疫损伤小鼠的胸腺指数和脾腺指数,能恢 复到正常组的水平,与左旋咪唑药物治疗组水平相当。
(3)使用植物乳杆菌DMDL9010和低聚果糖FOS95复合物对免疫抑制小鼠进行21 天治疗后,全血中白细胞计数、中性粒细胞的百分比、红细胞计数、淋巴细胞百分比等4 项生化指标能恢复,与左旋咪唑药物治疗组的水平相当,能恢复到正常水平。
(4)使用植物乳杆菌DMDL9010和低聚果糖FOS95复合物对免疫抑制小鼠进行21 天治疗后,使其受损的皮毛完全恢复;小肠壁的厚度和小肠绒毛的长度得到恢复。
(5)使用植物乳杆菌DMDL9010和低聚果糖FOS95复合物对免疫抑制小鼠进行21 天治疗后,脾腺和胸腺指数分别上升12.9%、7.4%,全血中红细胞降低6.7%、淋巴细胞百 分比升高55.1%,血清中IgA、IgG含量上升106.9%、22.2%,肠黏膜IL-2、IL-4、IL-10、 TNF-α和SIgA含量分别上升43.3%、21.7%、36.5%、31.9%、141.6%。RT-PCR结果进一 步表明,白细胞介素IL-2、IL-4、IL-10,干扰素IFN-γ,肠道肿瘤坏死因子TNF-α等基因 表达得到促进,与左旋咪唑药物治疗组的水平相当,能恢复到正常水平。
菌体:植物乳杆菌(Lactobacillus sp.)DMDL 9010,保藏编号为CGMCC NO.5172,于2011年8月19日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,简称CGMCC, 地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所。该菌株已在中国专 利CN102978134A中公开。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例 及其说明用来解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1为不同处理方式对Balb/c小白鼠经过处理后其皮毛的变化图。
图2为不同处理方式对Balb/c小白鼠经过处理后其脾腺指数的变化图。
图3为不同处理方式对Balb/c小白鼠经过处理后其胸腺指数的变化图。
图4为不同处理方式对小鼠全血中白细胞计数,中性粒细胞百分比,红细胞计数,淋 巴细胞百分比的影响。(a:血液中白细胞含量的变化;b:血液中中性粒细胞含量的变化;c:血液中红细胞含量的变化;d:血液中淋巴细胞含量的变化)Duncan,a=0.05;标注无 相同字母者差异显著(P<0.05)。
图5为不同处理方式对Balb/c小白鼠血清中免疫球蛋白IgA的含量变化图,Duncan, a=0.05;标注无相同字母者差异显著(P<0.05)。
图6为不同处理方式对Balb/c小白鼠血清中免疫球蛋白IgG的含量变化图,Duncan, a=0.05;标注无相同字母者差异显著(P<0.05)。
图7为不同处理方式对Balb/c小白鼠血清中免疫球蛋白IgM的含量变化图,Duncan, a=0.05;标注无相同字母者差异显著(P<0.05)。
图8为不同处理方式对Balb/c小白鼠血清中干扰素IFN-γ的含量变化图。Duncan,a=0.05;标注无相同字母者差异显著(P<0.05)。
图9为不同处理方式对Balb/c小白鼠肠黏膜肿瘤坏死因子TNF-α的含量变化图,Duncan,a=0.05;标注无相同字母者差异显著(P<0.05)。
图10为不同处理方式对Balb/c小白鼠肠道黏膜白细胞介素IL-2的含量变化图,Duncan, a=0.05;标注无相同字母者差异显著(P<0.05)。
图11为不同处理方式对Balb/c小白鼠肠道黏膜白细胞介素IL-4的含量变化图,Duncan,a=0.05;标注无相同字母者差异显著(P<0.05)。
图12为不同处理方式对Balb/c小白鼠肠道黏膜白细胞介素IL-10的含量变化图,Duncan,a=0.05;标注无相同字母者差异显著(P<0.05)。
图13为不同处理方式对Balb/c小白鼠肠道黏膜干扰素IFN-γ的含量变化图,Duncan, a=0.05;标注无相同字母者差异显著(P<0.05)。
图14为不同处理方式对Balb/c小白鼠肠道黏膜干扰素IFN-γ与IL-4比例的变化图, Duncan,a=0.05;标注无相同字母者差异显著(P<0.05)。
图15不同处理方式对Balb/c小白鼠小肠黏膜上肠道免疫效应因子SIgA含量变化图, Duncan,a=0.05;标注无相同字母者差异显著(P<0.05)。
图16为不同方式处理的Balb/c小白鼠肠道肠壁厚度电镜图。
图17为不同方式处理的Balb/c小白鼠小肠绒毛的长度电镜图,Duncan,a=0.05;标 注无相同字母者差异显著(P<0.05)。
图18为不同方式处理的Balb/c小白鼠小肠纵切面电镜图。
图19为实时荧光定量PCR检测相关基因IL2、IL4、IL10、IFN-Y、TNF-a和GAPDH 的溶解曲线。
图20为A组、B组、C组、D组和E组5组不同处理方法对基因IL2、IL4、IL10、 IFN-Y和TNF-a表达量Cq值的影响。Duncan,a=0.05;标注无相同字母者差异显著(P<0.05)。
图21免疫效应表达图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述,但本发明的实施方式不限于此, 对于未特别注明的工艺参数,可参照常规技术进行。
植物乳杆菌(Lactobacillus sp.)DMDL9010已在中国专利CN102978134A中公开。
低聚木糖、低聚果糖、低聚半乳糖、大豆低聚糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖、菊粉来源:异麦芽糖低聚糖(食品级、含量98.5%、河南万邦实业有限公司),低聚半乳糖(食品级、含量99%、上海东醇科技有限公司),低聚木糖(食品级、含量98.5%、千志食品专营店),低聚乳果糖(食品级、含量98%、武汉华士特工业生物技术开发有限公司),大豆低聚糖(食品级、含量98.5%、河南万邦实业有限公司),菊粉(食品级、含量99%、百斯特食品添加剂有限公司),低聚果糖(型号QHT-FOS-P95S、FOS含量95%、简称为FOS95、江门量子高 科生物股份有限公司)。
实施例1:DMDL9010和益生元混合在体外模拟胃液的耐受性
将DMDL9010和低聚木糖、低聚果糖、低聚半乳糖、大豆低聚糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖、菊粉7种益生元在体外模拟胃液的耐受性评价:
准确量取浓盐酸(36~38%)234mL,加水稀释,定容至10000mL,即制得9.5~10.5% 的稀盐酸;准确量取稀盐酸16.4mL,加水约900mL,制得1mol/L的盐酸;取1mol/L的盐酸,按10g/L加入胃蛋白酶充分溶解,调节pH分别为1.5,用0.22μm水系滤膜过滤除 菌,4℃保存,备用。
将2g菌粉(植物乳杆菌DMDL9010的菌含量1.7×1011CFU/g)和1g益生元溶于10mL生理盐水制成混合液,将该混合液与pH为1.5含有胃蛋白酶的模拟胃液按体积比1:10混合,然后将混合物放在37℃培养箱反应,反应3小时后测OD600nm。
表1 DMDL9010和益生元混合在体外模拟胃液的耐受性
注:Duncan,a=0.05;标注无相同字母者差异显著(P<0.05)
实验结果如表1所示,表明DMDL9010与低聚异麦芽糖、FOS95混合更能耐受胃液的处理(P≤0.05),但是考虑到原料的性价比和来源,选择低聚果糖FOS95与DMDL9010 混合。
实施例2:动物实验
(1)实验设计
6周的雄性Balb/c小白鼠→华南农业大学动物中心适应性饲养1周→饲喂3周→眼球 取血,处死→取材。
(2)实验分组
实验分成5组,每组10只Balb/c小白鼠,详细如下:
(1)阴性对照组(A组):每只Balb/c小白鼠灌胃生理盐水,灌胃量为0.2mL/20g (小鼠体重)。
(2)免疫损伤组(B组):每只Balb/c小白鼠连续腹腔注射环磷酰胺3天,注射量为50mg/kg(小鼠体重),然后对小鼠灌胃生理盐水,灌胃量为0.2mL/20g(小鼠体重)。 环磷酰胺溶液为25mg溶于5mL的生理盐水中。
(3)左旋咪唑药物治疗组(C组):每只小鼠连续腹腔注射环磷酰胺3天,注射量为50mg/kg(小鼠体重),然后连续灌胃左旋咪唑,灌胃量为0.2mL/20g(小鼠体重)。环 磷酰胺溶液为25mg溶于5mL的生理盐水中,左旋咪唑溶液为25mg溶于5mL的生理盐 水中。
(4)DMDL9010治疗组(D组):每只小鼠连续腹腔注射环磷酰胺3天,注射量为 50mg/kg(小鼠体重),然后连续灌胃DMDL9010菌液,灌胃量为0.2mL/20g(小鼠体重)。 环磷酰胺溶液为25mg溶于5mL的生理盐水中,DMDL9010菌液为1g DMDL9010冻干 粉溶于5mL生理盐水,冻干粉菌量1.7×1011CFU/g。
(5)DMDL9010和FOS95混合治疗组(E组):每只小鼠连续腹腔注射环磷酰胺3 天,注射量为50mg/kg(小鼠体重),然后连续灌胃DMDL9010和FOS95混合液,灌胃 量为0.2mL/20g(小鼠体重)。灌胃液为1g的DMDL9010冻干粉结合0.5g FOS95溶于 5mL生理盐水,冻干粉菌量1.7×1011CFU/g。环磷酰胺溶液为25mg溶于5mL的生理盐 水中。灌胃21天后,最后一次灌胃24小时后,采用颈椎脱臼方法处死小鼠。
不同处理方式对小鼠表观影响的实验结果如图1所示,与A、B、C、D组相比,表明 连续21天灌胃DMDL9010和FOS95混合物对环磷酰胺损伤的小鼠皮毛恢复效果显著,能 恢复到正常水平。
实施例3:植物乳杆菌DMDL 9010中性胞外多糖甲基化和核磁分析
解剖取出胸腺和脾脏,用生理盐水对其进行漂洗,再用滤纸吸干水分,随后称重量。 胸腺指数与脾腺指数计算如公式(1)所示。
不同处理方式对小鼠胸腺和脾腺指数的影响分别如图2图3所示。
由图2可知,与环磷酰胺免疫损伤B组比,分别用DMDL9010、DMDL9010+FOS95 进行21天治疗后,小鼠胸腺指数分别显著地提高(P<0.05),表明菌株DMDL9010、菌株DMDL9010和低聚果糖FOS95混合都能恢复免疫损伤的小鼠的胸腺指数。
图3可知菌株DMDL9010和低聚果糖FOS95混合使用后免疫损伤小鼠的脾腺指数能恢复到阴性对照A组的水平,与左旋咪唑药物治疗C组水平相当。说明用菌株DMDL9010 和低聚果糖FOS95联合使用21天后,能完全恢复由药物环磷酰胺引起的免疫损伤小鼠的 胸腺指数和脾腺指数。
实施例4:全血中生化指标测定
末次灌胃后小鼠禁食不禁水24h,摘除小鼠眼球取血50μL,并置于抗凝管中,立即送 样至华南理工大学校医院,用美国Bekman公司生产的CX5PRO全自动生化测定仪测定全血中的白细胞计数、中性粒细胞百分比、红细胞计数、淋巴细胞百分比。
不同处理方式对小鼠全血中白细胞计数,中性粒细胞百分比,红细胞计数,淋巴细胞 百分比的影响如图4。
图4(a)为A、B、C、D和E组中小鼠血液中白细胞计数情况。与左旋咪唑药物治 疗C组对比,分别用DMDL9010+FOS95进行21天治疗后,小鼠白细胞计数略高,但不显 著(P<0.05),说明菌株DMDL9010和低聚果糖FOS95混合治疗与左旋咪唑药物治疗C组 效果相当。
图4(b)为A、B、C、D和E组的小鼠全血液中中性粒细胞百分比情况。由图可知,DMDL9010和FOS95混合治疗E组与左旋咪唑药物治疗C组水平相当,略低于阴性对照A 组的水平。说明菌株DMDL9010和低聚果糖FOS95混合治疗能恢复免疫损伤的小鼠的中 性粒细胞含量。
图4(c)为A、B、C、D和E组的小鼠全血液中红细胞计数的情况。由图可知,DMDL9010和FOS95混合治疗E组与左旋咪唑药物治疗C组和阴性对照A组的水平相当。说明菌株DMDL9010+低聚果糖FOS95混合两种治疗能恢复免疫损伤的小鼠的红细胞计数。
图4(d)可知,与环磷酰胺免疫损伤B组比,分别用DMDL9010、DMDL9010+FOS95 进行21天治疗后,小鼠全血中淋巴细胞百分比分别显著地提高了48.6%、55.1%(P<0.05), 表明菌株DMDL9010和低聚果糖FOS95混合能恢复免疫损伤的小鼠的淋巴细胞百分比, 与左旋咪唑药物治疗C组水平相当。
综上所述,说明本发明DMDL9010与FOS95的复合物可使免疫损伤小鼠的全血中白细胞计数、中性粒细胞的百分比、红细胞计数、淋巴细胞百分比等4项生化指标能恢复。
实施例5:血清中免疫球蛋白IgA、IgG、IgM及干扰素IFN-γ含量测定
血清的制备:将实施4中的血清在2000(×g)条件下离心15min,收集上清分装于试管中,置-80℃冰箱保存。
ELISA试剂盒测定IgA、IgG、IgM、IFN-γ的含量按照ELISA说明书上的方法进行 检测,其中,由预实验测得,IgM需要将样品稀释50000倍后再进行检测,其他细胞因子 直接检测,进而可以使所得数值处于ELISA试剂盒检测范围内。检测的步骤如下:
(1)从ELISA的密封袋取出试验所需板条,平衡至室温。
(2)首先在空白孔中加入标准品和标本通用的稀释液进行洗孔,然后在相应孔中加如 标本溶液或标准品溶液,随后用胶纸封住反应孔,在37℃的孵育箱中孵育90分钟。
(3)在ELISA试剂板孵育的过程中,提前将生物素化抗体工作液准备好。
(4)用通用的标本稀释液对孵育好的ELISA试剂板进行洗板,3~5次。
(5)往ELISA试剂板的空白孔中加入生物素化抗体稀释液,往样品孔中加入生物素化抗体工作液(100ul/孔),随后用胶纸封住反应孔,在37℃的孵育箱孵育60分钟。
(6)在ELISA试剂板孵育的过程中,提前将酶结合物工作液准备好,在室温下避光放置。
(7)用通用的标本稀释液对孵育好的ELISA试剂板进行洗板,3~5次。
(8)往ELISA试剂板的空白孔中加酶结合物稀释液,往样品孔中加入酶结合物工作液(100ul/孔),随后用胶纸封住反应孔,在37℃的孵育箱中避光孵育30分钟。
(9)开启酶标仪,设计好程序。
(10)用通用的标本稀释液对孵育好的ELISA试剂板进行洗板,3~5次。
(11)往ELISA试剂板的孔中加入显色底物(TMB)100ul/孔,随后用胶纸封住反应孔, 在37℃孵育箱中避光孵育15分钟。
(12)往ELISA试剂板的孔中加入终止液100ul/孔,在3分钟内测量OD450值。
(13)收拾实验物品,绘制标准曲线,计算物质浓度。
不同处理方式对小鼠全血中免疫球蛋白IgA含量的影响如图5,由图5可知E组小鼠血清中IgA含量和B组相比显著升高106.9%(P<0.05),与A组相比上升5.3%,说明本发 明DMDL9010与FOS95的复合物可使损伤Balb/c小白鼠血清中免疫球蛋白IgA含量升高, 且升高程度超过正常水平。
血清中免疫球蛋白IgG的变化规律
不同处理方式对小鼠血清中免疫球蛋白IgG含量的影响如图6。由图6可知,E组小鼠血清中IgG含量和B组,D组,A组相比均显著升高,说明本发明DMDL9010与FOS95 的复合物能够显著升高环磷酰胺损伤小鼠血清中免疫球蛋白IgG含量,且升高程度显著高 于正常水平。
血清中免疫球蛋白IgM的含量分析
不同处理方式对小鼠血清中免疫球蛋白IgM含量的影响如图7。由图7可知E组和A组相比显著升高33.2%(P<0.05),E组和D组相比显著升高18.4%(P<0.05),表明用DMDL9010菌液能够显著增加免疫损伤小鼠血清中免疫球蛋白IgM含量,本发明 DMDL9010与FOS95的复合物能进一步显著增加免疫损伤小鼠血清中免疫球蛋白IgM含 量。
血清中干扰素IFN-γ含量的分析
不同处理方式对小白鼠血清中干扰素IFN-γ含量的影响如图8。由图8可知,B组用DMDL9010菌液能够引起环磷酰胺损伤小鼠血清中IFN-γ含量显著下降。E组血清中的 IFN-γ和B组相比差异不显著(P<0.05),表明用DMDL9010与FOS95混合物21天对环 磷酰胺损伤小鼠血清中IFN-γ含量影响不显著。
实施例6:小肠指标各指标测定和样品制备
小肠组织细胞因子的提取
取2~3cm小肠肠道组织,并用滤纸吸取表面水分,然后去除污垢称量,称取0.1g组织样本。将组织样本装入组织匀浆器中,并往组织匀浆器中加入含有0.1mMol/L EDTA和0.1mMol/L胰蛋白酶抑制剂的PBS溶液,随后将小肠组织粉碎完全,然后将粉碎液立即放 入10mL离心管中,在离心力为2000(×g)条件下离心10min,取上清分装在1.5mL EP 管中,在-20℃条件下冷冻保存(注意:样品最多储存一个月,不能反复冻融)。检测前将 样品自然融化,用ELISA试剂盒检测小肠组织中IL-2、IL-4、IL-10、IFN-γ和TNF-α含量 变化。
(1)小肠黏膜肿瘤坏死因子TNF-α的变化规律
不同处理方式对小鼠肠道黏膜上的肿瘤坏死因子TNF-α含量的影响如图9。由图9可 知E组肠粘膜中TNF-α含量和B组、D组相比均显著升高,和A组相比显著差22.6%(P<0.05),表明用DMDL9010与FOS95的混合物能够显著升高环磷酰胺损伤小鼠肠粘膜中 TNF-α含量,TNF-α含量升高程度比用DMDL9010效果显著,但与正常水平相比差距显著。
(2)小肠黏膜上白细胞介素IL-2的变化规律
不同处理方式对小肠黏膜上白细胞介素IL-2含量的影响如图10所示。由图10可知, E组肠粘膜中白细胞介素IL-2含量和A组相比差异不显著,和B组、D组相比均显著升高,表明用DMDL9010与FOS95的混合物能显著升高环磷酰胺损伤小鼠肠粘膜中IL-2含量, 升高程度达到正常水平。
(3)小肠黏膜上白细胞介素(IL-4)的变化规律
不同处理方式对小肠黏膜上白细胞介素IL-4含量的影响如图11。由图11可知,E组肠粘膜中IL-4含量和A组相比显著差少32.7%(P<0.05),和B组相比显著升高21.7%(P<0.05),和D组相比显著升高13.4%,表明用DMDL9010与FOS95混合物能显著升高环磷 酰胺损伤小鼠肠粘膜中IL-4含量。
(4)小肠黏膜上白细胞介素(IL-10)的变化规律
不同处理方式对小肠黏膜上白细胞介素IL-10含量的影响如图12。由图12可知,E组 肠粘膜中IL-10含量和A组相比差异不显著,和B组相比显著升高36.5%(P<0.05),和D组相比显著升高36.2%(P<0.05),这些现象表明用DMDL9010与FOS95混合物能显著升 高环磷酰胺损伤小鼠肠粘膜中IL-10含量,升高程度达到正常水平。
(5)小肠黏膜上干扰素IFN-γ的变化规律
不同处理方式对小肠黏膜上干扰素IFN-γ含量的影响如图13。E组肠粘膜中IFN-γ的含 量和B组相比显著降低34.8%(P<0.05),表明用DMDL9010与FOS95混合物不能恢复环 磷酰胺损伤Balb/c小白鼠肠粘膜中IFN-γ含量,而进一步降低IFN-γ含量。
(6)IFN-γ/IL-4的变化
不同处理方式对小肠黏膜上IFN-γ/IL-4的影响如图14。由图14可知,正常情况下,小 鼠肠道黏膜Th1/Th2趋近平衡的状态,注射环磷酰胺打破了肠道黏膜上Th1和Th2细胞的 平衡状态,用DMDL9010不能恢复其平衡,用左旋咪唑及DMDL9010和FOS95混合物能 使被打破的Th1和Th2细胞平衡恢复到一定程度,但是不能完全恢复。
小肠肠液免疫效应因子SIg A的提取
取出小肠组织,并用PBS缓冲液清洗该组织外部的污质,然后将小肠组织装入含有0.1 mg/mL胰蛋白酶抑制剂和50mM EDTA的0.01M PBS溶液的容器内,用剪刀剪开组织并 用镊子刮,将小肠内容物尽可能的溶解于PBS溶液中,然后将此混合液放入10mL离心管 中,在离心力为2000(×g)条件下离心20min,将上清液分装于1.5mL EP管中,在-20℃ 条件下冷冻保存(注意:样品最多储存一个月,不能反复冻融)。检测前将样品自然融化, 用ELISA试剂盒检测肠道内容物中SIgA的含量。
不同处理方式对小肠黏膜上肠道免疫效应因子SIgA含量的影响如图15。E组肠粘膜中 SIgA含量和B组相比显著升高141.6%(P<0.05),和D组相比显著升高39.9%(P<0.05), 这些现象表明用DMDL9010和FOS95混合物能显著升高环磷酰胺损伤小鼠肠粘膜中SIgA 含量。综上所述,说明用DMDL9010与FOS95混合物21天增强环磷酰胺损伤小鼠肠粘膜中SIgA含量效果相比于DMDL9010更显著,因此可以把DMDL9010与FOS95混合物作 为改善肠道体液免疫的重要物质。
实施例7:小肠组织切片材料准备及电镜观察
小肠组织切片的方法具体如下:
取材与固定:取小鼠小肠中下段部位,用剪刀取2cm长度的空肠,用PBS缓冲液清洗去掉污质,两端用棉线扎紧,然后在小肠内用注射器注入10%中性福尔马林液中,密封后在常温保存。
(2)脱水与透明:从福尔马林液中取出小肠组织,对其进行脱水。脱水步骤:AF液处理1小时→85%乙醇浸泡1小时→95%乙醇浸泡1小时→95%乙醇浸泡1小时→100% 乙醇浸泡45分钟→100%乙醇浸泡45分钟→二甲苯处理30分钟→二甲苯处理30分 钟→63℃石蜡处理15分钟→63℃石蜡处理5分钟→63℃石蜡处理3分钟。
(3)包埋:选择合适的包埋器,往包埋器里的组织块滴入已熔化的石蜡,蜡块凝结后 将其冷却,完全冷却后形成蜡块。
(4)切片:将蜡块修整成两边平行的楔形并装于切片机上,将蜡块切成厚度4μm的横断面切片,将切下的薄片连成蜡带并放入温水中展开。
(5)烤片:在65℃条件下将薄片进行烘烤,至少15min。
(6)染色程序:二甲苯5min,二甲苯3min,100%酒精30s,100%酒精30s,95% 酒精30s,90%酒精30s,自来水洗10-30s,苏木素染色10-15min,流水洗20s,1%盐酸 酒精分化切片10s,流水冲洗15min,1%伊红染色3min,90%酒精30s,95%酒精30s, 95%酒精30s,100%酒精30s,100%酒精30s,二甲苯30s,二甲苯30s,二甲苯30s;
(7)中性树胶封片。
小肠肠壁厚度电镜分析
不同处理方式对小肠肠壁厚度的影响如图16。E组的肠壁厚度和A组相比差异不显著。 B组和A组相比下降了57.6%(P<0.05),C组和A组相比下降了33.7%(P<0.05),D组和 A组相比下降了44.1%(P<0.05)。说明用DMDL9010和FOS95混合物对环磷酰胺损伤后 小鼠小肠肠壁厚度的恢复有显著效果。
小肠绒毛长度电镜分析
不同处理方式对小肠绒毛的长度的影响如图17。B组和A组相比显著下降了44.1%(P< 0.05),C组和A组相比下降了53.7%(P<0.05),D组和A组相比下降了27%(P<0.05),E组和A组相比下降了16.1%(P<0.05)。说明用DMDL9010和FOS95混合物对环磷酰胺损 伤后小鼠小肠绒毛促长效果显著,但是仍然没有恢复到正常组的长度。
小肠纵切面观察
不同处理方式对小肠纵切面图的影响如图18。A组小肠纵切面绒毛密度很密,B组、C 组、D组小肠纵切面绒毛密度较低,E组小肠纵切面绒毛密度较高,但是还没有恢复到正常组水平。说明用DMDL9010和FOS95混合物能显著增加环磷酰胺损伤后小鼠小肠绒毛 密度,但是任然没有完全恢复小肠绒毛正常密度。
实施例8:RT-q PCR检测小肠组织mRNA表达
(1)提取总RNA
取适量小肠组织,根据柱式动物组织总RNA抽提纯化试剂盒说明书提取总RNA,步骤如下:
(1)取450μL Buffer Rlysis-AG加入1.5mLRNase-free的离心管中备用。
取25~50mg动物组织用液氮研磨成粉末,加到上述1.5mL离心管中,立即震荡混匀, 震荡2min后,室温再放置3min。
(2)12000rpm 4℃离心3min,将上清移至1.5mL RNase-free的离心管中。
(3)加入1/2体积无水乙醇,充分混匀。
(4)将吸附柱放入收集管中,用移液器将溶液全部转移至吸附柱中,静置1min,室温12000rpm离心1min,倒掉收集管中废液。
(5)将吸附柱放回收集管中,加入500μL GT Solution,静置1min,室温10,000rpm离心1min,倒掉收集管中废液。
(6)将吸附柱放回收集管中,加入500μL NT Solution,静置2min,室温10,000rpm离心1min,倒掉收集管中废液。
(7)将吸附柱放回收集管中,室温12000rpm离心2min。
(8)将吸附柱放入RNase-free的1.5mL离心管中,在吸附膜中央加入30~50 μLDEPC-treated dd H2O,静置2min,室温12,000rpm离心2min。
(9)将提取的RNA溶液放置于-70℃冰柜中保存,用于后续试验。
(2)逆转录反应
以提取的总RNA为模板,配制逆转录反应体系,在RNase-free离心管中配制如下混合液:
表2混合试剂的配制
用移液器轻轻吹打混匀,短暂离心后进行逆转录反应。
表3逆转录反应
反应产物立即用于qPCR反应,建议作为模板的cDNA产物的体积不超过qPCR反应体积的1/10;短期存放建议在-20℃保存,并在两个月内使用;长期存放建议分装后在-80℃保存;cDNA应避免反复冻融。
(3)引物的设计
根据NCBI基因库中查询得到的相关基因序列,采用Primer 5引物设计软件设计,然 后在blast网站中进行比对,最后得到自己所需目的基因的引物序列。所有引物(IL-2、IL-4、 IL-10、IFN-γ、TNF-α)均由广州艾基生物技术有限公司合成,引物序列见表4-4。
表4相关基因的引物序列
(4)RT-q PCR扩增
1.反应体系准备
(1)将2×Robust SYBR Green qPCR ProMix,模板,引物和Nuclease Free ddH2O等 试剂在室温下溶解,上下颠倒混匀后离心至管底。
(2)建议在冰上进行Real-Time PCR反应液的配制,反应体系如下所示。
表5 Real-time PCR反应体系
引物终浓度为0.25μM可以在大多数体系中获得良好的扩增结果。扩增效率不高时, 可增加PCR反应体系中的引物浓度;发生非特异扩增时,可适当减少PCR反应体系中 的引物浓度。如需进一步优化引物浓度,可以在0.2-0.5μM范围内调整。如模板类型为未 稀释cDNA原液,使用体积不应超过qPCR反应总体积的1/10。
(3)盖上反应管,轻柔混匀。可短暂离心,确保所有组分均在管底。
2.Real-Time PCR反应程序设定
表6反应程序的设定
3.设置好反应程序后,将反应体系置于荧光定量PCR仪中,并立即运行反应程序。以 管家基因GAPDH作为内参,将要检测的细胞因子和Toll样受体的基因均用Ct值来表示,基因的相对表达量计算如下:
Cq=(Ct目的基因-GAPDH)处理组-(Ct目的基因-GAPDH)对照组
溶解曲线
图19显示了实验所用相关基因IL2、IL4、IL10、IFN-Y、TNF-a和GAPDH的溶解曲 线。由图可知,6个基因的溶解曲线均为单一峰,并没有出现非特异性扩增和引物二聚体, 说明6个基因的引物设计合理,可以用于后续的实验。
RT-PCR
不同处理方法A组、B组、C组、D组和E组对基因IL2、IL4、IL10、IFN-Y和TNF-a 表达量Cq值的影响如图20所示。由图20可知,C组、D组和E组的小肠中IL-2、IL-4、 IL-10和IFN-γ的mRNA总体表达水平高于B组,且低于A组;在TNF-α的mRNA表达 水平上,C组和E组高于A组,B组和D组低于A组,表明本发明DMDL9010+FOS95 复合物经过21天的治疗,能够促进环磷酰胺损伤的小鼠肠道组织中IL-2、IL-4、IL-10、IFN-γ 和TNF-α基因的表达,与左旋咪唑的治疗效果相当,进而使环磷酰胺损伤的小鼠肠道免疫 力得到恢复。
免疫总效应的关联分析
图21展示了Balb/c小白鼠免疫状况。环磷酰胺损伤的Balb/c小白鼠和正常组相比,小 肠绒毛的长度变短,小肠壁的厚度变薄,肠道免疫效应因子SIgA含量降低,细胞因子IL-2、 IL-4、IL-10、IFN-γ、TNF-α含量降低,表皮严重受损、不光滑和紧密,胸腺指数和脾腺指 数降低,全血中免疫细胞数量降低,血清中免疫球蛋白和干扰素含量降低;对用DMDL9010 和FOS95混合物治疗后,其小肠绒毛的长度显著增长,小肠壁的厚度显著变厚,肠道免疫 效应因子SIgA含量显著回升,细胞因子IL-2、IL-4、IL-10、IFN-γ、TNF-a含量显著回升, 表皮变光滑且紧密,胸腺指数和脾腺指数显著回升,全血中免疫细胞数量显著回升,血清 中免疫球蛋白和干扰素含量显著回升。说明本发明DMDL9010和FOS95的复合物具有显著恢复免疫力的功能。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制, 其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均 应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种对免疫抑制小鼠具有调节作用的植物乳杆菌与益生元复合物,其特征在于,所述植物乳杆菌(Lactobacillus sp.)DMDL 9010,保藏编号为CGMCC NO.5172,所述益生元为低聚果糖FOS95、低聚异麦芽糖、菊粉或低聚木糖的一种。
2.根据权利要求1所述的植物乳杆菌与益生元复合物,其特征在于,所述益生元为低聚果糖FOS95或低聚异麦芽糖。
3.根据权利要求1所述的植物乳杆菌与益生元复合物,其特征在于,所述益生元为低聚果糖FOS95。
4.根据权利要求1所述的植物乳杆菌与益生元复合物,其特征在于,所述植物乳杆菌与益生元的比为:1×106~1×1012CFU:1g。
5.根据权利要求4所述的植物乳杆菌与益生元复合物,其特征在于,所述植物乳杆菌与益生元的比为:1×108~1×1012CFU:1g。
6.根据权利要求5所述的植物乳杆菌与益生元复合物,其特征在于,所述植物乳杆菌与益生元的比为:3.4×1011CFU:1g。
7.一种制备权利要求1~6任一项所述的植物乳杆菌与益生元复合物的方法,其特征在于,包括如下步骤:将植物乳杆菌DMDL9010冻干粉与益生元按比例混合,溶解于生理盐水中制备得到。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述植物乳杆菌DMDL9010冻干粉与益生元质量比为2:1~4:1,所述植物乳杆菌DMDL9010冻干粉与生理盐水的质量体积g/mL比为1:3~1:5;
所述植物乳杆菌DMDL9010冻干粉的菌含量为1×106~1×1012CFU/g。
9.权利要求1~6任一项所述植物乳杆菌和益生元复合物在制备免疫药物中的应用。
10.权利要求1~6任一项所述植物乳杆菌和益生元复合物在制备食品中的应用。
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CN116694503A (zh) * | 2023-03-27 | 2023-09-05 | 上海华聿康生物科技有限公司 | 一种具有润肠通便和提高免疫功能的植物乳杆菌Lp-HZ55 |
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