CN116507348A - 治疗性或预防性地使用至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物和方法 - Google Patents
治疗性或预防性地使用至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物和方法 Download PDFInfo
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Abstract
组合物包含至少一种肉葡萄球菌菌株,例如肉葡萄球菌CNCM I‑5398或肉葡萄球菌CNCM I‑5400中的至少一者。该组合物的单位剂型包含预防或治疗有效量的该至少一种肉葡萄球菌菌株。制备此类组合物的方法包括将至少一种肉葡萄球菌菌株添加到至少一种其他食品组分中。治疗性地或预防性地使用此类组合物的方法包括促进粘膜愈合;肠道微生物群生态失调的调节;以及治疗或预防炎性疾病,诸如IBD、肠易激综合征、肝脏炎症(NASH、NAFLD、酒精引起的肝损伤)、变态反应、特应性疾病、骨炎、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、Gougerot‑Sjogren综合征、莱特尔氏综合征、脊髓灰质炎、皮肌炎、甲状腺炎、巴塞多病、桥本氏病、I型糖尿病、爱迪生氏病、自身免疫性肝炎、乳糜泻、比尔默氏病、多发性硬化症、肌无力、眼炎、肥胖相关炎症、年龄相关的低度炎症、布劳综合征、阿尔茨海默病、心血管疾病、动脉粥样硬化、代谢综合征、II型糖尿病、牙龈炎、牙周炎、以及食物敏感。
Description
背景技术
本公开整体涉及包含至少一种肉葡萄球菌(Staphylococcus carnosus)菌株,例如肉葡萄球菌CNCM I-5398(NCC 971)或肉葡萄球菌CNCM I-5400(NCC 1052)中的至少一者的组合物,并且进一步涉及制备此类组合物的方法和治疗性或预防性地使用此类组合物的方法。
慢性炎症是许多人类疾病的核心,包括炎性肠病(IBD)、肝脏疾病和相关的代谢疾病、多发性硬化症等。现今使用的大多数抗炎疗法具有限制其长期效用的有害副作用,诸如皮质类固醇和靶向特定免疫途径的抗体。
此外,在这方面,IBD是结肠和小肠的一组炎性病症。这种疾病可引起严重的腹痛和营养问题(食物不耐受和营养不足)。IBD的主要类型为克罗恩氏病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)。CD和UC主要区别在于其炎症位置和炎症变化的实质。CD可影响胃肠道从口腔至肛门的任何部分,其常见临床表现多出现在回肠和大肠中。UC只限于结肠和直肠。
IBD的病因仍未被完全了解。IBD的特征不仅在于粘膜炎症,而且还在于严重的肠屏障功能损害。最近的临床研究将具有特色的“粘膜愈合”作为IBD患者长期缓解和CD患者低风险手术治疗的最显著预后因素。
临床粘膜愈合被定义为在内窥镜和显微镜水平下上皮层和下层组织的完全修复。粘膜愈合降低了患有炎性肠病的患者的复发风险,但是该过程中饮食补充剂的作用尚未被充分研究。
发明内容
对于本公开的初步内容,应当注意色氨酸是人类的必需氨基酸并且由膳食蛋白质提供。大部分氨基酸在小肠中被吸收并经由犬尿氨酸和5-羟基吲哚途径代谢,并且未吸收的色氨酸被小肠和结肠中的共生细菌分解代谢。分解代谢物的示例是吲哚、色胺、吲哚-乙醇、吲哚-丙酸、吲哚-乳酸(ILA)、吲哚-乙酸(IAA)、粪臭素、吲哚-醛(IAld)和吲哚-丙烯酸。
这些代谢物可影响粘膜稳态、食欲控制、胃肠移动性和/或通过肠上皮细胞的免疫反应。特别地,若干种色氨酸代谢物诸如IAA、IAld、IA、ILA、色胺和粪臭素作用于在肠免疫细胞中发现的芳烃受体(AHR),并且因此以AHR依赖性方式调节免疫反应。另外,它通过G-蛋白受体和信号传导途径(包括核因子红细胞2相关因子2(Nrf2))起作用以调节氧化应激和炎症反应。
由于色氨酸代谢物或吲哚衍生物的那些粘膜稳态和免疫调节作用,本发明人认为,在不受理论束缚的情况下,肉葡萄球菌可通过分解代谢酶潜在地产生这些代谢物,并因此改善IBD患者或普通人群的肠健康。作为必需氨基酸,色氨酸的摄入影响身体(即,血液、脑和肠)中色氨酸的生理水平,因此通过上述途径刺激血清素/褪黑激素合成。饮食中色氨酸的初始水平不仅可影响色氨酸的生物利用率,还可影响肠中色氨酸代谢物的可用性。因此,本公开的一方面基于调节(例如,增加)由肠微生物组生成的色氨酸代谢物。
此外,在这方面,食品级和/或食品来源的细菌菌株具有长期的人类暴露历史,具有良好的安全特性,并且这些菌株中的一些菌株已经被开发为用于改善某些疾病(例如,胃肠功能障碍,例如便秘、腹泻、疼痛和/或气胀)的益生菌。益生菌提供缓解的机制还没有被很好地理解,并且因此特定菌株的选择已经是很大程度上经验性的实践。然而,益生菌通常被认为是安全的,具有安全食用的历史,并且用于食品制造。
最近,随着肠微生物组和宿主的相互作用被更好地理解,变得清楚的是细菌提供给宿主的益处通常由它们产生的特定分子介导。考虑到这一点,本发明人检查了细菌代谢物可以接合的宿主生理途径并且选择芳烃受体(AHR)途径作为靶标。
AHR通过识别被称为吲哚衍生物的分子家族充当环境传感器,该吲哚衍生物包括由色氨酸的分解产生的代谢物。宿主和某些细菌均可将色氨酸分解代谢为接合AHR并刺激许多下游效应子功能的相关分子,该下游效应子功能在肠中包括调节性T细胞(Treg)和上皮细胞的增殖以及其他活动。Treg和上皮细胞增殖的净效应是抑制炎症和促进粘膜愈合/恢复粘膜肠功能。IBD患者具有肠细菌分类群的异常补体(生态失调),并且因此,其肠微生物群具有降低的分解代谢色氨酸和激活AHR的能力。一些其他炎性疾病可能与肠微生物群分解代谢色氨酸的能力降低有关。此外,已知抗生素治疗不利地影响肠细菌的健康平衡,这可导致受损的生理和物理(例如,屏障)功能和降低的对病原生物体的防御。
本公开通过向宿主补充安全、食品级和/或食品来源的细菌来解决改变的肠道微生物群生成有益代谢物并维持保护性功能的降低的能力,该细菌具有将色氨酸加工成生物活性代谢物的高能力,该生物活性代谢物接合AHR并激活多种健康促进功能。
用于解决慢性炎症的大多数干预对宿主具有不利影响,但是食品级细菌具有人类安全食用的长期历史并且易于长期使用。因此,使用有益细菌来补充与肠道菌群失调宿主中的健康肠道微生物群相关联的重要生理能力可能是有前景的方法。
另外的特征和优点在本文中有所描述,并且将从以下附图和具体实施方式中显而易见。
附图说明
图1。
图2是在本文公开的第一实验实施例中的选择的NCC肉葡萄球菌菌株的表。
图3描绘了在本文公开的第二实验实施例中的小鼠DSS结肠炎模型中的肉葡萄球菌的评价。
图4示出在研究终点(第14天)收获的结肠组织中细胞因子水平变化的热图,其中相对于DSS媒介物对照(示出为“0”)描绘研究组值。
图5是示出在本文公开的第二实验实施例中,在疾病高峰(第10天)的疾病活动指数(DAI)、与媒介物对照的统计比较的图表。
图6A和图6B呈现的图表示出在本文公开的第三实验实施例中,细菌来源的色氨酸代谢物以剂量依赖性方式激活AHR。
图7A和图7B呈现的图表示出在本文公开的第三实验实施例中,与TCDD相比,细菌来源的色氨酸代谢物展示低水平的AHR激活和有限的强化。
图8是本文公开的第三实验实施例中培养物上清液中的代谢物的初始测试结果的图表,所有分析物从单个样品定量。
图9示出NST-04小鼠结肠;平均总和结肠炎评分。组平均值+/-平均值标准误差(SEM)。对于施用DSS的小鼠,与媒介物对照治疗相比,在用NCC971或抗p40治疗的小鼠中远端总和结肠炎评分降低。在近端结肠中没有观察到这些相同的减少。在用NCC1052或NCC971+NCC1052的组合治疗的小鼠中,结肠的近端段和远端段的相对减少最小或不存在。
图10示出NST-04小鼠结肠近端段;平均组织病理学评分。组平均值+/-SEM。组间趋势类似于在近端段总和结肠炎评分中观察到的那些
图11示出小鼠结肠远端段;平均组织病理学评分。组平均值+/-SEM。组间趋势类似于在远端段总和结肠炎评分中观察到的那些
图12示出NST-04小鼠结肠近端段;平均杯状细胞丰度评分。组平均值+/-SEM。杯状细胞丰度主要增加。与媒介物对照相比,降低和增加的丰度评分的轻微降低与抗p40治疗相关联,但这不转化为总和评分的差异。
图13示出NST-04小鼠结肠远端段;平均杯状细胞丰度评分。组平均值+/-SEM。杯状细胞丰度主要降低。与媒介物对照相比,降低和增加的丰度评分的轻微降低与NCC971或抗p40治疗相关联,但这转化为总和评分的相对最小差异。
图14示出NST-04小鼠结肠;平均隐窝下粘膜厚度测量。组平均值+/-SEM。对于施用DSS的小鼠,与媒介物对照治疗相比,在用NCC971或抗p40治疗的小鼠中,远端结肠中的厚度测量值降低。在近端结肠中没有观察到这些相同的减少。在用NCC1052或NCC971+NCC1052的组合治疗的小鼠中,没有观察到结肠的近端段和远端段的相对减少。
具体实施方式
定义
下文提供了一些定义。然而,定义可位于下文的“实施方案”部分,并且以上标题“定义”并不表示“实施方案”部分中的此类公开不是定义。
本文中表示的所有百分数均以占组合物的总重量的重量计,除非另有表示。如本文所用,“约”、“大约”和“基本上”应理解为是指某一数值范围内的数字,例如该所提及数字的-10%至+10%的范围内,优选该所提及数字的-5%至+5%,更优选该所提及数字的-1%至+1%,最优选该所提及数字的-0.1%至+0.1%。本文中的所有数值范围都应理解为包括该范围内的所有整数或分数。另外,这些数值范围应理解为对涉及该范围内任何数字或数字子集的权利要求提供支持。例如,1至10的公开应理解为支持1至8、3至7、1至9、3.6至4.6、3.5至9.9等的范围。
如在本公开和所附权利要求中所用,单数形式“一个”、“一种”和“所述(该)”包括复数指代物,除非上下文另外明确规定。因此,例如,提及“细菌菌株(a bacterialstrain)”或“细菌菌株(the bacterial strain)”是指“细菌菌株”,并且包括两种或多种细菌菌株。
词语“包括/包含”都将被解释为包含性的而非排他性的。同样地,术语“包括/包含”和“或”都应当视为包含性的,除非上下文明确禁止这一解释。然而,本文所公开的组合物可不含本文未具体公开的任何要素。因此,使用术语“包括/包含”的实施方案的公开内容包括“基本上由所指明的组分组成”的实施方案和“由所指明的组分组成”的实施方案的公开内容。
在“X或Y中的至少一者”和“X和/或Y”的相应上下文中使用的术语“…中的至少一者”和“和/或”应被解释为“X”或“Y”或“X和Y”。例如,“肉葡萄球菌CNCM I-5398或肉葡萄球菌CNCM I-5400中的至少一者”应被解释为“肉葡萄球菌CNCM I-5398,而没有肉葡萄球菌CNCM I-5400”、或“肉葡萄球菌CNCM I-5400,而没有肉葡萄球菌CNCM I-5398”、或“肉葡萄球菌CNCM I-5398和肉葡萄球菌CNCM I-5400两者”。特别地,这些菌株可以单独使用或彼此组合使用,和/或与其他肉葡萄球菌菌株组合使用。
术语“至少一个”将被解释为包括一个或多个,例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个。术语“至少一种肉葡萄球菌菌株”将被解释为包括单独一种单一肉葡萄球菌菌株以及2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多种菌株的组合。在产生色胺、吲哚、吲哚丙酸、3-甲基吲哚、吲哚-3-乙酸或吲哚-3-乙醛中的一者或多者的“至少一种”肉葡萄球菌菌株的上下文中,该术语将被解释为包括一种或多种肉葡萄球菌菌株例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多种菌株,其中每种菌株产生色胺、吲哚、吲哚丙酸、3-甲基吲哚、吲哚-3-乙酸或吲哚-3-乙醛中的一者或多者。肉葡萄球菌的每种菌株可以产生色胺、吲哚、吲哚丙酸、3-甲基吲哚、吲哚-3-乙酸或吲哚-3-乙醛中的一者或多者。当两种或更多种菌株组合存在时,每种菌株可产生相同或不同的一种或多种代谢物。例如,“产生色胺、吲哚、吲哚丙酸、3-甲基吲哚、吲哚-3-乙酸或吲哚-3-乙醛中的一者或多者的至少一种肉葡萄球菌菌株”包括产生所列代谢物的任何组合的菌株的任何组合,其中每种菌株可单独产生一种代谢物或以任何组合产生多种代谢物。
在本文中使用的情况下,术语“示例”和“诸如”(尤其后跟术语的列表时)仅为示例性和例示性,而不应被视为排他性的或全面的。如本文所用,一种病症与另一种病症“相关联”或“有联系”是指病症同时发生,优选意指病症由相同的潜在病症引起,并且最优选意指所鉴定的病症之一由另一个所鉴定的病症引起。
“预防”包括降低病症或障碍的风险和/或严重性。术语“治疗”既包括预防性或防止性治疗(预防和/或延缓目标病理学病症或障碍的发展),也包括治愈性、治疗性或疾病改善性治疗,包括治愈、延缓、减轻已确诊病理学病症或障碍的症状和/或中断其进展的治疗性措施;和治疗存在染病风险或怀疑已染病的患者,以及治疗患病或已经诊断为患有疾病或医学病症的患者。术语“治疗”不一定表示受试者被治疗直至完全恢复。术语“治疗”也指在未患疾病但可能易于发展不健康病症的个体中进行的健康维持和/或促进。术语“治疗”还旨在包括强化或以其它方式增强一种或多种主要的预防性或治疗性措施。作为非限制性示例,可以由患者、护理人员、医生、护士或另外的医疗保健专业人员进行治疗。
如本文所用,预防性或治疗性的“有效量”是预防个体缺陷、治疗其疾病或医学病症的量,或更一般地说,是减轻个体症状、改变与疾病或病症相关联的生物标志物的表达、管理其疾病进展或向其提供营养、生理或医疗益处的量。相对术语“促进”、“改善”、“增加”、“增强”等是指相对于施用前即刻的特征水平,在施用本文公开的组合物后受试者的特征(例如,肠粘膜功能、杯状细胞功能或肠道健康的任何其他指标)的水平,该组合物包含至少一种肉葡萄球菌菌株。
如本文所用,术语“食物”、“食物产品”和“食物组合物”意指旨在供人类或其他哺乳动物的口服摄入并且包括用于人类或其他哺乳动物的至少一种营养物的产品或组合物。
如本文所用,“营养组合物”和“营养产品”包括任意数量的食物成分和可能基于产品功能需要并完全符合所有适用法规的可选附加成分。可选成分可包括但不限于常规食品添加剂,例如一种或多种酸化剂、附加增稠剂、缓冲剂或用于pH调节的试剂、螯合剂、着色剂、乳化剂、赋形剂、调味剂、矿物质、渗透剂、药学上可接受的载体、防腐剂、稳定剂、糖、甜味剂、质构剂和/或维生素。可以按任何合适的量添加任选的成分。
“益生菌”是指对宿主的健康或良好状态具有有益效果的微生物细胞制剂或微生物细胞成分。(Salminen S,Ouwehand A.Benno Y.et al.“Probiotics:how should theybe defined”Trends Food Sci.Technol.1999:10 107-10)。
本文所用的术语“单位剂型”是指适合作为人类和动物受治疗者单位剂量的物理离散单位,每个单位与药学上可接受的稀释剂、载体或媒介物相关联地包含预定量的本文所公开的组合物,其量足以产生所需的效果。单位剂型的规格取决于所用的特定化合物、要实现的效果以及与宿主中每种化合物相关联的药效学。
“受试者”或“个体”是哺乳动物,优选人。
本申请中公开的菌株已经存放在下表(表1)所指示的保藏机构,并且已经得到以下保藏日期和保藏号:
表1
CNCM指法国巴黎巴斯德研究所国立微生物培养物保藏中心(法国巴黎第15区红色医生路28号巴斯德研究所,邮编F-75724(Collection nationale de cultures de micro-organismes,Institut Pasteur,28,rue du Dr Roux,F-75724Paris Cedex 15,France))。
菌株1-5已由瑞士韦威雀巢大街55号雀巢公司,1800(Nestec S.A.,avenue Nestlé55,1800Vevey,Switzerland)保藏。此后,Nestec S.A.已合并到Sociétédes ProduitsNestléS.A。因此,根据《布达佩斯条约》第2(ix)条,Société des Produits NestléS.A.是Nestec S.A.的继承者。
实施方案
如本文随后的实验实施例中详述的,对编码分解代谢色氨酸的酶的基因的食品级细菌库进行计算机筛选,鉴定出肉葡萄球菌菌株,其具有作为已建立的色氨酸分解代谢途径的一部分的酶的多个基因。基于多个基因的存在,预期这些菌株产生多个色氨酸分解代谢物。这些分解分子是可以接合哺乳动物芳烃受体(AHR)以引发下游效应子功能级联的生物活性分子。
此外,细菌培养物上清液的靶向代谢组学筛选证实通过计算机筛选预测的代谢物确实在培养物中产生。更进一步,在体外小鼠和人AHR结合和激活测定中对纯化的代谢物的评价表明,代谢物结合小鼠和人受体并激活报道基因。与小鼠相比,发现人AHR受体的激活水平更高。重要的是,激活的水平和强度比对宿主有毒的二恶英参考分子观察到的低约2,000X。
此外,在小鼠结肠炎模型中对各种肉葡萄球菌菌株的评价鉴定出可以显著减少疾病表现的某些菌株。更进一步,来自小鼠结肠炎研究的结肠组织细胞因子的评价已经确定在施用有效菌株的小鼠中观察到促炎细胞因子的普遍抑制。
鉴定的肉葡萄球菌菌株具有更高数量的色氨酸分解代谢酶,并且相对于其他益生菌菌株(包括乳杆菌(Lactobacillus)菌株,诸如海格乳杆菌(L.hilgardii)、谷糠乳杆菌(L.farraginis)、布氏乳杆菌(L.buchneri)、发酵乳杆菌(L.fermentum)、罗伊氏乳杆菌(L.reuteri)和副干酪乳杆菌(L.paracasei))可能具有更高的生产这些生物活性代谢物的能力。
因此,本公开的一方面是在患有炎症的个体中治疗炎症的方法,该方法包括向个体施用治疗有效量的至少一种肉葡萄球菌菌株,该菌株产生色胺、吲哚、吲哚丙酸、3-甲基吲哚、吲哚-3-乙酸或吲哚-3-乙醛中的一者或多者。例如,肉葡萄球菌菌株中的至少一种肉葡萄球菌菌株包括表1中单独或组合列出的那些菌株,例如肉葡萄球菌CNCM I-5398或肉葡萄球菌CNCM I-5400中的至少一者。在具体的方面,肉葡萄球菌菌株是单独或组合的肉葡萄球菌CNCM I-5398或肉葡萄球菌CNCM I-5400。有效量的至少一种肉葡萄球菌菌株可将色氨酸分解代谢为接合个体的芳烃受体(AHR)并且由此刺激上皮细胞增殖的代谢物。
本公开的另外方面是通过施用治疗有效量或预防有效量的产生色胺、吲哚、吲哚丙酸、3-甲基吲哚、吲哚-3-乙酸或吲哚-3-乙醛中的一者或多者的至少一种肉葡萄球菌菌株(例如表1中列出的肉葡萄球菌菌株中的至少一种肉葡萄球菌菌株,例如肉葡萄球菌CNCMI-5398或肉葡萄球菌CNCM I-5400中的至少一者)来治疗、预防炎症、降低炎症的发病率和/或降低炎症的严重性的方法,该炎症诸如肠道炎症性疾病,例如IBD。在具体的方面,肉葡萄球菌菌株是单独或组合的肉葡萄球菌CNCM I-5398或肉葡萄球菌CNCM I-5400。有效量的至少一种肉葡萄球菌菌株可将色氨酸分解代谢为接合个体的芳烃受体(AHR)并且由此刺激调节性T细胞(Treg)和上皮细胞增殖的代谢物。
本公开的另一个方面是通过施用治疗有效量或预防有效量的产生色胺、吲哚、吲哚丙酸、3-甲基吲哚、吲哚-3-乙酸或吲哚-3-乙醛中的一者或多者的至少一种肉葡萄球菌菌株(例如表1中列出的肉葡萄球菌菌株中的至少一种肉葡萄球菌菌株,例如肉葡萄球菌CNCM I-5398或肉葡萄球菌CNCM I-5400中的至少一者)来促进肠粘膜愈合的方法。在具体的方面,肉葡萄球菌菌株是单独或组合的肉葡萄球菌CNCM I-5398或肉葡萄球菌CNCM I-5400。有效量的至少一种肉葡萄球菌菌株可将色氨酸分解代谢为接合个体的芳烃受体(AHR)并且由此刺激上皮细胞增殖的代谢物。
本公开的又一个方面是通过施用治疗有效量或预防有效量的产生色胺、吲哚、吲哚丙酸、3-甲基吲哚、3-甲基吲哚、吲哚-3-乙酸或吲哚-3-乙醛中的一者或多者的至少一种肉葡萄球菌菌株(例如表1中列出的肉葡萄球菌菌株中的至少一种肉葡萄球菌菌株,例如肉葡萄球菌CNCM I-5398或肉葡萄球菌CNCM I-5400中的至少一者)来调节肠微生物群生态失调或者治疗或预防与微生物群生态失调相关联的障碍的方法。在具体的方面,肉葡萄球菌菌株是肉葡萄球菌CNCM I-5398或肉葡萄球菌CNCM I-5400。
在本发明的任何和所有实施方案中,表1中列出的肉葡萄球菌菌株可以单独使用或与表1中列出的其他肉葡萄球菌菌株和/或产生色胺、吲哚、吲哚丙酸、3-甲基吲哚、吲哚-3-乙酸或吲哚-3-乙醛中的一者或多者但未在表1中列出的其他肉葡萄球菌菌株以任何组合使用。例如,在本发明的任何和所有方面,至少一种肉葡萄球菌菌株可以是单独或组合的肉葡萄球菌CNCM I-5398或肉葡萄球菌CNCM I-5400。本发明还提供了可食用或食品组合物,其包含治疗有效量或预防有效量的产生色胺、吲哚、吲哚丙酸、3-甲基吲哚、3-甲基吲哚、吲哚-3-乙酸或吲哚-3-乙醛中的一者或多者的至少一种肉葡萄球菌菌株(例如表1中列出的肉葡萄球菌菌株中的至少一种肉葡萄球菌菌株,例如肉葡萄球菌CNCM I-5398或肉葡萄球菌CNCM I-5400中的至少一者)。在具体的方面,肉葡萄球菌菌株是单独或组合的肉葡萄球菌CNCM I-5398或肉葡萄球菌CNCM I-5400。可食用或食品组合物可以是选自:营养全面的产品、饮料、饮食补充剂、代餐、食品添加剂、食物产品补充剂、用于溶解的粉末、肠道营养产品、婴儿代乳品、以及它们的组合。
在一个方面,本发明还提供了可食用或食品组合物,其包含治疗有效或预防有效量的至少一种肉葡萄球菌菌株,该肉葡萄球菌菌株产生色胺、吲哚、吲哚丙酸、3-甲基吲哚、3-甲基吲哚、吲哚-3-乙酸或吲哚-3-乙醛中的一者或多者以用于治疗个体的炎症。肉葡萄球菌菌株中的至少一种肉葡萄球菌菌株可以是表1中列出的菌株,例如肉葡萄球菌CNCM I-5398或肉葡萄球菌CNCM I-5400中的至少一者。在具体的方面,肉葡萄球菌菌株是单独或组合的肉葡萄球菌CNCM I-5398或肉葡萄球菌CNCM I-5400。
至少一种肉葡萄球菌菌株可以以1×103cfu至1×1012cfu,优选地1×107cfu至1×1011cfu(cfu=菌落形成单位)的日剂量施用给个体。至少一种肉葡萄球菌菌株可以以包含1×103cfu/g至1×1012cfu/g干组合物的组合物施用。
至少一种肉葡萄球菌菌株可以是活的、碎片化的、或者是发酵产物(例如,上清液)或代谢物的形式、或者任何或所有这些状态的混合物。
在一些实施方案中,至少一种肉葡萄球菌菌株以还包含一种或多种附加益生菌的组合物施用,并且至少一种肉葡萄球菌是组合物中益生菌总量的大部分。例如,组合物中任何乳杆菌的量优选地小于至少一种肉葡萄球菌的量。在一些实施方案中,至少一种肉葡萄球菌是组合物中仅有的益生菌。
至少一种肉葡萄球菌菌株可通过选自口服、局部、肠内和胃肠外的至少一种途径施用给个体。例如,至少一种肉葡萄球菌菌株可以以选自以下的组合物施用:营养全面的产品、饮料、饮食补充剂、餐食替代物、食品添加剂、食物产品补充剂、用于溶解的粉末、肠道营养产品、婴儿配方食品、以及它们的组合。
在一些实施方案中,至少一种肉葡萄球菌菌株可以以有效地治疗、预防炎症、降低炎症的发病率和/或降低炎症的严重性的量施用。此类炎症的非限制性示例可选自:急性炎症、皮肤炎症、炎性肠病(IBD)包括克罗恩氏病和/或溃疡性结肠炎、肠易激综合征、肝脏炎症(NASH、NAFLD、酒精引起的肝损伤)、变态反应、特应性疾病、骨炎、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、Gougerot-Sjogren综合征、莱特尔氏综合征、脊髓灰质炎、皮肌炎、甲状腺炎、巴塞多病、桥本氏病、I型糖尿病、爱迪生氏病、自身免疫性肝炎、乳糜泻、比尔默氏病、多发性硬化症、肌无力、眼炎、肥胖相关炎症、年龄相关的低度炎症、布劳综合征、阿尔茨海默病、心血管疾病、动脉粥样硬化、代谢综合征、II型糖尿病、牙龈炎、牙周炎、食物敏感、乳糜泻以及它们的组合。
由至少一种肉葡萄球菌菌株治疗或预防的炎症可以是IBD,例如克罗恩氏病或溃疡性结肠炎。
在一些实施方案中,个体选自婴儿、儿童、青少年、成人和老年人。
优选地,至少一种肉葡萄球菌菌株以还包含选自以下的至少一种组分的组合物施用:益生元、氨基酸、蛋白质、核苷酸、维生素、鱼油、ω-3脂肪酸的非海洋来源、植物营养素、抗氧化剂以及它们的混合物。
“益生元”意指促进肠内有益细菌生长的食品物质。益生元不会在摄入益生元的个体的胃中被分解或在胃肠道中被吸收,但是益生元由胃肠微生物群和/或由益生菌发酵。益生元的添加是有益的,因为益生元与至少一种肉葡萄球菌菌株的组合递送协同的健康效果。包含益生元和益生菌的组合的组合物通常称为共生组合物。
可与至少一种肉葡萄球菌菌株一起使用的益生元不受具体限制,包括所有促进肠道内的益生菌生长的食物物质。优选地,益生元可选自:低聚糖,任选地包含果糖、半乳糖、甘露糖;膳食纤维,特别是可溶纤维、大豆纤维;菊粉;或其混合物。优选的益生菌是果糖低聚糖(FOS)、低聚半乳糖(GOS)、低聚异麦芽糖、低聚木糖、大豆低聚糖、葡萄糖基蔗糖(GS)、低聚乳果糖(LS)、乳果糖(LA)、低聚异麦芽酮糖(PAO)、低聚异麦芽糖、果胶和/或它们的水解物。
包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物可以是食物产品、动物食物产品或药物组合物。例如,所述产品可为营养组合物、营养制品、饮料、食品添加剂或药物。
食品添加剂或药物可为例如片剂、胶囊、锭剂、液体或小袋中粉末的形式。食品添加剂或药物优选作为持续释放制剂提供,允许长时间基本上恒定地供应至少一种肉葡萄球菌菌株。
包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物优选地选自:基于乳粉的产品;速溶饮品;即饮型制剂;营养粉末;营养液体;乳基产品,尤其是酸乳酪或冰淇淋;谷类产品;饮料;水;咖啡;热牛奶咖啡;麦芽饮料;巧克力风味饮料;烹饪产品;汤;片剂;和/或糖浆。
组合物可任选地包括可从动物或植物来源获得的任何乳品,诸如牛乳、人乳、羊乳、山羊乳、马乳、骆驼乳、米乳或豆乳中的一者或多者。除此之外或另选地,可使用乳源蛋白质级分或初乳。
包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物还可包含保护性亲水胶体(诸如胶类、蛋白质类、改性淀粉类)、粘合剂、成膜剂、包囊剂/材料、壁/壳材料、基质化合物、包衣、乳化剂、表面活性剂、增溶剂(油类、脂肪类、蜡类、卵磷脂类等)、吸附剂、载体、填充剂、共化合物、分散剂、润湿剂、加工助剂(溶剂)、流动剂、掩味剂、增重剂、胶凝剂、凝胶形成剂、抗氧化剂和抗微生物剂。包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物还可包含常规的药物添加剂和佐剂、赋形剂和稀释剂,包括但不限于:水、任何来源的明胶、植物胶、木素磺酸盐、滑石、糖类、淀粉、阿拉伯树胶、植物油、聚亚烷基二醇、风味剂、防腐剂、稳定剂、乳化剂、缓冲剂、润滑剂、着色剂、润湿剂、填充剂等。此外,根据政府机构(诸如USRDA)的推荐,包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物可包含适用于口服或经肠施用的有机或无机载体材料,以及维生素、矿物质痕量元素和其他微量营养素。
包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物可任选地包含蛋白质源、碳水化合物源和/或脂质源,特别是在作为食物产品的组合物的实施方案中。
可使用任何合适的膳食蛋白质,例如动物蛋白质(诸如乳蛋白、肉蛋白和卵蛋白);植物蛋白(诸如大豆蛋白、小麦蛋白、大米蛋白和豌豆蛋白);游离氨基酸的混合物;或其组合。乳蛋白(诸如酪蛋白和乳清)和大豆蛋白是特别优选的。
如果组合物包含脂肪源,则脂肪源更优选地提供配方食品的5%至40%的能量;例如20%至30%的能量。可添加DHA。可使用低芥酸菜籽油、玉米油以及高油酸葵花油的共混物来获得合适的脂肪分布型。
碳水化合物源可优选地提供组合物的40%至80%之间的能量。可使用任何合适的碳水化合物,例如蔗糖、乳糖、葡萄糖、果糖、玉米糖浆固体、麦芽糊精及其混合物。
可将包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物施用给人或动物,特别是伴侣动物、宠物或家畜。该组合物对任何年龄组均具有有益效果。优选地,该组合物被配制用于施用给婴儿、少年、成年人或老年人。在一些实施方案中,组合物被施用给怀孕和哺乳期的母亲,以治疗婴儿。
在实施方案中,包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物可以施用至少10周、20周、24周、30周、40周、42周、50周或60周。组合物可优选地在10周和60周之间、20周和50周之间、15周和30周之间或35周和45周之间施用。
包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物可维持或改善IBD患者的粘膜健康状况,如内窥镜所证实健康粘膜的维持所指出的那样。
可通过简单的内窥镜评分-克罗恩氏病(SES-CD)评估经内窥镜证实的健康粘膜的维持。因此,从开始施用包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物到在开始施用包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物之后20周和45周,优选地20周和30周之间的时间点例如24周时,平均SES-CD评分降低可指示内窥镜所证实健康粘膜状态有所改善(内窥镜改善)。
从开始施用包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物到在开始施用包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物之后20周和45周之间,优选地20周和30周之间的时间点例如24周时,经内窥镜证实的健康粘膜的维持可以通过维持内窥镜应答来指示,其中内窥镜应答被指示为实现至少3分的SES-CD降低。
在开始施用包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物之后20周和45周,优选地20周和30周之间的时间点例如24周时,经内窥镜证实的健康粘膜的维持也可通过临床缓解的维持来指示,其中临床缓解指示为实现小于150分的CDAI。
包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物可延长直至内窥镜或临床复发的时间。该组合物由此可降低CD所造成的经济影响,如由手术、住院和CD并发症发病率所指出的那样。
包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物可提高生活质量,如例如通过在开始施用包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物之后20周和45周之间,优选地20周和30周之间的时间点例如24周时确定的IBDQ、SF-36v2和EQ-5所指出的那样。
包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物可改善肠道微生物组的组成和功能。
包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物可改善非侵入性生物标志物如CRP或粪便钙卫蛋白。
包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物可与在治疗IBD中常用的标准治疗结合。这些标准治疗包括手术、抗生素、免疫抑制剂和抗炎药物。免疫抑制剂可选自泼尼松、TNF或TNFα抑制剂(例如英夫利昔单抗、阿达木单抗)、硫唑嘌呤(依木兰)、甲氨蝶呤和6-巯基嘌呤。优选的抗炎药物是美沙拉嗪(USAN)或5-氨基水杨酸(5-氨基-2-羟基苯甲酸,5-ASA)。
优选地,包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物与至少一种TNF抑制剂或TNF抑制剂疗法组合施用。优选地,至少一种TNF抑制剂是TNFα抑制剂。优选地,至少一种TNFα抑制剂是英利昔单抗或阿达木单抗,并且最优选的TNFα抑制剂是英利昔单抗和阿达木单抗的组合。
优选的是,任何上述免疫抑制剂和抗炎药物与包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物组合施用。这种组合导致所施用的化合物产生协同效应。
包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物可用于治疗IBD、治疗处于IBD缓解的受试者、或者预防或延迟受试者的IBD复发,其中包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物与有效对抗IBD的药物组合施用。药物优选地为免疫抑制剂或5-氨基水杨酸(5-ASA)。该受试者可以是已经经历手术或将经历手术的受试者。包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物的施用可以在施用药物之前、期间或之后进行。
在一些实施方案中,包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物可以促进肠粘膜愈合。在此类实施方案中,可以将包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物施用给具有损伤的肠粘膜的个体。
在一些实施方案中,包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物可调节肠道微生物群生态失调或者治疗或预防与微生物群生态失调相关联的障碍。微生物群生态失调是在全局微生物群分布、代谢或特定分类单元的水平方面与平衡微生物群的显著偏差。微生物群生态失调通常与疾病相关并增加对疾病的易感性。例如,降低水平的双歧杆菌与婴儿中感染和其他病变的风险增加相关。
微生物群生态失调可以由例如剖腹产娩出,早产,在子宫内、在分娩期间或出生后接触抗生素,胃肠外给养,住院或心理应激诱发。微生物群生态失调还可以由胃肠功能紊乱(消化失调、动力障碍、胃肠反流、胃肠传输缓慢、经口喂养不耐受、便秘、腹泻)、先天性巨结肠症、短肠综合征、胃肠道感染和影响胃肠道的炎症(诸如坏死性小肠结肠炎)和梗阻病变造成。
以及作为胃肠疾病的结果,微生物群生态失调可能实际上造成这些疾病。因此,微生物群生态失调可导致例如消化失调、动力障碍、胃肠反流、胃肠传输缓慢、经口喂养不耐受、先天性巨结肠症和影响胃肠道的炎症(诸如坏死性小肠结肠炎)和梗阻病变。
包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物可预防或治疗处于微生物群生态失调风险或经受微生物群生态失调的哺乳动物的微生物群生态失调,或者预防或治疗与微生物群生态失调相关联的障碍。
可通过调节微生物群生态失调来治疗或预防的障碍包括例如感染倾向、变态反应、I型糖尿病、胰岛素抗性、2型糖尿病、乳糜泻、外周型和中心型肥胖、肥胖、坏死性小肠结肠炎、炎性肠病(诸如克罗恩氏病和溃疡性结肠炎),以及功能性胃肠疾病(诸如IBS、功能性腹泻、功能性便秘、复发性腹痛和消化不良)。
实施例
以下非限制性实施例通常是根据本公开的实施方案。在这方面,本发明人基于基因组选择了可以产生多种色氨酸代谢物的菌株;那些菌株有效地产生那些代谢物(在体外培养物中);所产生的代谢物是有效的AHR受体激动剂(并且达到有效平衡);当在动物DSS模型中测试时,菌株确实是有效的,并且不仅可以降低疾病评分,而且仅仅影响促炎和抗炎细胞因子产生。
实施例1
目的是计算机选择具有产生色氨酸衍生分子所必需的酶的细菌菌株,从而使得能够激活AHR并产生用于代谢组学评估的样品。如下所详述。对具有编码产生色氨酸衍生代谢物(诸如色胺、吲哚、吲哚-3-乙醛和吲哚-3-乙酸)的酶的必需基因的细菌菌株进行计算机筛选。属于肉葡萄球菌物种的菌株(传统的肉品发酵剂培养物),被鉴定为有前景的候选物,并且产生样品以用于进一步的代谢组学评估。
方法和结果
从可公开获得的Uniprot数据库(表1)中检索催化色氨酸形成色胺、吲哚、吲哚-3-乙醛、吲哚-3-乙酸和3-甲基-吲哚的酶的可公开获得的蛋白质参考。在公共数据库Uniprot、Swissprot和BRENDA中没有可获得的吲哚乙酸氧化酶的参考蛋白。
表1:用于BLASTP搜索的参考基因。
为了鉴定可编码上述酶的基因,对雀巢培养物保藏中心(NCC)基因组的所有编码序列进行序列相似性搜索。来自显示的针对酶中的至少一种酶的命中的总共1,339个NCC菌株。四十九(49)个菌株显示出针对这些酶中的三种酶的命中。
用于搜索的一些参考蛋白质来自与NCC菌株具有相对低系统发生关系的生物,因此同一性%可以相对低。然而,这些基因的注释证实了所编码的酶的正确的潜在活性。最佳NCC物种的概述描绘于图1中。
如图1所示,肉葡萄球菌菌株在其潜在的代谢物生产方面表现出令人感兴趣的多样性,并且与迄今为止发现的主要属于乳杆菌物种的益生菌不同。特别令人感兴趣的是肉葡萄球菌菌株,因为它们已经作为肉品发酵剂广泛用于食品工业中,并且工业相容的生长培养基先前已被开发。
选择NCC内并完全测序的肉葡萄球菌分离株以用于进一步测试。所有这些菌株在最佳条件下被再激活。具体地,在胰蛋白酶大豆酵母(TSY)肉汤中在37℃下以220rpm生长10小时至48小时适合所有菌株。选择粪肠球菌(Enterococcus feacalis)NCC 1978作为阴性对照,因为它不包含必需的基因并且它在TSY中生长良好。
菌株及其相关上清液以均质方式培养,以用于进一步代谢组学评估。因此,每种菌株的生长曲线是重复获得的。具体地,从新鲜生长的培养物中以2%接种每种菌株,并在37℃下以500rpm的搅拌温育。
对于沉淀和上清液的制备,每种肉葡萄球菌菌株在10mlTSY肉汤培养基中在37℃下以220rpm独立培养。细胞和上清液在它们进入稳定期后三小时收获,如较早确定的。简言之,将10ml培养物离心(3500rpm,20分钟)。收集上清液并在分析时在-80℃下冷冻。
为了评估各种基质中色氨酸代谢物的特定量,针对每种代谢物开发了靶向LC-MS方法并进行了验证。总之,对具有编码产生色氨酸衍生代谢物(诸如色胺、吲哚、吲哚-3-乙醛和吲哚-3-乙酸)的酶的必需基因的NCC菌株进行计算机筛选。属于肉葡萄球菌物种的菌株(传统的肉品发酵剂培养物),被鉴定为有前景的候选物,并且产生样品以用于进一步的代谢组学评估。
实施例2
选择肉葡萄球菌的益生菌菌株作为色氨酸代谢物的来源以改善IBD患者和/或普通人群的肠道健康。功效目标是AHR激活和肠中炎症的潜在减少。科学假设是肉葡萄球菌产生的色氨酸代谢物可以导致肠上皮细胞中芳烃受体(AHR)的激活,从而改善/增强肠上皮细胞的完整性。
目标群体是炎性肠病(IBD)患者或一般群体,预期每日摄入肉葡萄球菌。
方法和结果
筛选NCC基因组数据库中分解代谢色氨酸和相关底物的酶。在体外生长和恢复研究后,选择九(9)个菌株以用于进一步体内筛选研究。选择的九(9)个菌株是NCC836、NCC846、NCC888、NCC 971、NCC981、NCC1052、NCC1084、NCC1090、NCC1109和NCC1978。在小鼠的DSS模型中进行动物研究后,选择两个菌株(NCC971和NCC1052),这是因为与动物模型中的其他菌株相比,它们的体重增加恢复率高。菌株NCC971也称为CNCM I-5398,菌株NCC1053也称为CNCM I-5400,菌株NCC846也称为CNCM I-5423,菌株NCC982也称为CNCM I-5399,并且菌株NCC1090也称为CNCM I-5401。
毒力因子和抗生素抗性潜力的计算机筛选在内部评估如下。
在NCC1052和NCC971菌株(分别为CNCM I-5400和CNCM I-5398)中没有鉴定出SE毒素-葡萄球菌肠毒素(SE)、溶血素、剥脱性毒素A(ETA)和中毒性休克综合征毒素1的基因。
全基因组序列可用于所有测试肉葡萄球菌NCC菌株。使用具有相同过滤阈值的相同相似性搜索工具,针对在NCC1052和NCC971菌株(分别为CNCM I-5400和CNCM I-5398)中发现的五(5)种上述酶的序列的存在,对这些附加肉葡萄球菌NCC菌株进行计算机筛选。发现大多数菌株(16/18)对这五种蛋白质呈阳性。
使用参考数据库对包括NCC1052和NCC971(分别为CNCM I-5400和CNCM I-5398)在内的19个全基因组测序的肉葡萄球菌NCC菌株进行抗生素抗性计算机筛选。使用“严格”和“松散”预测进行筛选。因为“松散”预测的可信度较低,所以这些命中被进一步过滤,保持所有%同一性>70%。包括NCC1052和NCC971的大多数菌株没有“严格”预测的命中。使用“松散”预测,发现少于十个与潜在抗生素抗性相关的CARD数据库蛋白质的命中。对于NCC1052和NCC971的菌株,计算机预测没有用“严格”预测鉴定任何抗生素抗性。
为了从九(9)个肉葡萄球菌菌株中筛选用于改善肠道健康的最佳候选者,采用具有DSS(葡聚糖硫酸钠)的IBD(炎性肠病)的小鼠模型(图3)。小鼠通过管饲法每天用109CFU的每种菌株预治疗7天(D-7),随后用DSS(3%)与菌株一起治疗5天,然后每种菌株仅再治疗9天(D14)。读数为每日体重变化、每日综合疾病活动指数(DAI)、内窥镜检查和结肠重量:长度比评分(图4)。DAI是体重减轻、腹泻、便血和活动水平的综合评分。
NCC971和NCC1052(分别为CNCM I-5398和CNCM I-5400)的综合DAI评分在第10天显著低于DSS对照组的那些DAI评分(图5)。本研究中未报告明显的特定不利影响或死亡。
实施例3
采用具有报道基因读数的体外AHR结合测定来表征显示为由肉葡萄球菌产生的色氨酸衍生代谢物的相对结合活性,并与已知的毒性配体进行比较。使用人和小鼠AHR测定。二恶英(TCDD)和靛玉红被用作具有强结合和活化特性的参考化合物。在剂量响应研究中分析可商购获得的代谢物。细菌衍生的色氨酸代谢物以剂量依赖性方式激活AHR(图6A和图6B)。
如图7A和图7B中所示,显示为由肉葡萄球菌产生的色氨酸衍生代谢物与TDD相比展示出低水平的AHR激活以及有限的强化(活性比TCDD(二恶英)低≥2000X)。
图8是培养物上清液中代谢物的初始测试结果的图表。
实施例4
本实施例涉及在硫酸葡聚糖钠(DSS)诱导的结肠炎模型中小鼠近端和远端结肠样品的组织病理学,并评估用NCC971或NCC1052(分别为单独或组合的CNCM I-5400和CNCM I-5398)治疗在降低损伤严重性中的功效;对于测试制品比较,媒介物治疗用作阴性对照,并且抗p40治疗用作阳性对照。
材料和方法
小鼠在第0-5天被施用3%DSS,并且在第19天处死。根据下面的实验设计给予治疗;如果与研究中的动物数量不同,则括号中的动物数量表示提交用于组织病理学评估的动物数量。
实验设计
表2
组织学方法
在处死后,由发起人或指定人根据以下方案收集结肠样品:冲洗整个结肠并收集最远端5cm部分;分离该5cm部分、最近端2cm和最远端2cm段,并固定在10%中性缓冲福尔马林中。将来自96只小鼠的结肠片段提交给Inotiv Boulder。将收集的结肠的最近端和最远端段修剪成每段三个横截面,并且将近端和远端段均包埋在同一块中。在约5个μm处将块切片,并用苏木精和伊红(H和E)以及高碘酸-希夫(PAS)染色。
病理学方法
H&E-PAS染色玻璃载玻片由委员会认证的兽医病理学家使用光学显微镜进行评价。结肠炎损伤(炎症、腺体坏死/损失、糜烂、增生和水肿)被给予严重性评分0-5(0=不存在/正常,1=最小,2=轻微,3=中等,4=显著,5=严重)。将各个组织病理学评分加在一起以确定每个样品的总和结肠炎评分(范围0-25)。
还对H&E-PAS载玻片的杯状细胞丰度进行评分。在剩余的结肠腺体中对该特征进行评分(即,排除没有结肠腺体的面积;该特征用腺体损失评估,参见上文)。与原始样品相比,对杯状细胞的丰度进行评分(评分0);增加的杯状细胞在正范围内评分,而减少的杯状细胞在负范围内评分;还提供了总评分(降低的杯状细胞评分+增加的杯状细胞评分)。
-3=杯状细胞的弥漫性损失
-2=杯状细胞的多病灶损失
-1=杯状细胞的病灶损失
0=杯状细胞丰度大约是原始对照样品的杯状细胞丰度
1=杯状细胞的病灶增加
2=杯状细胞中的多病灶增加
3=杯状细胞的弥漫性增加
隐窝下粘膜测量在每个横截面的3个代表性面积中进行(每个近端和远端段的3个横截面=每个结肠段的9个测量结果;每个动物6个总横截面=每个动物的18个测量结果)。通过测量粘膜隐窝的基底膜和粘膜肌层的内边缘(隐窝下空间)之间的距离来收集粘膜测量结果(μm)。没有测量完全缺少上皮的面积(腺体损失/糜烂的面积)。如果可能,则避免腺上皮已被复层鳞状上皮(鳞状化生)取代的面积。在大部分或全部上皮被鳞状上皮取代的横截面中,在鳞状基底层的基底膜和粘膜肌层的内边缘之间收集测量结果。
统计分析
数据呈现为平均值±平均值标准误差(SEM)。通过非参数Kruskal-Wallis检验用成对Mann–Whitney精确检验分析半定量严重性评分。使用双尾检验,并且将所有检验的显著性设定为p≤0.05。
结果与讨论
形态学发现
给小鼠施用硫酸葡聚糖钠(DSS)产生预期的组织损伤。这些包括粘膜/粘膜下层的亚急性炎症、粘膜坏死/腺体损失、糜烂、粘膜下层水肿和上皮增生。亚急性炎症的特征在于嗜中性粒细胞、淋巴细胞和巨噬细胞的浸润和聚集。粘膜坏死的特征在于结肠腺体的损伤、坏死或完全损失。糜烂的特征在于粘膜肌层表面的表面上皮的坏死或损失。粘膜下层水肿的特征在于粘膜下层因透明空间或苍白的嗜酸性液体而扩张,不定地伴有淋巴管扩张和类似的固有层水肿扩张。上皮增生的特征在于结肠腺体的延长、隐窝和腺体分支/分枝、上皮细胞嗜碱细胞增多和上皮有丝分裂象数目增加。一些远端结肠样品也表现出鳞状化生,其特征在于腺上皮被复层鳞状上皮取代。
在该研究中观察到杯状细胞数量的增加和减少。一般来讲,在与腺体损失和糜烂区域直接相邻或其内的腺体中观察到杯状细胞数量减少,而杯状细胞数量增加与一些增生区域相关联。
提交用于组织病理学评价的许多“近端”段包括近端结肠(具有粘膜褶的结肠段)和/或中间结肠(缺乏粘膜褶)的区域。因此,关于结肠近端段的结果代表近端和中间结肠的一些组合(参见表1的P:M比率)。
结果
在近端结肠和远端结肠段中,在未接受DSS的动物(组1)中不存在结肠炎的损伤。
远端结肠段的总和评分(图9)通常高于近端结肠段。与媒介物对照(组2)相比,在用NCC971(组3;p值=0.050)或抗p40(组6;p值=0.033)治疗的小鼠中观察到远端总和结肠炎评分的统计学显著降低。在近端结肠中没有观察到这些降低(p值>0.2;参见讨论)。在结肠的近端段(p值>0.5)或远端段(p值>0.3)中,没有与NCC1052(组4)治疗或NCC971+NCC1052的组合(组5)治疗相关联的统计学显著降低。
在结肠的近端段(图10)和远端段(图11)的组分组织病理学评分中观察到类似的组间趋势。
DSS相关联的杯状细胞丰度主要在近端结肠中增加(图12),而在远端结肠中减少(图13)。在媒介物对照(组2)和治疗组(组3-6)之间没有观察到在结肠的任一段中的总和丰度评分的统计学显著差异(p值>0.15)。
在近端段(p值=0.009)和远端段(p值<0.001)中,施用DSS的小鼠(组2-6)的隐窝下粘膜测量结果(图14)与原始小鼠(组1)相比显著更大。组间趋势通常反映了用总和结肠炎评分所观察到的那些趋势(图9)。与媒介物对照(组2)相比,在用NCC971治疗的小鼠中观察到远端厚度测量的统计学显著降低(组3;p值=0.011)。在近端结肠中没有观察到这些降低(p值>0.2)。用对照化合物抗p40(组6)治疗也产生降低的隐窝下厚度测量结果,但差异不是统计学显著的(p值=0.414)。在结肠的近端段或远端段中,没有与NCC1052(组4)治疗或NCC971+NCC1052的组合(组5)治疗相关联的降低。
讨论
已知结肠区域越远(即,结肠炎严重性:近端<中间<远端结肠),在小鼠中施用DSS就导致越高的疾病严重性。3在该研究中,结肠的近端段由不同比率的真正近端和中间结肠组成。近端结肠段与中间结肠段的比率(P:M比率)可能对针对近端段观察到的总体严重性评分有影响。通常,P:M比率越高(比中间结肠更靠近近端),总体严重性评分就越低。
结论
DSS施用有效地诱导了预期的组织学损伤。测试制品结果在近端结肠段和远端结肠段之间变化。NCC971和抗p40治疗表现出远端结肠而不是近端结肠中结肠炎严重性的统计学显著降低。在任一结肠段中,与媒介物对照相比,用NCC1052或NCC971+NCC1052的组合的治疗通常不改变结肠炎严重性。
应当理解,对本文所述的目前优选的实施方案作出的各种变化和修改对于本领域的技术人员将为显而易见的。可在不脱离本发明主题的实质和范围且不减弱其预期优点的前提下作出这些变化和修改。因此,此类变化和修改旨在由所附权利要求书涵盖。
Claims (44)
1.在患有炎症的个体中治疗所述炎症的方法,所述方法包括向所述个体施用治疗有效量的至少一种肉葡萄球菌(Staphylococcus carnosus)菌株,所述至少一种肉葡萄球菌菌株产生色胺、吲哚、吲哚丙酸、3-甲基吲哚、吲哚-3-乙酸或吲哚-3-乙醛中的一者或多者。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株包括肉葡萄球菌CNCM I-5398或肉葡萄球菌CNCM I-5400中的至少一者。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株以还包含一种或多种附加益生菌的组合物施用,并且所述至少一种肉葡萄球菌是所述组合物中益生菌总量的大部分。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株以组合物施用,在所述组合物中所述至少一种肉葡萄球菌是唯一的益生菌。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株通过选自口服、局部、肠内和胃肠外的至少一种途径施用给患有所述炎症的所述个体。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株以选自以下的组合物施用:营养全面的产品、饮料、饮食补充剂、餐食替代物、食品添加剂、食物产品补充剂、用于溶解的粉末、肠道营养产品、婴儿配方食品以及它们的组合。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述炎症选自:急性炎症、皮肤炎症、炎性肠病(IBD)包括克罗恩氏病和/或溃疡性结肠炎、肠易激综合征、肝脏炎症、变态反应、特应性疾病、骨炎、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、Gougerot-Sjogren综合征、莱特尔氏综合征、脊髓灰质炎、皮肌炎、甲状腺炎、巴塞多病、桥本氏病、I型糖尿病、II型糖尿病、爱迪生氏病、自身免疫性肝炎、乳糜泻、比尔默氏病、多发性硬化症、肌无力、眼炎、肥胖相关炎症、年龄相关的低度炎症、布劳综合征、阿尔茨海默病、心血管疾病、动脉粥样硬化、代谢综合征、牙龈炎、牙周炎以及它们的组合。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所述炎症是IBD。
9.根据权利要求8所述的方法,其中所述IBD是克罗恩氏病或溃疡性结肠炎。
10.根据权利要求1所述的方法,其中所述个体选自婴儿、儿童、青少年、成人和老年人。
11.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株以还包含至少一种选自以下的组分的组合物施用:益生元、氨基酸、蛋白质、核苷酸、鱼油、ω-3脂肪酸的非海洋来源、植物营养素、抗氧化剂以及它们的混合物。
12.在处于炎症的风险的个体中预防炎症、降低炎症的发病率和/或降低炎症的严重性的方法,所述方法包括向所述个体施用预防有效量的至少一种肉葡萄球菌菌株,所述至少一种肉葡萄球菌菌株产生色胺、吲哚、吲哚丙酸、3-甲基吲哚、吲哚-3-乙酸或吲哚-3-乙醛中的一者或多者。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株包括肉葡萄球菌CNCM I-5398或肉葡萄球菌CNCM I-5400中的至少一者。
14.根据权利要求12所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株以还包含一种或多种附加益生菌的组合物施用,并且所述至少一种肉葡萄球菌是所述组合物中益生菌总量的大部分。
15.根据权利要求12所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株以组合物施用,在所述组合物中所述至少一种肉葡萄球菌是唯一的益生菌。
16.根据权利要求12所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株通过选自口服、局部、肠内和胃肠外的至少一种途径施用给处于所述炎症的风险的所述个体。
17.根据权利要求12所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株以选自以下的组合物施用:营养全面的产品、饮料、饮食补充剂、餐食替代物、食品添加剂、食物产品补充剂、用于溶解的粉末、肠道营养产品、婴儿配方食品以及它们的组合。
18.根据权利要求12所述的方法,其中所述炎症选自:急性炎症、皮肤炎症、炎性肠病(IBD)包括克罗恩氏病和/或溃疡性结肠炎、肠易激综合征、肝脏炎症、变态反应、特应性疾病、骨炎、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、Gougerot-Sjogren综合征、莱特尔氏综合征、脊髓灰质炎、皮肌炎、甲状腺炎、巴塞多病、桥本氏病、I型糖尿病、II型糖尿病、爱迪生氏病、自身免疫性肝炎、乳糜泻、比尔默氏病、多发性硬化症、肌无力、眼炎、肥胖相关炎症、年龄相关的低度炎症、布劳综合征、阿尔茨海默病、心血管疾病、动脉粥样硬化、代谢综合征、牙龈炎、牙周炎以及它们的组合。
19.根据权利要求12所述的方法,其中所述炎症是IBD。
20.根据权利要求19所述的方法,其中所述IBD是克罗恩氏病或溃疡性结肠炎。
21.根据权利要求19所述的方法,其中所述个体选自婴儿、儿童、青少年、成人和老年人。
22.根据权利要求19所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株以还包含至少一种选自以下的组分的组合物施用:益生元、氨基酸、蛋白质、核苷酸、鱼油、ω-3脂肪酸的非海洋来源、植物营养素、抗氧化剂以及它们的混合物。
23.在处于微生物群生态失调的风险或经受所述微生物群生态失调的个体中预防、治疗或调节所述微生物群生态失调的方法,所述方法包括向所述个体施用预防有效量的至少一种肉葡萄球菌菌株,所述至少一种肉葡萄球菌菌株产生色胺、吲哚、吲哚丙酸、3-甲基吲哚、吲哚-3-乙酸或吲哚-3-乙醛中的一者或多者。
24.根据权利要求23所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株包括肉葡萄球菌CNCM I-5398或肉葡萄球菌CNCM I-5400中的至少一者。
25.根据权利要求23所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株以还包含一种或多种附加益生菌的组合物施用,并且所述至少一种肉葡萄球菌是所述组合物中益生菌总量的大部分。
26.根据权利要求23所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株以组合物施用,在所述组合物中所述至少一种肉葡萄球菌是唯一的益生菌。
27.根据权利要求23所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株通过选自口服、局部、肠内和胃肠外的至少一种途径施用给所述个体。
28.根据权利要求23所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株以选自以下的组合物施用:营养全面的产品、饮料、饮食补充剂、餐食替代物、食品添加剂、食物产品补充剂、用于溶解的粉末、肠道营养产品、婴儿配方食品以及它们的组合。
29.用于在处于与微生物群生态失调相关联的障碍的风险或患有所述障碍的个体中预防或治疗所述障碍的方法,所述方法包括向所述个体施用至少一种肉葡萄球菌菌株,所述至少一种肉葡萄球菌菌株产生色胺、吲哚、吲哚丙酸、3-甲基吲哚、吲哚-3-乙酸或吲哚-3-乙醛中的一者或多者。
30.根据权利要求29所述的方法,其中所述障碍选自:感染倾向、变态反应、I型糖尿病、胰岛素抗性、2型糖尿病、乳糜泻、外周型和中心型肥胖、肥胖、坏死性小肠结肠炎、炎性肠病、功能性胃肠疾病以及它们的组合。
31.根据权利要求29所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株包括肉葡萄球菌CNCM I-5398或肉葡萄球菌CNCM I-5400中的至少一者。
32.根据权利要求29所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株以还包含一种或多种附加益生菌的组合物施用,并且所述至少一种肉葡萄球菌是所述组合物中益生菌总量的大部分。
33.根据权利要求29所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株以组合物施用,在所述组合物中所述至少一种肉葡萄球菌是唯一的益生菌。
34.根据权利要求29所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株通过选自口服、局部、肠内和胃肠外的至少一种途径施用给所述个体。
35.根据权利要求29所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株以选自以下的组合物施用:营养全面的产品、饮料、饮食补充剂、餐食替代物、食品添加剂、食物产品补充剂、用于溶解的粉末、肠道营养产品、婴儿配方食品以及它们的组合。
36.在有需要的个体中促进肠粘膜愈合的方法,所述方法包括向所述个体施用预防有效量的至少一种肉葡萄球菌菌株,所述至少一种肉葡萄球菌菌株产生色胺、吲哚、吲哚丙酸、3-甲基吲哚、吲哚-3-乙酸或吲哚-3-乙醛中的一者或多者。
37.根据权利要求36所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株包括肉葡萄球菌CNCM I-5398或肉葡萄球菌CNCM I-5400中的至少一者。
38.根据权利要求36所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株以还包含一种或多种附加益生菌的组合物施用,并且所述至少一种肉葡萄球菌是所述组合物中益生菌总量的大部分。
39.根据权利要求36所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株以组合物施用,在所述组合物中所述至少一种肉葡萄球菌是唯一的益生菌。
40.根据权利要求36所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株通过选自口服、局部、肠内和胃肠外的至少一种途径施用给所述个体。
41.根据权利要求36所述的方法,其中所述至少一种肉葡萄球菌菌株以选自以下的组合物施用:营养全面的产品、饮料、饮食补充剂、餐食替代物、食品添加剂、食物产品补充剂、用于溶解的粉末、肠道营养产品、婴儿配方食品以及它们的组合。
42.根据权利要求36所述的方法,其中所述个体具有受损的肠粘膜。
43.包含至少一种肉葡萄球菌菌株的组合物的单位剂型,所述单位剂型包含一定量的所述至少一种肉葡萄球菌菌株,所述至少一种肉葡萄球菌菌株产生色胺、吲哚、吲哚丙酸、3-甲基吲哚、3-甲基吲哚、吲哚-3-乙酸或吲哚-3-乙醛中的一者或多者并且对炎症、粘膜损伤或微生物群生态失调中的至少一者是治疗或预防有效的。
44.制备对炎症、粘膜损伤或微生物群生态失调中的至少一者是治疗或预防有效的组合物的方法,所述方法包括将产生色胺、吲哚、吲哚丙酸、3-甲基吲哚、3-甲基吲哚、吲哚-3-乙酸或吲哚-3-乙醛中的一者或多者的至少一种肉葡萄球菌菌株添加到选自益生元、氨基酸、蛋白质、核苷酸、鱼油、ω-3脂肪酸的非海洋来源、植物营养素、抗氧化剂以及它们的混合物的至少一种组分中。
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