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Feb

2020

腸道菌群與免疫 | 植物乳桿菌P-8調節不同年齡人群腸道菌群及免疫能力

P-8調節不同年齡人群-定稿_海報 副本.jpg


植物乳桿菌P-8作為益生乳酸菌家族中的一種,可有效調節腸道菌群,改善腸道微生態健康。為進一步探究植物乳桿菌P-8對不同年齡人群的功效差異。本試驗開展了植物乳桿菌P-8對不同年齡段人群腸道菌群、分泌性免疫球蛋白A(SlgA)、總膽汁酸(TBAs)和短鏈脂肪酸(SCFAs)含量影響的研究。


試驗方法

試驗對象


從內蒙古同一地區招募33名具有典型北方飲食習慣的志愿者(圖1),按年齡分為三組。


青年組11人(平均年齡26歲)

中年組12人(平均年齡51歲)

老年組10人(平均年齡76歲)


注:試驗者均為健康人群,體重正常(BMI<30kg/m2),不吸煙,試驗前6個月內無抗生素服用史;無內分泌失調、糖尿病及任何胃腸道疾病。



試驗共進行8周,前4周為益生菌干預期,每日攝入植物乳桿菌P-8片劑(含6x1010? CFU);后4周停止益生菌的攝入(圖1)。為了檢測植物乳桿菌P-8的功效以及長期效應,收集第0、2、4、5、6和8周所有志愿者的糞便樣本,對DNA進行提取測序,對糞便微生物群、SlgA、TBAs和SCFAs的水平進行檢測。


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1:33名志愿者基本情況以及實驗設計詳情


試驗結果


01

PCR-DGGE顯示腸道微生物多樣性



經過16srRNA擴增產生DRRE片段,發現了18個條帶(圖2)。在服用植物乳桿菌P-8以后強度發生了變化,其中第11、16、18號帶強度增加,而2、3、5、6、7、9、14、17號帶強度減弱。對強度變化明顯的條帶進行分離和測序,青年組、中年組和老年組分別處理了4、8和6條。同源性分析發現,其中6條親緣關系接近于假單孢菌屬(Pseudomonas), 還包括2條不動桿菌(Acinetobacter),2條雙歧桿菌(Bifidobacterium),1條屎腸球菌(Enterococcus faecium)和1條直腸真桿菌(Eubacterium rectal)假單孢菌屬和不動桿菌屬都是致病菌,含量都呈下降趨勢,其中假單孢菌可以產生毒素,降低腸道的通透性。而雙歧桿菌和直腸真桿菌含量則有所增加,是維持人體腸道健康的有益菌。


比較三組樣品腸道菌群結構,對樣本進行主成分分析結果顯示,試驗前后三組結果間存在顯著差異,并發現青年組對植物乳桿菌P-8的反應有很大的變化,而老年組變化最小(圖2)。


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圖2:PCR-DGGE圖譜詳情;主成分分析詳情


02

腸道微生物群的定量分析


用qPCR對糞便樣本的優勢菌群進行統計,經過4周益生菌的攝入,雙歧桿菌(Bifidobacterium)奇異菌簇(Atopobium)含量三組都顯著增加(P<0.05),而奇異菌簇(Atopobium)含量則會恢復到基線水平;對于雙歧桿菌含量,其中顯著增加了7%(第1周為8.78 log10 cfu/g;第4周為9.38 log10 cfu/g),結束攝入后,含量下降;對于脫硫弧菌(Desulfovibrio)含量則持續下降(圖3)。其中奇異菌屬與腸道炎癥疾病呈負相關的有益菌;雙歧桿菌則有助于腸道疾病感染,有益于腸道健康;而脫硫弧菌則可以通過產生硫化物參與潰瘍性結腸炎的發病,且與許多胃腸道疾病相關的致病菌。

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這表明植物乳桿菌P-8可以有效增加有益菌含量并抑制致病菌,有效改善腸道微生物群,維持腸道菌群平衡。同時發現益生菌對腸道菌群作用的時間是短暫的,故持續服用是十分重要的。


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3:三組糞便樣本中優勢菌群含量詳情,A奇異菌簇(Atopobium)B為雙歧桿菌(Bifidobacterium)C為脫硫弧菌(Desulfovibrio)


03

糞便樣本中SlgATBAsSCFAs水平的變化


對于老年組和成年組的SlgA水平在第2周顯著升高,之后則恢復到基線水平(P<0.05),對于青年組則無顯著變化;而對于TBAs方面,三組變化則較為相似,益生菌的攝入可以顯著降低糞便TBAs水平并在第5周達到最低水平,隨后逐漸恢復,但仍低于基線水平(P<0.05;圖4)。測量了三種SCFA(乙酸鹽、丙酸鹽和丁酸鹽)水平,其中乙酸鹽和丙酸鹽在三組中顯著增加,并在第5周達到最高值(P<0.05),隨后逐漸恢復,但仍高于基線水平;丁酸鹽無顯著變化(圖5)。

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這表明植物乳桿菌P-8可以有效增加分泌性免疫球蛋白A(SlgA)含量,調節并改善自身免疫;降低總膽汁酸(TBAs)含量,增加乙酸鹽和丙酸鹽含量,減少結腸癌患病率,改善腸道健康。同時益生菌對不同年齡人群的作用效果是存在差異的。


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4:SlgATBA含量變化詳情


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5:SCFA含量變化詳情,A為乙酸鹽,B為丙酸鹽,C為丁酸鹽


試驗結論



經過8周的臨床試驗發現,益生菌植物乳桿菌P-8可以有效改善人體腸道微生物群,增加有益菌含量如雙歧桿菌、奇異菌屬和直腸真桿菌被增強;并且有效降低致病菌含量,如脫硫弧菌、假單胞菌和不動桿菌則被抑制。


益生菌植物乳桿菌P-8還可以有效調節人體免疫,增加分泌性免疫球蛋白A(SlgA)含量;降低總膽汁酸(TBAs)含量和增加短鏈脂肪酸(SCFAs)的含量。從而改善腸道健康,減少患病。


同時我們發現,益生菌對腸道健康的改善是暫時的,同時不同年齡人群對益生菌植物乳桿菌P-8的作用是存在差異的。因此這也需要我們對益生菌進行持續的服用,并且針對不同年齡患者的需要制定合理益生菌服用策略。



此文章已發表于:

Nutrition 30 (2014) 776–783

P-8論文首頁.jpg

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