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目的:研究益生菌及其功能成分对食物过敏大鼠模型的防治作用,对肠道屏障功能和免疫平衡的影响,并探讨相关信号通路机制。
方法:60只3周龄断乳雌性Brown-Norway大鼠分为阴性对照组、食物过敏组、益生菌全程干预组、益生菌DNA提取物组、CpG-ODN组、CpG-ODN对照组,分别采用口服灌胃给予益生菌菌粉和腹腔注射益生菌DNA提取物、CpG-ODN(1826),及CpG-ODN对照序列(1982)。分析益生菌及其功能成分对食物过敏的防治作用(OVA-IgE),以及对肠道屏障(包括机械屏障、免疫屏障及生物屏障)和免疫平衡(Th1/Th2细胞因子平衡)的影响。采用Western及RT-PCR方法分别检测TLR9、IRAK、IKB-α蛋白及mRNA表达,EMSA检测肠粘膜组织NF-kB活性,以研究益生菌、益生菌DNA提取物、CpG-ODN对食物过敏大鼠肠道TLR9/NF-kB信号通路的影响。
结果:⑴动物模型部分结果显示实验组灌胃第6、7、8周时OVA-IgE抗体水平显著高于空白对照组(P<0.05),灌胃致敏组大鼠致敏率分别为60%(3/5),80%(4/5)和80%(4/5),第6周时OVA-IgE水平最高。⑵食物过敏组血清OVA-IgE浓度较阴性对照组显著升高。益生菌活菌、DNA提取物及CpG-ODN干预后各组OVA-IgE浓度、血清FITC浓度、肠粘膜嗜酸性粒细胞浸润均较食物过敏组显著降低,小肠slgA较食物过敏组显著升高。益生菌活菌可以起到营养肠道绒毛而益生菌DNA提取物及CpG-ODN在这方面的作用不明显。益生菌活菌可以提高肠道乳酸杆菌及双岐杆菌的含量,而益生菌DNA提取物及CpG-ODN仅能提高结肠双岐杆菌的含量,与食物过敏组相比无统计学差异。⑶食物过敏组脾和肠系膜淋巴结细胞培养上清液中IFN-γ水平与阴性对照组相比均无明显差异,而食物过敏组脾细胞培养上清液中IL-4及IL-10较阴性对照组显著升高。益生菌活菌、DNA提取物及CpG-ODN干预后IL-4、IFN-γ及IL-10都较食物过敏组显著降低,脾IFN-γ/IL-4比值较食物过敏组显著升高。益生菌DNA提取物和CpG-ODN可以显著提高脾CD4+CD25+T调节细胞百分比,益生菌活菌干预后CD4+CD25+T调节细胞百分比均较食物过敏组有升高趋势,但无统计学差异。⑷信号通路部分的检测结果显示,益生菌各剂型(益生菌活菌、益生菌DNA提取物、CpG-ODN序列)均能显著增加TLR9 mRNA表达,激活NF-kB,IRAK4及总IKB-α表达水平无变化。但是益生菌干预组、益生菌DNA提取物和CpG-ODN(1826)干预后磷酸化IKB-α(代表激活的IKB-α)有升高趋势,其中CpG-ODN组升高最明显。
结论:①经口致敏可以成功建立食物过敏动物模型,最佳致敏时间为6周。②益生菌活菌、益生菌DNA提取物、CpG-ODN序列可以降低OVA-IgE水平,起到防治食物过敏和改善肠道屏障功能的作用。但益生菌活菌、益生菌DNA提取物、CpG-ODN序列改善肠道屏障作用的环节不同。③食物过敏模型脾Th1/Th2平衡向Th2方向偏移,而益生菌干预后Th1/Th2平衡向Th1方向偏移。这样的作用主要是通过抑制IL-4生成。益生菌DNA提取物、CpG-ODN序列可使抑制性T调节细胞上调,但益生菌活菌对抑制T效应细胞的作用不明显。④益生菌活菌及其功能成分干预后均能激活TLR9/NF-kB信号通路。