体外试验研究益生屎肠球菌的免疫调节特性

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本试验旨在通过体外试验研究屎肠球菌的活菌、热灭活菌、破碎细胞和无细胞培养上清对细胞因子分泌的诱导作用和抗炎功能,为充分认识屎肠球菌的免疫调节作用以及阐明其有益宿主健康的机理提供科学参考。研究方法:(1)RAW264.7细胞分别与低剂量(106CFU/m L)、中剂量(108CFU/m L)或高剂量(1010CFU/m L)的屎肠球菌共孵育3h和6h之后,采用CCK-8法检测细胞增殖率。根据细胞增殖确定后续试验的浓度。(2)RAW264.7细胞分别与无抗无血清DMEM培养液(阴性对照组)、脂多糖(阳性对照组)、屎肠球菌的活菌、热灭活菌、破碎细胞或无细胞培养上清共孵育3h或6h。试验结束后用ELISA法检测各处理细胞培养上清的TNFα和IL-10含量。(3)RAW264.7细胞分别用ERK、p38或JNK抑制剂处理30min,再分别与无抗无血清DMEM、脂多糖、屎肠球菌的活菌、热灭活菌、破碎细胞或无细胞培养上清共孵育3h。试验结束后用ELISA法检测各处理细胞培养上清的TNFα含量。(4)分别用无抗无血清DMEM培养液或脂多糖处理RAW264.7细胞,或者用屎肠球菌的活菌、热灭活菌、破碎细胞或培养上清预处理细胞,再用脂多糖刺激;或者先用脂多糖处理细胞,再分别与活菌、热灭活菌、破碎细胞或培养上清共孵育;或者同时用脂多糖和活菌、热灭活菌、破碎细胞或无细胞培养上清处理细胞。试验结束后用ELISA法检测各处理细胞培养上清的TNFα和IL-10含量,用Western blot法检测磷酸化的ERK、p38以及JNK蛋白相对表达量。主要结果如下:(1)四种形式的屎肠球菌低剂量都不影响细胞增殖,而中剂量不影响或促进细胞增殖,但高剂量则抑制细胞增殖。低或者中剂量适用于后续试验。(2)所有处理组都能够诱导TNFα分泌,它们作用的强弱次序为:活菌、破碎细胞、无细胞培养上清、热灭活菌。除了上清处理组之外,其他各组诱导TNFα分泌的能力随着浓度的增加而增强,而且活菌处理组和破碎细胞处理组与脂多糖处理组相当。所有处理组对IL-10分泌的诱导作用只出现在较短的作用时间(3h)里。各处理组作用强弱依次为培养上清、破碎细胞、热灭活菌和活菌,而且所有处理组诱导IL-10分泌的能力均因浓度增加而减弱。(3)ERK蛋白抑制剂、p38蛋白抑制剂或者JNK蛋白抑制剂完全阻断所有处理组的巨噬细胞分泌TNFα。(4)脂多糖刺激大量的TNFα生成,与此同时却不影响IL-10分泌,因此引起严重的促炎反应。屎肠球菌的活菌、破碎细胞或者无细胞培养上清处理组的TNFα分泌量不变,但是IL-10产量增加。用热灭活菌预处理巨噬细胞或者用热灭活菌和脂多糖共处理细胞都可以显著减少TNFα的产量。此外,用活菌预处巨噬细胞不影响脂多糖对RAW264.7细胞ERK、p38和JNK蛋白磷酸化的作用,但是用热灭活菌预处理的巨噬细胞的磷酸化p38蛋白表达显著升高,用破碎细胞预处理的巨噬细胞的磷酸化ERK、p38和JNK蛋白的表达都显著增加。结论:(1)屎肠球菌的活菌、热灭活菌、破碎细胞以及无细胞培养上清在不同程度上诱导巨噬细胞分泌TNFα和IL-10,而且MAPK通路参与对TNFα分泌的调节。(2)不同形式的屎肠球菌都能够减轻脂多糖诱导的炎症应答,但是热灭活菌的作用方式与其他三种形式不同。屎肠球菌热灭活菌和破碎细胞的抗炎作用可能与MAPKs通路有关,但是与活菌抗炎作用相关的信号途径有待进一步研究。
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