有益菌通过诱导活性氧来帮助修复肠道损伤

2019-06-24 280细菌益生菌的作用

新的研究表明,肠道可能需要细菌提供一点氧化应激来保持健康。埃默里大学医学院的研究人员发现,益生菌通过诱导活性氧的产生来促进小鼠肠道内壁的愈合。

研究结果本周发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)网络版的早期版上。研究结果表明,酸奶和泡菜等食品中的细菌培养对肠道健康有有益影响。这些发现也可以指导医生改进肠道疾病的治疗,比如早产儿坏死性小肠结肠炎或重症成人肠道损伤。

医学博士Andrew Neish和医学博士Asma Nusrat的实验室共同参与了这项研究,他们都是病理学和实验医学教授。

有益菌通过诱导活性氧来帮助修复肠道损伤

研究背景

“多年来,人们都知道益生菌可以起到这些有益的作用,但并不清楚它是如何起作用的,”Neish说。“我们已经确定了一个例子,在许多例子中,某些种类的细菌如何在体内具有特定的生化功能。”

最近的研究表明,我们肠道中的细菌会影响我们的新陈代谢和免疫系统。例如,有害和有益细菌比例的失衡似乎会过度激活肠道内的免疫细胞,引发炎症性肠道疾病。

肠上皮细胞,即排列在肠道内的细胞,与细菌紧密接触,通常形成一个屏障,使细菌远离其他器官。它们可以通过进入这些缝隙来修复屏障上的小缝隙,而这些缝隙在肠道疾病中会被破坏。

研究人员表示,鼠李糖乳杆菌可以加速愈合过程,无论是在培养皿中还是在被化学物质破坏的小鼠肠道中。鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)是一种天然存在于人类肠道的细菌,常被用作益生菌,是发酵食品中发现的其他种类的乳酸菌的近亲。

Neish说:“与大多数不能耐受细菌接触的细胞类型不同,肠上皮细胞对鼠李糖乳杆菌的反应是增强它们的活力。”

有益菌通过诱导活性氧来帮助修复肠道损伤

研究内容

使用一种对活性氧敏感的荧光染料,研究人员发现,当肠道上皮细胞与鼠李糖乳杆菌接触时,会在内部产生活性氧。由细菌引起的活性氧刺激局部粘连的形成,这种结构在肠上皮细胞上起着锚定作用。

“局部粘连是细胞附着在周围基质上的地方,”Neish说。“细胞把它们放在一边,然后移到另一边,就像推土机的履带一样。”

在研究鼠李糖乳杆菌对小鼠肠道的影响时,Neish的团队将重点放在小肠上,小肠通常比结肠的细菌要少。这使得他们可以避免使用抗生素事先清除自然存在的细菌,并观察活体动物组织中活性氧的产生。

研究人员表示,在实验室中,能够清除活性氧的抗氧化剂可以阻止细菌促进伤口愈合。Neish说,他的团队的发现表明,人类摄入的大量抗氧化剂可能会干扰细菌促进肠道愈合的能力。

以前,人们知道免疫细胞通过产生活性氧来对细菌作出反应,但是Neish和他的同事认为,他们观察到的活性氧的产生刺激了组织的维持,是同居和适应的标志,而不是防御。

氧化应激,或全身活性氧的不平衡,与心脏病和中风等疾病有关。然而,科学家们近年来发现,细胞也可以利用活性氧以一种可控的、局部的方式来发送正常功能所需的信号。

有益菌通过诱导活性氧来帮助修复肠道损伤

后续

Neish说,他的团队正在努力确定细菌的哪一部分负责诱导细胞产生活性氧。一旦确定了这种成分,就可以在与大量活菌接触可能有危险的情况下,如早产儿或重病成人,促进肠道愈合。

引用

Emory University. "Beneficial bacteria help repair intestinal injury by inducing reactive oxygen species." ScienceDaily. ScienceDaily, 11 May 2011.
www.sciencedaily.com/releases/2011/05/110510151219.htm.

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