副干酪乳杆菌YLZB对小鼠免疫的调节作用
2020-09-02姜岩世张永祥刘利平贡秋卓玛王然王鹏杰
姜岩世,张永祥,刘利平,贡秋卓玛,王然,王鹏杰
(1.西藏高原之宝牦牛乳业股份有限公司,拉萨 610000;2.三河福成生物科技有限公司,廊坊 065201;3.中国农业大学营养与健康系,北京 100083)
益生菌系指活的微生物,当摄取足够数量时,对宿主健康有益[1]。益生菌在机体健康和疾病防治中发挥重要作用,主要包括抵抗致病菌感染、预防和治疗炎症性肠病、缓解过敏反应、抵抗癌症等[2~4],其益生作用主要是通过直接或者间接地调整宿主肠道微生物的组成,激活宿主内源性微生物群或者免疫系统的活性来实现的[5]。
免疫调节活性是筛选和评价益生菌的重要标准[6]。评价益生菌对免疫的调节作用主要包括系统免疫和黏膜免疫[7]。系统免疫包括血清中细胞因子和免疫球蛋白的产生,血液淋巴细胞、单核细胞和巨噬细胞反应以及脾淋巴细胞刺激等[8],已被广泛用于评价益生菌的免疫调节作用。益生菌调节免疫的能力具有菌株特异性。研究表明,植物乳杆菌CJLP133和CJLP243能够增强T淋巴细胞的增殖反应,而鼠李糖乳杆菌LGG、植物乳杆菌CJNR26和格氏乳杆菌CJMF3没有表现此种效果[9]。
本研究以分离自西藏牦牛乳的副干酪乳杆菌YLZB为研究对象,评价其对系统免疫的调节作用,为开发自主知识产权的益生菌相关产品提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 菌种:副干酪乳杆菌YLZB,中国微生物菌种保藏中心保藏,CGMCC No.12939。
1.1.2 试验动物:Balb/C小鼠,雄性,体重18~22g,购自北京维通利华实验动物技术有限公司。
1.1.3 试剂:小鼠IgG ELISA试剂盒、小鼠LYZ ELISA试剂盒,购自美国GBD公司;NK细胞活性检测WST-8试剂盒,购自日本D0JINDO公司;Giemsa染料,购自美国Sigma公司,IgG ELISA试剂盒,武汉优尔生公司,其余试剂均为分析纯。
1.2 试验设备
酶标仪(Biotek, ELX808);超净工作台(新加坡ESCO公司);CP21GⅡ高速冷冻离心机(日立公司);恒温培养箱(37℃、43℃);G560E漩涡混合器(美国SCIENTIFIC Instruments公司);HV-110高压灭菌锅(日本Hirayama公司);Sartorius pH计(北京赛多利斯仪器系统有限公司)。
1.3 试验方法
1.3.1 试验动物分组及处理
将8周龄Balb/C小鼠随机分为4组:空白对照组、低剂量组、中剂量组和高剂量组,每组8只。空白对照组小鼠每只灌胃0.2mL生理盐水,低、中、高剂量组分别灌胃5×106、5×108和5×1010CFU/mL的副干酪乳杆菌YLZB 0.2mL,每日灌胃1次,连续30d,期间小鼠自由饮水和采食。
1.3.2 血清样本制备
小鼠处死前摘取眼球取血,血液样本在室温下放置2h,随后在4℃条件下1 000r/min离心10min,收集血清,-20℃保存待测。
1.3.3 脾淋巴细胞悬液制备
无菌去小鼠脾脏,置于200目金属筛网上,将筛网浸没在含有RPMI-1640培养基的培养皿中。用玻璃注射器内芯轻轻研磨脾组织,使其通过筛网,得到单细胞悬液。向单细胞悬液中添加1mL无菌水,轻晃20s以裂解其中的红细胞,加入2×Hank’s液,将出现的黄白色组织团块吸除,剩余细胞用RPMI-1640培养基洗涤两次后重悬于RPMI-1640培养基中,即得到脾淋巴细胞悬液。
1.3.4 脾淋巴细胞增殖能力检测
利用MTT试剂盒对淋巴细胞悬液进行测定,在490nm波长下检测吸光值。ConA(刀豆蛋白)孔的光密度值减去不加ConA孔的光密度值代表淋巴细胞的增殖能力。受试样品吸光值差值显著高于对照组(P<0.05),判定阳性。
淋巴细胞转化值=ConA刺激孔值-对照孔值
1.3.5 巨噬细胞吞噬能力测定
分离小鼠腹腔细胞液,将细胞液与1%鸡红细胞等体积混和,滴加至载玻片的封闭圈内,37℃培养20min,结束后迅速用生理盐水将未贴壁细胞和未被吞噬的鸡红细胞冲掉,加甲醇固定1min,姬姆萨原液染色15min,脱色液(甲醇20mL、蒸馏水80mL、2mol/L HCl 2滴)脱色,蒸馏水冲洗干净,晾干。用40×显微镜计数,吞噬率为每100个巨噬细胞中吞噬鸡红细胞的巨噬细胞所占的百分比。
1.3.6 NK细胞杀伤活性
脾脏分离出的NK细胞与YAC-1淋巴瘤细胞各100μL共同培养,利用WST-8试剂盒检测NK细胞活力。
受试样品的NK细胞活力显著高于对照(P<0.05),判定阳性。
1.3.7 血清IgG浓度测定
根据ELISA试剂盒说明书检测IgG浓度。
1.3.8 统计学分析
利用SPSS17.0对结果进行统计学处理,结果以平均值±标准差表示,组间均数比较采用t检验,P<0.05为差异显著,具有统计学意义。
2 结果与分析
2.1 淋巴细胞增殖能力
T细胞是获得性免疫中细胞免疫的重要效应细胞,脾淋巴细胞中的T细胞在ConA的刺激下增殖,增殖程度反映T细胞的活性[10]。淋巴细胞增殖能力结果如图1所示,以副干酪乳杆菌YLZB灌胃小鼠30d后,中、高两个剂量组小鼠的淋巴细胞增殖能力显著高于对照组,并呈剂量依赖性,表明副干酪乳杆菌YLZB可以显著促进脾淋巴细胞增殖。
图1 淋巴细胞增殖能力
2.2 巨噬细胞吞噬能力
巨噬细胞是先天免疫的重要效应细胞。当病原入侵时,机体做出早期的防御反应,通过计数巨噬细胞对鸡红细胞的吞噬率,可判断巨噬细胞的吞噬能力,反映机体非特异性免疫功能的强弱[11,12]。巨噬细胞吞噬鸡红细胞的能力如图2所示,以副干酪乳杆菌YLZB灌胃小鼠30d后,中、高两个剂量组小鼠的巨噬细胞吞噬能力显著高于对照组,并呈剂量依赖性,表明副干酪乳杆菌YLZB可以显著刺激小鼠的巨噬细胞吞噬活性。
图2 巨噬细胞吞噬能力
2.3 NK细胞杀伤能力
NK细胞是一种细胞毒淋巴细胞,能够识别和控制多种病原菌,在免疫自稳和免疫监视方面起突出作用[13]。NK细胞杀伤能力如图3所示,以副干酪乳杆菌YLZB灌胃小鼠30d后,低、中、高三个剂量组小鼠的NK细胞杀伤率能力显著高于对照组,并呈剂量依赖性,表明副干酪乳杆菌YLZB可以显著提高NK细胞的活性,从而提高机体抵御感染的能力。
图3 NK细胞杀伤能力
2.4 血清IgG浓度
血清IgG是在抗原提呈细胞识别抗原后,B细胞被活化并分化成抗体分泌型浆细胞时产生的,可用于反映菌株对机体体液免疫的影响[14,15]。小鼠血清IgG浓度如图4所示,随着副干酪乳杆菌YLZB剂量升高,血清IgG浓度相应增加,并呈剂量依赖性,表明副干酪乳杆菌YLZB能够增加小鼠IgG含量,从而提高机体抵抗感染的能力。
图4 血清IgG浓度
3 结论
本试验以Balb/C小鼠为动物模型,对副干酪乳杆菌YLZB的免疫调节作用进行了评价。结果显示,以副干酪乳杆菌YLZB灌胃小鼠30d后,可以有效促进小鼠脾淋巴细胞增殖,提高吞噬细胞和NK细胞活力,增加血清IgG浓度,并呈剂量依赖效应,表明副干酪乳杆菌YLZB菌具有调节小鼠免疫力的作用。