摘要 综述了益生菌对机体非特异及特异性免疫反应的影响。益生菌能够调节与免疫有关的细胞因子产生,促使致炎因子和抗炎因子达到平衡。对过敏个体具有级减过敏反应之功效。
关键词 益生菌特异性免疫非特异性免疫细胞因子
中国分类号:S816.7 文献标识码: A文章编号:1002-2813(2004)02-0013-02
益生菌作为一种新型的绿色无公害饲料添加剂、保健品及治疗药物,其研究已经取得了很多成果,其中研究益生菌在免疫方面的作用报道较多。益生菌可以提高内源宿主的防御机制,除了起稳定做生态环境这一非免疫调节作用外,益生菌可以通过提高机体的体液免疫水平来增进机体的免疫防御机能。同时也能增强宿主对病原的非特异性免疫,并辅助免疫清除,调节宿主对潜在病原的免疫调节作用,减弱宿主对过敏原的过敏性反应。
1宿主的免疫系统及功能
宿主的免疫器官包括中枢免疫器官和外周淋巴器官。中枢免疫器官包括骨髓、胸腺、腔上(法氏)囊(哺乳动物无此组织);外周淋巴器官有脾脏、骨髓和分散的淋巴组织(相关淋巴组织),如分布于消化道。呼吸道、泌尿生殖等不同部位的弥散淋巴组织(都膜免疫系统)。以及附着于眼球旁的哈德氏腺和结肠派氏(Peyer’s)结(肠道集合淋巴结)。参加免疫反应的细胞有5大类:(1)B细胞,主要参加特异性免疫反应一体液免疫;(2)T细胞,主要参加细胞免疫反应,又分为杀伤性或细胞毒T细胞(Tk或Tc)、辅助性T细胞(TH)、抑制性T细胞(Ts);它们共同参与T细胞的免疫过程,调节T细胞功能平衡。(3)既非T细胞也非B细胞的K细胞和NK细胞;参与抗体依赖性细胞毒性作用,能杀灭被感染细胞和肿瘤细胞。(4)单核吞噬细胞系统细胞,通过吞噬细胞、巨噬细胞的吞噬和细胞毒作用参与细胞免疫和体液免疫来发挥效应;(5)粒细胞,包括嗜中性粒(白)细胞、嗜碱性粒(白)细胞、嗜酸性粒(白)细胞和肥大细胞,它们参与机体的非特异吞噬作用。此外机体还存在很多参与免疫反应的分子:(1)补体,它可以辅助特异性抗体对抗原的杀灭作用,促进吞噬细胞的吞噬功能。(2)干扰素,为可溶性糖蛋白,对病毒、细胞内感染细菌、真菌有非特异性广谱杀灭作用,同时也具有免疫调节作用。(3)白细胞介素,主要由T细胞、单核细胞、巨噬细胞分泌,参与细胞及体液免疫中的很多调节过程。
2 益生菌对非特异性免疫调节
益生菌对宿主的非特异性免疫调节通过调节参与吞噬功能的一系列细胞因子的分泌来实现。研究表明,很多乳酸菌在体外可以诱导致炎因子一肿瘤坏死因子一α和白介素一6的产生,它们能够刺激宿主的非特异性免疫。给健康个体口服德氏乳杆菌可以加速巨噬细胞的产生。使用干酪乳杆菌和嗜酸乳杆菌可以提高健康小鼠吞噬细胞的吞噬功能。普通人服用嗜酸乳杆菌也可以提高吞噬细胞功能。吞噬功能主要发生在抗体产生前,是抗感染的主要效应因子,在炎症反应中能促进吞噬细胞释放毒性受体。活性氧介质和溶菌酶。吞噬活性是对细胞免疫的补充,并诱导炎症反应的发生。而最新的研究发现,由食物过敏引起特应性反应的患儿的吞噬细胞活性与对照组婴儿相比,有所提高。表明过敏病人吞噬细胞活性介质的生成和释放提高,而使用益生菌可以缓减过敏反应,由此可以推测益生菌调节健康个体和病人吞噬细胞的活动有所不同,对健康个体起免疫刺激作用,对病人起降低炎症反应的作用。
通常情况下,肠道感染伴随肠道菌群失调。病毒感染引起的腹泻总伴有粪中晚酶含量增加,脉酶是致炎因子,可促进由氨诱导的对肠道新膜的破坏作用,同时使脉酶产生菌大量增殖。在患有类风湿性关节炎病人的肠道,肠道菌群的变化也同样发生,同时,粪中豚酶含量升高也会伴有慢性关节炎的发生率的提高。这说明,机体其他部位感染也会伴随肠道菌群产生变化,而不是只有肠道炎症才有肠道菌群变化。进一步说明肠道菌群在参与机体整个系统的炎症反应起重要作用。在这些由感染性和非感染性病原引起的炎症中,口服益生菌可以调整豚酶含量,从而帮助稳定微生态环境,阻止炎性介质的产生,而这些介质是潜在有害病原对肠相关淋巴组织刺激后的分泌物,能破坏肠壁的完整性。
炎症因子包括白介素一回、肿瘤坏死因子一α和γ一干扰素等,它们在炎症反应中起关键作用。对细胞因子基因缺损小鼠实验表明,对共生菌无害的免疫反应在白介素一10和白介素一2缺失的情况下变为有害的炎症反应。这说明,炎症反应的发生是由一个不平衡的局部或系统细胞因子水平诱导完成的。口服鼠李糖乳杆菌 GG(ATCC 53103)可以减少由皮炎和牛奶过敏引起的粪中升高的肿瘤坏死因子一α的含量。而食人含乳酸杆菌的发酵乳有促使外周单核细胞产生γ一干扰素的作用,而γ一干扰素能提高派氏结对抗原的吸收,而派氏结是特异性抗体IgA生成细胞的产生部位。服用乳酸杆菌后可以发现系统和游膜对食物抗原的
IgA水平均提高。总之,食人益生菌能够稳定肠部膜的免疫屏障作用,主要通过降低局部炎症因子一肿瘤坏死因子一α和增强系统γ一干扰素水平来达到对肠道的生理性保护。γ一干扰素含量异常将影响口服耐受诱导的形成及肠道上皮的完整性。体外实验表明,某些益生菌可以特异性的纠正抗原对γ一干扰素的异常诱导。以上说明益生菌调节免疫依赖于宿主的免疫状态,在健康及疾病个体中,益生菌通过调节细胞因子的产生,诱导机体增强或减弱免疫反应强度。不同益生菌对机体免疫类型的也有所不同,说明了各种益生菌可能存在特异性的免疫调节作用。这可能与益生菌表面抗原分子结构及代谢产物有关。
3 益生菌对特异性免疫的调节
使用益生菌的一个很重要目标就是调节宿主对潜在抗原的免疫反应,口服双歧杆菌可以提高机体对卵清蛋白的抗体水平。短双歧杆菌可以促进小鼠对霍乱菌毒素的抗体产生水平。给处于轮状病毒感染的婴儿服用鼠李糖乳杆菌GG,与对照相比,体液免疫水平升高,同时伴有特异性抗体分泌细胞的增多。服用鼠李糖乳杆菌GG后,病人在康复期血清平均轮状病毒抗体水平仍能维持很高的水平。给对牛奶敏感的哺乳幼鼠服用乳酸杆菌后小一乳球蛋白特异性抗体的分泌增加。对婴儿的研究表明,牛奶过敏一般与局部 lgA反应缺损及由城介导的超敏反应有关。对牛奶过敏引起的皮炎患儿研究表明,停服益生菌剂,患儿的临床症状又进一步加重。
肠道微生物可以作用于食物抗原。分离自肠道的特定菌株能够产生低分子量肽,它们能激活免疫。对健康个体的研究表明,由益生菌产生的蛋白酶可以降解牛奶而产生多肽,这些多肽能够抑制淋巴细胞的活动。为了进一步研究益生菌对免疫调节的影响,用抗一CD3抗体诱导,研究被益生菌产生酶降解的奶酪对细胞因子产生情况的影响,结果发现,没有被水解的奶酪可使皮炎病人的白介素一4水平升高,而用鼠李糖乳杆菌GG降解的奶酪使个体白介素一4的产生量减少,这一结果表明,益生菌通过修改有害抗原的结构,而改变了它们的免疫原性。使细胞因子的产生发生变化,并最终导致不同免疫反应发生。
4 结语
由上可以看出,益生菌可以通过调节参与免疫反应的细胞因子水平来达到调节机体免疫反应的目的,特别是在调节机体致炎因子和抗炎因子的平衡上起重要作用。它提示我们可以将益生菌用于治疗因肠道轮膜功能低下而导致的疾病,包括急性肠炎。食物过敏及肠道炎症等。研究也表明,不同益生菌对个体在免疫排斥、免疫清除和免疫调节作用都有所不同,这些不同的作用已经在对健康个体和炎症个体的研究中得到验证。这就提示我们在使用益生菌治疗前,必须对其免疫调节类型进行准确定位,才能应用于临床治疗。