Lactobacillus gasseri SF1183에 의한 장 상피 세포 증식 및 세포 사멸의 조절

May 13, 2023

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 20248(2022) 이 기사 인용

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장내 미생물군은 유익한 분자 생산, 상피 장벽 완전성 제어, 숙주 세포 사멸과 증식 사이의 균형 조절 등 장내 항상성에 다양한 긍정적인 영향을 미칩니다. 공생 박테리아와 장 세포 사이의 상호 작용은 아직 조사가 부족하므로 분자 및 세포 수준에서 이러한 상호 작용을 해결하는 것이 가장 중요합니다. 우리는 장 상피 세포의 모델로 선택된 HCT116 세포에 대한 Lactobacillus gasseri SF1183에 의해 분비되는 분자의 효과에 대한 시험관 내 분석을 보고합니다. SF1183은 건강한 인간 지원자의 회장 생검에서 분리된 L. gasseri 균주로 생체 내에서 대장염 증상을 예방할 수 있습니다. 이전 연구 결과를 확대하여, 우리는 SF1183에 의해 분비된 생리활성 분자가 세포 주기 마커(p21WAF, p53, cyclin D1)의 변화를 결정하는 가역적인 방식으로 HCT116 세포의 증식을 감소시키고 결과적으로 TNF-알파 유도로부터 HCT116 세포를 보호한다는 것을 보여줍니다. 세포 사멸, 상피 장벽 무결성 보호 및 조직 항상성 재구성과 잠재적으로 관련이 있는 효과입니다. 일관되게 SF1183 분비 분자는 세포-세포 접촉에서 TJ의 주요 구성 요소인 오클루딘의 모집을 증가시켜 장벽 기능의 강화를 시사합니다.

장내 미생물군은 숙주 동물과 공생 관계를 형성하고 숙주의 대사 건강에 기여하면서 함께 진화했습니다. 장내 세균의 상대적 분포는 개인마다 다르며 식단, 연령, 신체 운동, 약물 사용 및 숙주 유전학에 따라 일시적으로 변하므로 정상적이거나 건강한 미생물군을 정의하기가 어렵습니다. 그러나 높은 분류군 다양성, 높은 풍부함 및 안정적인 미생물군 기능 코어는 건강한 장내 미생물 군집의 특징입니다1. 이러한 미생물 조성의 급격한 변화(장내 세균 불균형)는 일반적으로 염증성 장 질환(IBD)으로 불리는 결장 염증(UC, 궤양성 대장염, CD, 만성 질환)을 비롯한 다양한 대사 장애 및 장 염증 질환의 발병과 관련이 있습니다. IBD는 숙주 세포에 의한 염증성 사이토카인(TNF-α, 종양 괴사 인자 알파, IFN-γ 인터페론 감마)의 비정상적인 생성과 부분적으로 향상된 세포사멸로 인해 상피 완전성이 파괴되는 것이 특징입니다. 이러한 조건의 균형을 맞추기 위해 일련의 미생물군 중심 개입 전략이 제안되었으며 동물 모델, 경우에 따라 인간 실험에서 테스트되었습니다. 여기에는 (1) 일단 미생물총의 일부 구성원에 의해 발효되면 장 장벽 기능의 개선을 유발하는 소화되지 않는 올리고당(예: 이눌린 및 올리고과당)인 프리바이오틱스, (2) 프로바이오틱스, 식민지화되는 살아있는 박테리아의 경구 투여가 포함됩니다. 장은 유익한 건강 효과를 발휘합니다. (3) 프리바이오틱스와 다양한 프로바이오틱스 균주의 조합인 신바이오틱스; (4) 포스트바이오틱스, 저온살균 프로바이오틱스 또는 미생물 종의 일부1.

프로바이오틱스의 경구 사용은 일부 박테리아가 사이토카인 발현에 영향을 미치고, 염증을 감소시키며, 장 장벽 무결성을 보호하는 능력 때문에 현재 매우 잘 받아들여지고 있습니다2,3,4,5,6. 프로바이오틱스의 사용은 많은 문화권에서 흔히 볼 수 있고 건강에 유익한 효과가 있는 것으로 간주되는 살아있는 박테리아를 함유한 전통 식품에서 유래되었습니다. 이러한 맥락에서 잘 알려진 예로는 다양한 전통 발효 식품7에 존재하는 젖산균과 B. subtilis var.로 발효된 대두를 기반으로 한 일본 전통 건강 식품인 낫토에서 발견되는 바실러스 속의 포자 형성균이 있습니다. 낫토 및 다양한 국가에서 전통적으로 사용되는 유사한 발효 식품8. Bifidobacterium, Lactobacillus, Bacillus 및 Saccharomyces 속의 여러 종은 오랫동안 상업용 프로바이오틱스로 사용되어 왔습니다8,9. 또한 Faecalibacterium prausnitzii10 및 Akkermansia muciniphila11과 같은 다른 장내 세균이 차세대 프로바이오틱스로 제안되었습니다.