scholarly journals Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus 2038 and Streptococcus thermophilus 1131 Induce the Expression of the REG3 Family in the Small Intestine of Mice via the Stimulation of Dendritic Cells and Type 3 Innate Lymphoid Cells

Nutrients ◽  
2019 ◽  
Vol 11 (12) ◽  
pp. 2998 ◽  
Author(s):  
Kyosuke Kobayashi ◽  
Yoshiko Honme ◽  
Toshihiro Sashihara

Accumulating evidence clarifies that intestinal barrier function, for example, by the mucus layer, antimicrobial peptides, immune systems, and epithelial tight junctions, plays crucial roles in maintaining our health. We reported previously that yogurt fermented with Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus 2038 and Streptococcus thermophilus 1131 induced the gene expression of the regenerating family member 3 (REG3) family, which encodes antimicrobial peptides in the small intestine, although it was unclear how the yogurt activated the intestinal cells related to it. Here, we evaluated the cytokine production from the intestinal immune cells stimulated by these strains in vitro and in vivo to elucidate the mechanism for the induction of the REG3 family by the yogurt. The results showed that stimulation by both strains induced interleukin (IL)-23 production from bone marrow-derived dendritic cells (DCs) and IL-22 production from small intestinal lamina propria (LP) cells. In addition, oral administration of these strains to mice increased IL-23p19+ LPDCs and IL-22+ type 3 innate lymphoid cells and induced the expression of Reg3g in small intestinal tissue. Moreover, we showed that the activities for the induction of IL-23 by DCs were strain dependent on L. bulgaricus and S. thermophilus and that S. thermophilus 1131, which is the predominant species in the yogurt, exhibited relatively higher activity compared to the other strains of S. thermophilus. Our findings suggested that these yogurt starter strains, L. bulgaricus 2038 and S. thermophilus 1131, have the potential to maintain and improve intestinal barrier function by stimulating immune cells in the LP.

2015 ◽  
Vol 129 (7) ◽  
pp. 529-531 ◽  
Author(s):  
Neil A. Mabbott

A new study by Man and colleagues provides further insight into the effects of aging on small intestinal barrier function in humans. Here, their findings are briefly summarised and the wider implications discussed.


2018 ◽  
pp. 677-686 ◽  
Author(s):  
Ertan Ermiş ◽  
Rabia Güneş ◽  
İnci Zent ◽  
Muhammed Yusuf Çağlar ◽  
Mustafa Tahsin Yılmaz

2019 ◽  
Vol 13 (3) ◽  
pp. 166-174
Author(s):  
В.І. Жилюк ◽  
Г.О. Ушакова ◽  
Ю.В. Харченко ◽  
Д. В. Муравйова

Мета дослідження – вивчення впливу S-аденозил-L-метіоніну, пре/пробіотиків та їхнього сумісного застосування на мнестичні процеси та рівень білків клітинної адгезії (NCAM) у гіпокампі щурів за умов тривалого введення рифампіцину та ізоніазиду. Дослідження проводили на 68 білих щурах-самцях лінії Wistar масою 180–220 г. Експериментальну модель токсичного медикаментозно-індукованого ураження печінки (МІУП) відтворювали шляхом повторних внутрішньошлункових (в/ш) введень ізоніазиду та рифампіцину у дозах 50 мг/кг і 86 мг/кг маси тіла відповідно протягом 28 діб. Тварин було розподілено на п’ять груп (n = 8 у кожній). І – інтактна, ІІ – контроль (МІУП). Щурам ІІІ групи протягом останніх 14 діб експерименту за 1 год до введення туберкулостатиків внутрішньом’язово вводили S-аденозил-L-метіонін у дозі 35 мг/кг. Щури IV групи в/ш отримували комбіновану терапію, що поєднувала пребіотик Лактулозу в дозі 2680 мг/кг і пробіотик, що містить 4 млрд активних клітин (КУО): Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus rhamnosus, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus у дозі 1 КУО/кг. Тваринам V групи проводили потрійну комбіновану фармакотерапію з усіма препаратами, які застосовували в ІІІ і ІV групах у відповідних дозах. Ноотропну активність оцінювали в тесті умовної реакції пасивного уникнення (УРПУ) за умов введення скополаміну. Для оцінки впливу скополаміну на процеси навчання використані значення показників груп тварин (інтактні, n = 10; МІУП, n = 18), які попередньо не отримували цей препарат. Кількісний уміст NCAM визначали за допомогою інгібіторного методу імуноферментного аналізу з використанням моноспецифічних антитіл щодо NCAM (Аbcam, Англія) і відповідного очищеного білка як стандарту (Аbnovo, США) у цитозольній фракції гомогенату гіпокампа. Отриманий цифровий матеріал обробляли методом варіаційної статистики за допомогою програми статистичного аналізу StatPlus, AnalystSoft Inc. Версія 6 (http://www.analystsoft.com/ru/). Результати експериментів свідчать про те, що курсове введення S-аденозил-L-метіоніну покращувало процеси навчання за умов введення скополаміну, що проявлялося суттєвим збільшенням латентного періоду в 3,14 разу (Р = 0,027) порівняно з групою тварин з МІУП, а число тварин з набутою навичкою складало 62,5 % (Р = 0,007). При цьому за умов введення цього препарату спостерігалося зростання на 38,7 % (Р = 0,004) рівнів цитоплазматичної форми NCAM у гіпокампі, яке ймовірно мало компенсаторний характер. Характерно, що корекція стану мікробіоти кишечника також може чинити позитивний вплив на мнестичні функції за умов тривалого введення туберкулостатиків, однак за своїм ноотропним потенціалом комбінація Лактулоза/Йогурт поступалася S-аденозил-Lметіоніну, хоча рівні NCAM у гіпокампі зростали на 39,6 % (Р = 0,004) порівняно з групою тварин з МІУП. Слід зазначити, що сумісне застосування пребіотика та пробіотика з S-аденозил-L-метіоніном не супроводжувалося підвищенням ноотропної активності. Отримані дані експериментально обґрунтовують застосування насамперед S-аденозил-Lметіоніну, а також пре/пробіотиків як перспективних засобів корекції когнітивних порушень за медикаментозних гепатитів. Необхідні подальші дослідження щодо можливості комбінованого використання зазначених засобів за умов вказаної патології.


2018 ◽  
Vol 30 (7) ◽  
pp. 319-331 ◽  
Author(s):  
Yuki Usui ◽  
Yasumasa Kimura ◽  
Takeshi Satoh ◽  
Naoki Takemura ◽  
Yasuo Ouchi ◽  
...  

Author(s):  
Yuxia Chen ◽  
Yining Xie ◽  
Ruqing Zhong ◽  
Hui Han ◽  
Lei Liu ◽  
...  

Abstract The objective of this study was to investigate the effects of xylo-oligosaccharides (XOS) supplementation on growth performance, serum parameters, small intestinal morphology, intestinal mucosal integrity, and immune function in weaned piglets. A total of 240 weaned piglets with an average body weight (BW) of 8.82 ± 0.05 kg (28 d of age) were assigned randomly to 4 dietary treatments in a 28-d trial, including a control diet (CON), 3 diets with XOS supplementation at the concentration of 100, 500 and 1000 mg/kg (XOS100, XOS500, and XOS1000). There were 4 replicates per treatment with 15 pigs per pen. From d 1 to 14, there were no differences (P > 0.05) in average daily gain (ADG), average daily feed intake (ADFI), and gain to feed ratio (G:F) during the different treatments. The different doses of XOS showed a quadratic effect on BW on d 28, ADG and G:F d 1-28 of piglets (P < 0.05). From d 15 to 28, ADG of pigs fed the XOS500 diet was higher (P < 0.05) than pigs fed the CON diet. During the overall period (d 1 to 28), pigs fed the XOS500 diet had a higher BW, ADG and G:F than pigs fed the CON diet (P < 0.05). In addition, compared with the CON group, the XOS500 group had significantly higher serum total antioxidant capacity (T-AOC), total superoxide dismutase (T-SOD) and catalase (CAT) levels and lower malondialdehyde (MDA) levels on d 14 and 28 (P < 0.05). The serum immunoglobulin G (IgG) concentration in the XOS500 group was also significantly higher compared with the CON group on d 14 and 28 (P <0.05). However, serum immunoglobulin A (IgA) and immunoglobulin M (IgM) were not affected by the dietary treatments. Supplementation of XOS500 to the feed significantly increased the villus height (VH) and villus height to crypt depth ratio (VH:CD) in the jejunum and ileum in comparison with the CON and XOS1000 group. Moreover, the XOS500 group significantly elevated the expression levels of Occludin and zonula occludens protein-1 (ZO-1) in the ileum compared to the CON group. The ileal interleukin (IL)-1β, IL-8 and interferon (IFN)-γ mRNA expression levels in the XOS100 and XOS500 group were markedly lower than in the CON group. In contrast, the ileal IL-10 mRNA expression levels were remarkably higher in the XOS500 than CON group. In conclusion, xylo-oligosaccharides have a beneficial effect on growth performance by improving serum antioxidant defense system, serum IgG, small intestinal structure and intestinal barrier function in weaned piglets.


2009 ◽  
Vol 296 (5) ◽  
pp. G1085-G1090 ◽  
Author(s):  
Maaike W. Schaart ◽  
Adrianus C. J. M. de Bruijn ◽  
Henk Schierbeek ◽  
Dick Tibboel ◽  
Ingrid B. Renes ◽  
...  

Mucin 2 (MUC2) is the structural component of the intestinal protective mucus layer, which contains high amounts of threonine in its peptide backbone. MUC2 synthesis rate might be a potential parameter for intestinal barrier function. In this study, we aimed to determine whether systemic threonine was used for small intestinal MUC2 synthesis and to calculate the MUC2 fractional synthetic rate (FSR) in human preterm infants. Seven preterm infants with an enterostomy following bowel resection for necrotizing enterocolitis received intravenous infusion of [U-13C]threonine to determine incorporation of systemic threonine into secreted MUC2 in intestinal outflow fluid. Small intestinal MUC2 was isolated using cesium chloride gradient ultracentrifugation and gravity gel filtration chromatography. MUC2-containing fractions were identified by SDS-PAGE/periodic acid-Schiff staining and Western blot analysis and were subsequently pooled. Isotopic enrichment of threonine, measured in MUC2 using gas chromatography isotopic ratio mass spectrometry, was used to calculate the FSR of MUC2. Systemically derived threonine was indeed incorporated into small intestinal MUC2. Median FSR of small intestinal MUC2 was 67.2 (44.3–103.9)% per day. Systemic threonine is rapidly incorporated into MUC2 in the small intestine of preterm infants, and thereby MUC2 has a very high synthesis rate.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document