락토바실러스 아시도필러스 CBT LA1 생균과 사균체의 세포부착력, 자가응집력, 소수성 상호작용력, LPS 결합력에 대한 평가 Assessment of cell adhesion, cell surface hydrophobicity, autoaggregation, and lipopolysaccharide-binding properties of live and heat-killed Lactobacillus acidophilus CBT LA1원문보기
프로바이오틱스에 대한 연구는 주로 생균의 효과가 많이 알려져 있지만 가열 처리된 유산균인 사균체의 기능에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 락토바실러스 아시도필러스 CBT LA1의 사균체의 장관장벽 기능에 대하여 in vitro, in vivo에서 실험하였다. 이를 위하여, 세포표면 소수성 상호작용력(cell surface hydrophobicity), 자가응집력(autoaggregation), 세포에 부착하는 능력(cell adhesion)과 자가응집력(autoaggregation), LPS와의 결합력을 조사하였다. 또한 HT-29 장상피세포에서 LPS로 유도되는 IL-8의 발현을 억제하는 효과를 조사하였다. CBT LA1을 80도에서 121도까지 10분 동안 열을 처리하였을 때, 80도에서 열을 처리한 CBT LA1 사균체가 가장 높은 세포에 부착하는 능력을 보여 주었다. CBT LA1 생균과 비교했을 때, 80도에서 열을 처리한 CBT LA1 사균체는 높은 LPS와의 결합력, 소수성 상호작용력, 자가응집력, HT-29 세포에 부착하는 능력과 IL-8의 발현을 억제하는 능력을 보여주었다. In vivo 실험에서 FITC로 label된 LPS를 투여하였을 때 16시간 후, CBT LA1 사균체를 섭취한 동물의 장관 내 LPS가 가장 많이 제거되었다. 이러한 연구 결과들은 CBT LA1 생균처럼 CBT LA1 사균체도 장관장벽 기능을 가지며 이는, 파마바이오틱스로서 그 가능성을 시사한다.
프로바이오틱스에 대한 연구는 주로 생균의 효과가 많이 알려져 있지만 가열 처리된 유산균인 사균체의 기능에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 락토바실러스 아시도필러스 CBT LA1의 사균체의 장관장벽 기능에 대하여 in vitro, in vivo에서 실험하였다. 이를 위하여, 세포표면 소수성 상호작용력(cell surface hydrophobicity), 자가응집력(autoaggregation), 세포에 부착하는 능력(cell adhesion)과 자가응집력(autoaggregation), LPS와의 결합력을 조사하였다. 또한 HT-29 장상피세포에서 LPS로 유도되는 IL-8의 발현을 억제하는 효과를 조사하였다. CBT LA1을 80도에서 121도까지 10분 동안 열을 처리하였을 때, 80도에서 열을 처리한 CBT LA1 사균체가 가장 높은 세포에 부착하는 능력을 보여 주었다. CBT LA1 생균과 비교했을 때, 80도에서 열을 처리한 CBT LA1 사균체는 높은 LPS와의 결합력, 소수성 상호작용력, 자가응집력, HT-29 세포에 부착하는 능력과 IL-8의 발현을 억제하는 능력을 보여주었다. In vivo 실험에서 FITC로 label된 LPS를 투여하였을 때 16시간 후, CBT LA1 사균체를 섭취한 동물의 장관 내 LPS가 가장 많이 제거되었다. 이러한 연구 결과들은 CBT LA1 생균처럼 CBT LA1 사균체도 장관장벽 기능을 가지며 이는, 파마바이오틱스로서 그 가능성을 시사한다.
Although studies on probiotics have been performed mostly with viable microbes, the beneficial functions of dead or heat-killed form of probiotic strains have also been examined. In this study, live and heat-killed forms of Lactobacillus acidophilus CBT LA1 were investigated in vitro and in vivo to ...
Although studies on probiotics have been performed mostly with viable microbes, the beneficial functions of dead or heat-killed form of probiotic strains have also been examined. In this study, live and heat-killed forms of Lactobacillus acidophilus CBT LA1 were investigated in vitro and in vivo to evaluate the properties necessary for gut barrier protection. Cell surface hydrophobicity (CSH), autoaggregation (AA), cell adhesion, and lipopolysaccharide (LPS)-binding properties were evaluated. In addition, the suppressive effect on LPS-induced interleukin (IL)-8 expression was investigated in HT-29 cells. To identify optimal conditions for CBT LA1 to adhere to HT-29 cells, CBT LA1 cells were heat-treated at 80, 85, 90, 95, 100, or $121^{\circ}C$ for 10 min; cells treated at $80^{\circ}C$ for 10 min showed the highest adhesion. Heat-killed bacteria at $80^{\circ}C$ showed higher levels of LPS-binding, CSH, AA, adhesion to HT-29, and suppression of IL-8 expression than did live CBT LA1. In vivo imaging was performed to evaluate the ability of live or heat-killed CBT LA1 to remove LPS from the intestine in a rat model of infection. At 16 h after infection, fluorescence from FITC-conjugated LPS had mostly disappeared from the intestine of the rats administered with live or heat-killed CBT LA1; the effect was greater with heat-killed CBT LA1 at $80^{\circ}C$. These results suggest that heat-killed CBT LA1 as well as its live form can be applied as a pharmabiotic for protection of the gut barrier.
Although studies on probiotics have been performed mostly with viable microbes, the beneficial functions of dead or heat-killed form of probiotic strains have also been examined. In this study, live and heat-killed forms of Lactobacillus acidophilus CBT LA1 were investigated in vitro and in vivo to evaluate the properties necessary for gut barrier protection. Cell surface hydrophobicity (CSH), autoaggregation (AA), cell adhesion, and lipopolysaccharide (LPS)-binding properties were evaluated. In addition, the suppressive effect on LPS-induced interleukin (IL)-8 expression was investigated in HT-29 cells. To identify optimal conditions for CBT LA1 to adhere to HT-29 cells, CBT LA1 cells were heat-treated at 80, 85, 90, 95, 100, or $121^{\circ}C$ for 10 min; cells treated at $80^{\circ}C$ for 10 min showed the highest adhesion. Heat-killed bacteria at $80^{\circ}C$ showed higher levels of LPS-binding, CSH, AA, adhesion to HT-29, and suppression of IL-8 expression than did live CBT LA1. In vivo imaging was performed to evaluate the ability of live or heat-killed CBT LA1 to remove LPS from the intestine in a rat model of infection. At 16 h after infection, fluorescence from FITC-conjugated LPS had mostly disappeared from the intestine of the rats administered with live or heat-killed CBT LA1; the effect was greater with heat-killed CBT LA1 at $80^{\circ}C$. These results suggest that heat-killed CBT LA1 as well as its live form can be applied as a pharmabiotic for protection of the gut barrier.
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제안 방법
, 2014), had a pharmabiotic properties for therapeutic exploitation of the commensal flora, such as probiotics, prebiotics, synbiotics, probiotic-derived biologically active metabolites, genetically modified commensal bacteria, and live and dead organisms (O’Hara and Shanahan, 2007). In this study, we investigated the properties of heat-killed L. acidophilus CBT LA1 and live CBT LA1 by examining adhesion to HT-29 cells, autoaggregation (AA), cell surface hydrophobicity (CSH), and in vitro and in vivo LPS binding ability. In addition, the effect of live or heat-killed CBT LA1 on the level of interleukin (IL)-8 was examined to determine their immunomodulating activities.
PCR analysis was performed in a final volume of 25 μl using PCR master mix (Fermentas) in MyCycler (Bio-Rad) with 40 cycles of denaturation at 94°C for 30 sec, annealing at 63°C for 30 sec, and extension at 72°C for 30 sec.
We evaluated the in vitro ability of live CBT LA1 and heat-killed CBT LA1 at 80°C to bind to LPS using FITC-labeled LPS by flow cytometry.
이를 위하여, 세포표면 소수성 상호작용력(cell surface hydrophobicity), 자가응집력(autoaggregation), 세포에 부착하는 능력(cell adhesion)과 자가응집력(autoaggregation), LPS와의 결합력을 조사하였다. 또한 HT-29 장상피세포에서 LPS로 유도되는 IL-8의 발현을 억제하는 효과를 조사하였다. CBT LA1을 80도에서 121도까지 10분 동안 열을 처리하였을 때, 80도에서 열을 처리한 CBT LA1 사균체가 가장 높은 세포에 부착하는 능력을 보여 주었다.
프로바이오틱스에 대한 연구는 주로 생균의 효과가 많이 알려져 있지만 가열 처리된 유산균인 사균체의 기능에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 락토바실러스아시도필러스 CBT LA1의 사균체의 장관장벽 기능에 대하여 in vitro, in vivo에서 실험하였다. 이를 위하여, 세포표면 소수성 상호작용력(cell surface hydrophobicity), 자가응집력(autoaggregation), 세포에 부착하는 능력(cell adhesion)과 자가응집력(autoaggregation), LPS와의 결합력을 조사하였다.
본 연구에서는 락토바실러스아시도필러스 CBT LA1의 사균체의 장관장벽 기능에 대하여 in vitro, in vivo에서 실험하였다. 이를 위하여, 세포표면 소수성 상호작용력(cell surface hydrophobicity), 자가응집력(autoaggregation), 세포에 부착하는 능력(cell adhesion)과 자가응집력(autoaggregation), LPS와의 결합력을 조사하였다. 또한 HT-29 장상피세포에서 LPS로 유도되는 IL-8의 발현을 억제하는 효과를 조사하였다.
성능/효과
As a result, the CSH of live CBT LA1 and heat-killed CBT LA1 at 80°C was 91.07% and 98.33%, respectively, which were significantly different (Table 1)(P < 0.05).
CBT LA1을 80도에서 121도까지 10분 동안 열을 처리하였을 때, 80도에서 열을 처리한 CBT LA1 사균체가 가장 높은 세포에 부착하는 능력을 보여 주었다. CBT LA1 생균과 비교했을 때, 80도에서 열을 처리한 CBT LA1 사균체는 높은 LPS와의 결합력, 소수성 상호작용력, 자가응집력, HT-29 세포에 부착하는 능력과 IL-8의 발현을 억제하는 능력을 보여주었다. In vivo 실험에서 FITC로 label된 LPS를 투여하였을 때 16시간 후, CBT LA1 사균체를 섭취한 동물의 장관 내 LPS가 가장 많이 제거되었다.
또한 HT-29 장상피세포에서 LPS로 유도되는 IL-8의 발현을 억제하는 효과를 조사하였다. CBT LA1을 80도에서 121도까지 10분 동안 열을 처리하였을 때, 80도에서 열을 처리한 CBT LA1 사균체가 가장 높은 세포에 부착하는 능력을 보여 주었다. CBT LA1 생균과 비교했을 때, 80도에서 열을 처리한 CBT LA1 사균체는 높은 LPS와의 결합력, 소수성 상호작용력, 자가응집력, HT-29 세포에 부착하는 능력과 IL-8의 발현을 억제하는 능력을 보여주었다.
In conclusion, our results suggest that the cell surface properties of CBT LA1 may be important for strengthening the gut barrier by inhibiting the colonization of pathogens or removing their pathogenic components such as LPS from the gut and modulating immune responses. Thus, the heat-killed form of CBT LA1 may be applied as a pharmabiotic to protect the gut barrier.
The AA values of live CBT LA1 and heat-killed CBT LA1 were determined to be 23.13 ± 4.81% and 55.64 ± 3.93%, respectively, and the difference was significant (Table 1)(P < 0.05).
In vivo 실험에서 FITC로 label된 LPS를 투여하였을 때 16시간 후, CBT LA1 사균체를 섭취한 동물의 장관 내 LPS가 가장 많이 제거되었다. 이러한 연구 결과들은 CBT LA1 생균처럼 CBT LA1 사균체도 장관장벽 기능을 가지며 이는, 파마바이오틱스로서 그 가능성을 시사한다.
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