大腸炎を相乗的に緩和する、胃腸ストレス耐性と腸内滞留性を強化した改良型プレバイオティクス・ベース "シールド"・アームド・プロバイオティクス

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.3c02914?casa_token=UAsvWN1VZ8EAAAAA%3AY6Vi9Z1vhuUDzBFllSWLNeoKwVQS-W7OcjmSyWwN6_QpAzf3JEhYo29WTHirQWA4vmr_vy2wgKwNQIFc

謝安基
,
海華智
,
劉哲偉
,
Yiqun Wan*
,
Xuecong Zhang
,
ション
,
ニー・シャオピン
そして
ハオ・ワン
引用 ACS Nano 2023, XXXX, XXX, XXX-XXX
出版日：2023年7月21日
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c02914
© 2023 米国化学会
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対象：
細菌、
栄養補助食品、
カプセル化、
げっ歯類モデル、
ストレス
概要
プロバイオティクスの経口投与は、炎症性腸疾患（IBD）を緩和する有望な方法である。しかし、プロバイオティクスの消化管環境感受性と腸内コロニー形成の劣性が緩和効果を妨げている。我々は、大腸菌ニッスル1917（EcN@Fe-TA@mGN）を武装させるために、Fe3+-タンニン酸架橋ネットワークとカルボキシメチル化β-グルカンからなる、シンプルで効果的な改良型プレバイオティクスベースの「シールド」（Fe-TA@mGN）を開発した。Fe-TA@mGNの "シールド "は、EcNの消化管ストレス耐性能力を高める動的バリアとして作用するだけでなく、EcNの腸内コロニー形成を助け、デキストラン硫酸ナトリウム（DSS）誘発大腸炎の緩和のためにEcNと相乗効果を発揮した。より具体的には、Fe-TA@mGN「シールド」の保護により、模擬胃液に暴露した後の武装EcNの生存率は、裸のEcNの約1720倍まで上昇した。刺激的なことに、EcN@Fe-TA@mGNの腸内滞留率は、投与後16時間で47.54±6.06%という高率であったのに対し、裸のEcNは投与後8時間でほぼすべてが排泄された。以上のように、EcN@Fe-TA@mGNは、腸管バリアの修復と炎症の抑制により、大腸炎を効率的に緩和した。さらに、EcN@Fe-TA@mGNでは、mGNがEcNと相乗して腸内細菌叢を積極的に調節し、短鎖脂肪酸（SCFA、特に腸の健康を維持するための主要な供給源である酪酸）の産生を促進した。私たちは、ここで開発された戦略が、IBDの効果的な緩和のためにプロバイオティクスを強化する様々なプレバイオティクスの利用を促すことを想定している。
キーワード
プロバイオティクス
プレバイオティクス
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サポート情報は、https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c02914 から無料で入手できます。
修飾β-グルカンの置換度; タンパク質発現の差異分析; β-グルカンの基本的な物理化学的特性; 共焦点レーザー顕微鏡画像; ゲル浸透クロマトグラフィーと単糖組成; EcN@Fe-TA@GNの成長曲線; EDS分析； 生存率、生体適合性評価、フローサイトメトリーヒストグラム、蛍光イメージング、分子量変化、代表的な免疫蛍光染色画像、腸内細菌叢のα多様性と相対存在量、SCFAs含有量分析、脾臓指数 (PDF)
大腸炎を相乗的に緩和する胃腸ストレス耐性と腸管内滞留性を強化した改良型プレバイオティクス・ベース「シールド」武装プロバイオティクス
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サポート情報
改良型プレバイオティクスをベースとした「シールド」でプロバイオティクスを武装させ
胃腸ストレスへの耐性と腸管内滞留時間の延長を実現した
大腸炎の相乗的緩和のための腸内滞留性
謝安基
a
慈海華
a
劉哲偉
c
王義群
a, b, * , Xuecong Zhang
Xuecong Zhang
a
Huihuang
熊
b
謝紹平
a, *
ハオ・ワン
a, *
a
南昌大学食品科学資源国家重点実験室、
南昌330047、中国
b
南昌大学化学・化学工程学院、南昌市
330031, China.
c
中国科学院大連化学物理研究所分析化学分離科学重点実験室
CAS Key Laboratory of Separation Science for Analytical Chemistry, Dalian Institute, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, China.
*
共著者
Yiqun Wan博士、Shao-Ping Nie博士、Hao Wan博士。
電子メールアドレス：
wanyiqun@ncu.edu.cn；
spnie@ncu.edu.cn；
wanhao424@ncu.edu.cn.
2
/
27
内容
補足表1
βグルカンに対するクロロ酢酸の比率の効果
βグルカン
置換度
置換度（DS）に及ぼす影響。
補足表2
大腸組織のタンパク質発現差分析。
補足図1
β-グルカンの基本的な物理化学的性質
βグルカン
中分子量
中分子量βグルカンの基本的な物理化学的性質。
補足図2
の共焦点レーザー顕微鏡（CLSM）像。
EcN@Fe-TA@GNの共焦点レーザー顕微鏡像。
補足図3
EcN@Fe-TA@GNの成長曲線。
の成長曲線。
補足図4
EcN、EcN@Fe-TA、EcN@Fe-TA@GN の成長曲線。
TA@GN。
補足図 5
の高速ゲル浸透クロマトグラフィー。
β-
グルカンとカルボキシメチル化
β-グルカンの高速ゲル浸透クロマトグラフィー。
補足図6
β-グルカンの単糖組成
βグルカン
および
カルボキシメチル化
β-グルカンの単糖組成。
補足図7
EcN@Fe-TAおよびEcN@Fe-TA@mGNのSEMおよびTEM像。
TA@mGN。
補足図8
EcNとEcN@Fe-TA@mGNのEDS分析。
補足図9
カルボキシメチル化修飾GN（mGN）で武装したEcNの生存率。
カルボキシメチル化GN(mGN)または中分子量および高分子量の非修飾GNで武装したEcNの生存率。
4％胆汁酸塩曝露後の生存率。
補足図10
Fe-TAネットワークで武装したEcNまたは
SGFに2時間、SIFに1時間曝露した後のFe-TA@mGN「シールド」の生存率。
補足図11。
SGFで2時間インキュベートした後のFe-TA@mGN「シールド」のTEM像。
SGF中で2時間インキュベートした後、SIF中で1時間インキュベートした後のFe-TA@mGN「シールド」のTEM像。スケールバー： 500 nm。
補足図12
EcN@Fe-TA@mGNの生体適合性評価。
の生体適合性評価。
補足図13
非標識EcNのフローサイトメトリーヒストグラム。
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