日本語AIでPubMedを検索
プロバイオティクス特性を有するラクトバチルス・ガセリ JM1 は PI3K/Akt シグナル伝達経路を活性化することで炎症反応を緩和する可能性がある
Lactobacillus gasseri JM1 with potential probiotic characteristics alleviates inflammatory response by activating the PI3K/Akt signaling pathway in vitro.
PMID: 32600763 DOI: 10.3168/jds.2020-18187.
抄録
Lactobacillus gasseri JM1は、乳児の糞便から分離された新規株であり、高酸耐性、胆汁塩耐性、上皮性Caco-2細胞への接着性などの共通のプロバイオティクス特性を有しており、消化管内で生存し、宿主に潜在的なプロバイオティクス作用を付与する能力を有していることが示唆された。本研究では、L. gasseri JM1の免疫調節活性を評価し、そのシグナル伝達経路をin vitroで探索することを目的とした。その結果、L.その結果、L. gasseri JM1の前処理により、炎症性サイトカイン（IL-1β、IL-6、IL-8、腫瘍壊死因子-α）の発現が低下し、抗炎症性サイトカイン（IL-4、IL-10、形質転換増殖因子-β3、IFN-γ）の発現が上昇することから、リポ多糖類誘発性炎症反応が緩和されたことが明らかになった。その結果、Toll-like receptor 2とNOD2の遺伝子発現が高いことが明らかになった。一方、トランスクリプトームシーケンシングにより84の異なる発現遺伝子が得られた。京都大百科事典ゲノム解析の結果、Caco-2細胞ではL. gasseri JM1によりホスファチジルイノシトール3-キナーゼ(PI3K)/プロテインキナーゼB(Akt)シグナル伝達経路が活性化されていることが明らかになった。その結果、PI3K/Aktの阻害剤はサイトカインの放出に様々な役割を果たしており、リポ多糖ストレスから宿主を保護するための経路に関与していることが示唆された。さらに、全ゲノム配列解析により、L. gasseri JM1 の基本的な遺伝的性質が明らかになり、プロバイオティクスの特性を解明する手がかりが得られた。以上のことから、L. gasseri JM1は、Toll-like receptor 2やNOD2を介したPI3K/Aktシグナル伝達経路を介して免疫調節効果を発揮する可能性があり、プロバイオティクスとしての可能性があると考えられた。
Lactobacillus gasseri JM1, a novel strain isolated from infant feces, exhibited common probiotic properties such as high acid tolerance, bile salt tolerance, and adhesion to epithelial Caco-2 cells, suggesting its ability to survive in the gastrointestinal tract and confer potential probiotic action on the host. In the current study, we aimed to evaluate the immunomodulatory activity of L. gasseri JM1 and explore the underlying signaling pathways in vitro. The results showed that pretreatment with L. gasseri JM1 alleviated lipopolysaccharide-induced inflammatory response, as evidenced by downregulation of proinflammatory cytokines (IL-1β, IL-6, IL-8, and tumor necrosis factor-α) and upregulation of antiinflammatory cytokines (IL-4, IL-10, transforming growth factor-β3, and IFN-γ). A high level of gene expression was noted for toll-like receptor 2 and NOD2. Meanwhile, transcriptomic sequencing obtained 84 differentially expressed genes. Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes analysis revealed the phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/protein kinase B (Akt) signaling pathway was activated by L. gasseri JM1 in Caco-2 cells. Inhibitor of PI3K/Akt played various roles in the release of cytokines, indicating that the pathway was involved in protecting the host against lipopolysaccharide stress. Moreover, whole-genome sequencing revealed fundamental genetic properties of L. gasseri JM1 and provided clues for probiotic characteristics. In summary, the strain could exert immunomodulatory effects via the toll-like receptor 2 and NOD2-mediated PI3K/Akt signaling pathway and be regarded as a potential probiotic.
Copyright © 2020 American Dairy Science Association. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.