HU58とSC208プロバイオティクスは、M-SHIMEモデルにおける抗生物質誘発性腸内細菌叢異常の影響を減少させた

HU58 and SC208 Probiotics Reduced the Effects of Antibiotic-Induced Gut Microbiome Dysbiosis in An M-SHIME Model.

• Massimo Marzorati
• Pieter Van den Abbeele
• Sarah S Bubeck
• Thomas Bayne
• Kiran Krishnan
• Aicacia Young
• Dilip Mehta
• Anselm DeSouza

抄録

プロバイオティクスの使用に関連した効果が報告されていますが、これらの効果の背後にあるメカニズムは十分に理解されていません。SC208とHU58を含むプロバイオティクス製剤（MegaDuo™）の腸管透過性と免疫マーカーに対する効果は、in vitro腸管モデル、ヒト腸内微生物生態系の粘膜シミュレータ（M-SHIME）、および健常者と抗生物質誘発性腸疾患の両方の条件でのin vitro炎症性腸疾患様Caco-2/THP1共培養モデルの組み合わせを用いて評価された。確立されたM-SHIME近位結腸血管を、クリンダマイシンの有無にかかわらず（1週間）、その後、MegaDuo™の毎日投与の有無にかかわらず（2週間）投与した。粘膜および腔内微生物群集を毎週サンプリングした。懸濁液は、MegaDuo™処理の1週間と2週間後に近位結腸血管から除去し、共培養システムに添加した。その後、経上皮抵抗性（膜バリア機能）、サイトカイン/ケモカイン放出、NFκB活性を測定した。抗生物質によって誘発されたジスビオーシス条件下では、MegaDuo™処理した血管からの懸濁液は、未処理の血管からの懸濁液に比べて腸膜バリア障害の減少とTNFαとIL-6のレベルの低下を示したが、健康な条件下では有意な差は観察されなかった。MegaDuo™治療は、THP1-Blue™細胞のNFκB活性には影響を与えませんでした。MegaDuo™治療の潜在的な利点は、治療の2週間後に最も明らかになりました。

Benefits associated with probiotic use have been reported; however, the mechanisms behind these benefits are poorly understood. The effects of a probiotic formulation (MegaDuo™) containing SC208 and HU58 on intestinal permeability and immune markers was assessed using a combination of the in vitro gut model, the mucosal simulator of the human intestinal microbial ecosystem (M-SHIME), and an in vitro inflammatory bowel disease-like Caco-2/THP1 co-culture model in both healthy and antibiotic-induced dysbiosis conditions. Established M-SHIME proximal colon vessels were treated with/without clindamycin (1 week) and then with/without daily MegaDuo™ treatment (2 weeks). The mucosal and luminal microbial communities were sampled weekly. Suspensions were removed from the proximal colon vessels after 1 and 2 weeks of MegaDuo™ treatment and added to the co-culture system. Transepithelial resistance (membrane barrier function), cytokine/chemokine release, and NFκB activity were then measured. Under conditions of antibiotic-induced dysbiosis, suspensions from MegaDuo™ treated vessels showed reduced gut membrane barrier damage and decreased levels of TNFα and IL-6 compared with suspensions from untreated vessels; no appreciable differences were observed under healthy conditions. MegaDuo™ treatment had no effect on NFκB activity of THP1-Blue™ cells. The potential benefits of MegaDuo™ treatment appeared most evident after 2 weeks of treatment.