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計畫名稱:加氏乳酸桿菌 PM-A0005 及其調節免疫蛋白PMA5P40 對於牛奶過敏的改善效果

申請機構:東宇生物科技股份有限公司

學研機構:國立成功大學(醫學院小兒學科)

計畫執行期程:102年6月1日~103年5月31日

計畫摘要

食物過敏是常見的過敏性疾病,根據世界衛生組織調查全球中大約有3–4%的成人與6%孩童會得到食物過敏,近年來更有逐漸增加的趨勢。在臨床診斷上病人會有立即性之症狀的產生,更有腸胃道疾病產生 (如:嘔吐、過敏性結腸炎),嚴重時會造成全身過敏或是過敏性休克。目前食物過敏的致病機轉,主要認為是由於過度的第二型輔助性T細胞免疫反應所造成的。益生菌大多來自於腸道內的有益微生物,研究發現益生菌可以維持腸道內菌叢的平衡,調節人體免疫系統及抗發炎反應,目前已經應用於預防或治療過敏性疾病,其中也包含了食物過敏性疾病,但是目前對於食物過敏性疾病的改善機制仍不清楚。而其中牛奶過敏是嬰幼兒常見的腸胃道食物過敏性疾病,因此在此研究中東宇生技針對加氏乳酸桿菌PM-A0005進行非牛奶保護劑測試,目前以10%麥芽糊精為保護劑的菌粉在凍乾後其活菌數達到3.23×1011 CFU/g、含水量2.70%,符合驗收標準,九個月後的安定性菌數達到≧1.00×1010CFU/g。 加氏乳酸桿菌PM-A0005調節免疫蛋白PMA5P40變性前和變性後均可以有效地刺激小鼠樹突細胞產生三倍以上的IL12P40以及刺激小鼠脾臟免疫細胞產生三倍以上的IFN-γ。並利用基因重組技術的方式對於調節免疫蛋白PMA5P40進行片段化,成功重組出PMA5P40的三個片段,其中A5P40-Frag3可以有效地刺激小鼠樹突細胞和脾臟免疫細胞產生三倍以上的IL12P40和IFN-γ。在成大方面利用雞白蛋白與牛乳蛋白做為食物過敏原來誘導小鼠產生食物過敏。研究發現食物過敏的小鼠,體重與肛溫均顯著性降低;而食物過敏臨床症狀包括腹瀉和腸道發炎現象。血清中總IgE、過敏原特異性IgE、IgG1、IgG2a、IgA和腸沖液中之過敏原特異性IgE、IgA、IL-4和IL-17均顯著性增加。而後利用餵食的方式同時給予食物過敏的小鼠1X107 CFU加氏乳酸桿菌PM-A0005 (L. gasseri PM-A0005 ),發現食物過敏小鼠,體重與肛溫增加,而食物過敏臨床症狀腹瀉和腸道發炎現象均降低且獲得改善。血清中特異性IgE、IgG1和腸沖液總IgE、過敏原特異性IgE、IgG1與α-1 antitrypsin顯著性降低、淋巴球數目增值顯著性降低。腸沖液中的IL-17、IL-6顯著性降低而IL-10顯著性增加。與細胞共同刺激培養的上清液中TNF-α、IL-23、IL-6顯著性降低,IL-10、IL-12、IFN-γ、TGF-β顯著性增加。CD11c+CD103+、CD11b-CD8+ (樹狀細胞)、CD4+FoxP3+ (調節性T細胞)、CD4+T bet+ (第一型輔助性T 細胞)顯著性增加,CD4+RORγt+ (第17型輔助性T細胞)、CD4+GATA3+ (第二型輔助性T細胞)顯著性降低。在確認加氏乳酸桿菌PM-A0005 (L. gasseri PM-A0005 )可以改善食物過敏之後,我們探討自加氏乳酸桿菌分離純化並在大腸桿菌表現的重組蛋白PMA5P40,是否能透過樹狀細胞影響T細胞的分化進而調控免疫系統,進而改善食物過敏。我們利用重組蛋白PMA5P40刺激小鼠骨髓分化的樹狀細胞 (BMDCs) 再以靜脈注射的方式打入食物過敏小鼠體內,觀察相同的臨床症狀、病理檢查以及免疫功能分析,發現上述的分析結果皆與給予加氏乳酸桿菌的小鼠都有相同的食物過敏改善效果。總結以上實驗結果,發現加氏乳酸桿菌PM-A0005 (L. gasseri PM-A0005 )與其重組蛋白PMA5P40能藉由影響樹狀細胞調控免疫反應,進而達到治療或改善小鼠對於食物過敏的現象。 關鍵字:食物過敏、加氏乳酸桿菌PM-A0005、樹狀細胞