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腸道黏膜屏障保護試驗

 

「機能性產品(functional product)」是指那些不僅是維持生命所需,同時亦涵蓋對健康有益的食品。凡舉對健康有益的部分,如降低慢性病的風險、輔助改善症狀的能力、促進發育、生長及提高效能及其他健康需求等,均可認為是機能性產品之訴求。

凌越生醫建立一系列細胞與動物實驗,透過科學的證據證實產品的功效性及安全性,以確保每項機能性產品的品質:
 

●確認成分與保健功效之關連性


並訂定為達效果所需之攝取量

 

以科學試驗平台證實其功效性與安全性

A. 模擬腸道細胞平台:

以Caco2人類結腸細胞株模擬腸道上皮細胞,利用其細胞極化特性生長成單層腸道細胞;再將樣品加入後,測定細胞激素分泌情況,以觀察腸道細胞其生長、活化、修復與調節之能力。

B. 腸道修復動物試驗:

隨著生物年齡的增加,許多因子都可能使腸道上皮細胞受到損害或變得脆弱,造成腸道免疫系統發生變化;當腸道屏障受到傷害,導致通透性增加,同時又大量接觸病原菌或大分子蛋白質,會使得腸道過度發炎,甚至增加了食物過敏的風險。在這些情況下,容易產生腹瀉與嘔吐等消化道問題;同時也因為腸道細胞破損,令此處的免疫系統遭遇大量抗原,使得過敏反應發生的機率大幅提升,進而導致皮膚或呼吸道的臨床症狀。因此腸道的保護已成了不可忽視之關鍵。

實驗動物以2%硫酸葡聚糖 (dextran sulfate sodium, DSS) 誘發其產生潰瘍性結腸炎 (嚴重出血反應) ,使用EBS益生菌產品之後,觀察體重變化、糞便潛血評分 (bleeding score) 、結腸長度 (colon length) 與組織切片結果作為產品效能評估之依據。

抵抗病原菌感染試驗

 

大腸桿菌 (E.coli) 為腸道內常見的細菌,大多數大腸桿菌菌株對宿主無害,並且為重要的腸道共生菌。然而,像是出血性大腸桿菌 (enterohaemorrhagic E. coli, EHEC) 等菌株,其分泌的志賀毒素 (Shiga toxin) 可引起嚴重的疾病,其傳染途徑主要透過被污染的食物,如生的或未煮熟的肉類產品、生鲜奶和被污染的生蔬菜和芽苗菜。其臨床症狀包括腹痛、腹瀉,嚴重者甚至導致血痢、溶血性尿毒症候群 (hemolytic uremic syndrome, HUS) 和尿毒症 (uremia) 等可能致命的症狀。

    試驗的方式以出血性大腸桿菌對Balb/c小鼠進行感染,實驗結束後犧牲小鼠,分析EHEC易位感染迴腸組織及肝臟的情況,並分析糞便中志賀毒素的濃度。觀察益生菌的給予是否可改善EHEC所造成之症狀 (Shiga毒素與肝臟EHEC感染),進而保護腸道黏膜系統、增進腸道屏障與免疫系統之完整性,使大分子過敏原、病菌與病毒無法輕易通過腸道黏膜系統,而造成後續的腸道症狀與皮膚過敏問題。

免疫相關實驗:

 

A. 免疫細胞實驗:

  • 小鼠脾臟細胞:此部分試驗為觀察餵食樣品後,對於小鼠次級淋巴組織之影響。由於位在腸道的免疫細胞會經由淋巴循環或血液循環到達脾臟,活化脾臟中大量的B細胞與T細胞,因此可觀察樣品的給予對於脾臟系統性免疫反應之影響。
     

    犬隻周邊血液單核球 (peripheral blood mononuclear cell):犬隻周邊血單核球細胞中包含了T細胞、B細胞、單核球與NK細胞,此種模式可觀察樣品刺激之後,多種免疫細胞均存在之相互調節整體結果。

 

B. 過敏動物實驗:

本動物試驗期全長為28天,以卵白蛋白 (ovalbumin, OVA) 作為過敏原,輔以膠態氫氧化鋁 (aluminum hydroxide gel) 作為佐劑 (adjuvant) ,多次腹腔注射 (intraperitoneal injection, IP) 方式對BALB/c小鼠致敏,使其形成過敏體質。試驗期間並採集其血清樣本,測定其卵白蛋白專一性免疫球蛋白E (OVA-specific immunoglobulin (Ig) E) 之含量,於試驗結束後犧牲取得小鼠脾臟細胞 (splenocyte) ,加以OVA培養並誘發細胞激素分泌,檢測其中T helper (Th)1、Th2與T regulator (Treg) 細胞激素之分泌濃度,如介白素-4 (interleukin-4, IL-4) 、IL-12、干擾素-γ (interferon-γ, IFN-γ) 和IL-13濃度,作為過敏體質改善之依據。