Beneficial effects of probiotics and prebiotics are mainly related to modulation of compositions and activities of gut microbiota as well as manipulation of immunological reactivity in autoimmune diseases. In the present study, we examined whether metabolic products from different strains of Lactobacillus brevis cultured with different prebiotics have similar immunomodulating properties on immune cells under normal and inflammatory conditions, using mouse model of collagen-induced arthritis (CIA). Two strains of Lactobacillus brevis (3448 and 8429) were cultured with four different prebiotics, such as xylooligosaccharides, inulin, pectin, and chitosan. Sterile supernatants containing different metabolic products have been used for direct treatment of cell cultures prepared from CII-immunized mice and non-immunized (control mice). Our results showed that metabolic products from XOS decreased levels of IFN-, IL-6, IL-17, and TNF- in both cultures from immunized and non-immunized mice. In contrast, metabolic products from inulin, pectin, and chitosan increased concentrations of these cytokines with highest values for pectin. Neither of investigated prebiotics influenced the secretion of IL-10. In addition, we found changes in the percentage of macrophages, which were different for the tested prebiotics. Also, metabolic products from pectin and chitosan caused loss of T-cells (CD3+) and increased percentages of CD4+CD25+ regulatory T cells and CD8+CD279+ anergic T cells. Hence, our data indicate that immunomodulating properties of probiotics are strain-specific and prebiotic-dependent.

中文翻译：

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益生元可以改变益生菌的免疫调节特性

益生菌和益生元的有益作用主要与肠道菌群组成和活性的调节以及自身免疫性疾病中免疫反应的操纵有关。在本研究中，我们使用胶原蛋白诱发的关节炎（CIA）小鼠模型，研究了在正常和炎性条件下，用不同的益生元培养的短乳杆菌不同菌株的代谢产物对免疫细胞的免疫调节特性是否相似。用两种不同的益生元（如木寡糖，菊粉，果胶和壳聚糖）培养了两株短乳杆菌（3448和8429）。含有不同代谢产物的无菌上清液已用于直接处理由CII免疫小鼠和非免疫小鼠（对照小鼠）制备的细胞培养物。我们的结果表明，来自XOS的代谢产物可降低免疫小鼠和非免疫小鼠两种培养物中IFN-γ，IL-6，IL-17和TNF-γ的水平。相反，菊粉，果胶和壳聚糖的代谢产物增加了这些细胞因子的浓度，其中果胶的含量最高。研究的益生元均未影响IL-10的分泌。此外，我们发现巨噬细胞百分比的变化对于所测试的益生元而言是不同的。另外，来自果胶和壳聚糖的代谢产物导致T细胞（CD3 +）丢失，以及CD4 + CD25 +调节性T细胞和CD8 + CD279 +无能T细胞的百分比增加。因此，我们的数据表明益生菌的免疫调节特性是菌株特异性和益生元依赖性的。来自免疫小鼠和非免疫小鼠的两种培养物中的TNF-α和TNF-α。相反，菊粉，果胶和壳聚糖的代谢产物增加了这些细胞因子的浓度，其中果胶的含量最高。研究的益生元均未影响IL-10的分泌。此外，我们发现巨噬细胞百分比的变化对于所测试的益生元而言是不同的。另外，来自果胶和壳聚糖的代谢产物导致T细胞（CD3 +）丢失，以及CD4 + CD25 +调节性T细胞和CD8 + CD279 +无能T细胞的百分比增加。因此，我们的数据表明益生菌的免疫调节特性是菌株特异性和益生元依赖性的。来自免疫小鼠和非免疫小鼠的两种培养物中的TNF-α和TNF-α。相反，菊粉，果胶和壳聚糖的代谢产物增加了这些细胞因子的浓度，其中果胶的含量最高。研究的益生元均未影响IL-10的分泌。此外，我们发现巨噬细胞百分比的变化对于所测试的益生元而言是不同的。另外，来自果胶和壳聚糖的代谢产物导致T细胞（CD3 +）丢失，以及CD4 + CD25 +调节性T细胞和CD8 + CD279 +无能T细胞的百分比增加。因此，我们的数据表明益生菌的免疫调节特性是菌株特异性和益生元依赖性的。壳聚糖增加了这些细胞因子的浓度，其中果胶的含量最高。研究的益生元均未影响IL-10的分泌。此外，我们发现巨噬细胞百分比的变化对于所测试的益生元而言是不同的。另外，来自果胶和壳聚糖的代谢产物导致T细胞（CD3 +）丢失，以及CD4 + CD25 +调节性T细胞和CD8 + CD279 +无能T细胞的百分比增加。因此，我们的数据表明益生菌的免疫调节特性是菌株特异性和益生元依赖性的。壳聚糖增加了这些细胞因子的浓度，其中果胶的含量最高。研究的益生元均未影响IL-10的分泌。此外，我们发现巨噬细胞百分比的变化对于所测试的益生元而言是不同的。另外，来自果胶和壳聚糖的代谢产物导致T细胞（CD3 +）丢失，以及CD4 + CD25 +调节性T细胞和CD8 + CD279 +无能T细胞的百分比增加。因此，我们的数据表明益生菌的免疫调节特性是菌株特异性和益生元依赖性的。果胶和壳聚糖的代谢产物导致T细胞（CD3 +）丢失，CD4 + CD25 +调节性T细胞和CD8 + CD279 +无能T细胞的百分比增加。因此，我们的数据表明益生菌的免疫调节特性是菌株特异性和益生元依赖性的。果胶和壳聚糖的代谢产物导致T细胞（CD3 +）丢失，CD4 + CD25 +调节性T细胞和CD8 + CD279 +无能T细胞的百分比增加。因此，我们的数据表明益生菌的免疫调节特性是菌株特异性和益生元依赖性的。