低酰化脂多糖用于抗氧化及预防或治疗疾病的用途的制作方法

文档序号:30075196发布日期:2022-05-18 03:04阅读:436来源:国知局
1.本发明是关于一种脂多糖用于抗氧化及预防/治疗疾病的用途,尤其是一种具有低酰化脂质a结构的脂多糖用于抗氧化、预防及/或治疗内毒素血症、预防/治疗慢性阻塞性肺病、预防及/或治疗肥胖、以及提升葡萄糖耐受性的用途。2.先前技术3.脂多糖(lipopolysaccharide,lps)为革兰氏阴性菌细胞膜上主要的成份之一,亦是细菌入侵的标记,为一种内毒素(endotoxin)。脂多糖主要提供并保持细菌结构的完整性,并保护细菌的细胞膜抵抗某些化学物质的攻击,例如来自宿主的免疫反应等。当微生物入侵个体并释放脂多糖后,会刺激免疫细胞分泌促进发炎的细胞因子激素,例如肿瘤坏死因子-α(tumornecrosisfactor-α,tnf-α)、介白素-1(interleukin-1,il-1)等,并使个体产生发炎反应,甚至可能导致败血症的发生,最严重则可能致命。4.肠道的健康与个体的各种生理系统息息相关,而肠漏症(leakygutsyndrome,lgs)则是指肠道黏膜发炎、被破坏之后,肠道黏膜细胞之间出现漏洞,并使肠道中的物质从组织细胞间的缝隙渗漏至血液与淋巴液中,并引起全身性低度发炎等的不良反应,且若此不良反应没有被控制住而导致整体失衡,则又会再进一步影响肠道健康,让肠黏膜细胞的屏蔽功能持续受损,而使肠漏持续发生甚至形成恶性循环,其中细菌的脂多糖由肠道渗漏出来,可能会导致内毒素血症(endotoxemia)的发生,并因此使不同器官、组织的健康产生不良影响。5.然而,目前临床上仍缺乏安全且有效的治疗内毒素血症的方法,目前多是通过血液净化法来降低血液中内毒素水平,但是由于血液净化法需要直接与个体的血液进行接触,因此可能反而导致影响血浆成分、造成电解质失衡、破坏酶系统、引起有害的免疫反应与过敏反应、具有致癌性、引起溶血反应等不良反应。6.因此,综上所述,研发一种安全有效的组合物或方法,以降低细菌脂多糖对个体产生的危害,着实有其必要性。技术实现要素:7.为解决上述问题,本发明的一目的在于提供一种低酰化脂多糖用于制备抗氧化的医药组合物的用途,其中该低酰化脂多糖的脂质a具有一至五个酰基链。8.在本发明的一实施例中,该抗氧化是促进谷胱甘肽生物合成路径(glutathionebiosyntheticprocess)、细胞氧化还原内稳态(cellredoxhomeostasis)、过氧化氢分解代谢路径(hydrogenperoxidecatabolicprocess)、硫化合物生物合成路径(sulfurcompoundbiosyntheticprocess)、对含氧化合物的反应(responsetooxygen-containingcompound)、或其任意组合。9.本发明的又一目的在于提供一种低酰化脂多糖用于制备预防及/或治疗内毒素血症及其相关病症的医药组合物的用途,其中该低酰化脂多糖的脂质a具有一至五个酰基链。10.在本发明又一实施例中,该内毒素血症及其相关病症系为治疗肠漏症(leakygutsyndrome,lgs)导致的内毒素血症及其相关病症。11.在本发明又一实施例中,该低酰化脂多糖促进个体的肠道完整性及/或减少该个体的肠道发炎症状。12.在本发明又一实施例中,该低酰化脂多糖降低个体血液中内毒素的含量。13.在本发明又一实施例中,该内毒素血症及其相关病症包含内毒素血症所导致的肝硬化、原发性胆汁性胆管炎、非酒精性脂肪肝、肥胖、第二型糖尿病、活化性克罗恩氏症(crohn'sdisease)、溃疡性大肠炎、严重急性胰腺炎、阻塞性黄疸、慢性心脏衰竭、慢性肾脏病、慢性阻塞性肺病、忧郁症、自闭症、阿兹海默症、帕金森氏症、亨丁顿氏舞蹈症、干癣、异位性皮肤炎、癌症、气喘、及/或老化。14.在本发明又一实施例中,该癌症为癌瘤、恶性肉瘤、骨髓瘤(myelomas)、血癌、淋巴瘤、及/或混合型肿瘤。15.本发明的又一目的在于提供一种低酰化脂多糖用于制备预防及/或治疗慢性阻塞性肺病的医药组合物的用途,其中该低酰化脂多糖的脂质a具有一至五个酰基链。16.在本发明又一实施例中,该低酰化脂多糖改善慢性阻塞性肺病导致的体重下降、肺功能异常、肺部免疫细胞浸润、肺气肿、促发炎细胞激素的分泌、及/或循环内毒素水平增加。17.在本发明又一实施例中,该促发炎细胞激素包含肿瘤坏死因子-α(tumornecrosisfactor-α,tnf-α)及/或介白素-1β(interleukin-1β,il-1β)。18.本发明的又一目的在于提供一种低酰化脂多糖用于制备预防及/或治疗肥胖的医药组合物的用途,其中该低酰化脂多糖的脂质a具有一至五个酰基链。19.在本发明又一实施例中,该低酰化脂多糖抑制个体的体重上升。20.本发明的另一目的在于提供一种低酰化脂多糖用于制备提升葡萄糖耐受性的医药组合物的用途,其中该低酰化脂多糖的脂质a具有一至五个酰基链。21.在本发明又一实施例中,该低酰化脂多糖的有效量是个体每周至少给予二次10μg/kg。22.在本发明又一实施例中,该低酰化脂多糖是拟杆菌门的细菌的脂多糖。23.在本发明又一实施例中,该低酰化脂多糖是拟杆菌属及/或副拟杆菌属的细菌的脂多糖。24.在本发明又一实施例中,该医药组合物进一步包括医药学上可接受的赋形剂、载剂、辅剂及/或食品添加剂。25.在本发明另一实施例中,该医药组合物的剂型是喷雾气体、溶液、半固态、固态、明胶胶囊、软胶囊、锭剂、口含片、及/或冷冻干燥粉末制剂。26.本发明证实具低酰化脂质a结构的脂多糖本身具有低免疫刺激反应,对个体具有低内毒性,且能够拮抗由病原性脂多糖所诱导产生的免疫反应,除此之外还能够进一步促进细胞的抗氧化反应,并能够预防及/或治疗内毒素血症,且能够进一步预防及/或治疗由病原性脂多糖或内毒素所致的相关疾病,其中包含但不限于预防/治疗慢性阻塞性肺病、预防及/或治疗肥胖、以及提升葡萄糖耐受性。27.以下将配合附图进一步说明本发明的实施方式,下述所列举的实施例用以阐明本发明,并非用以限定本发明的范围,任何熟习此技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可做些许更动与润饰,因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。附图说明28.图1为大肠杆菌中kdo2-脂质的生化合成路径的反应式。29.图2a为本发明的一实施例的松脆拟杆菌的脂多糖的质谱分析结果。30.图2b为本发明的一实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖的质谱分析结果。31.图3a是显示hek-blue-mtlr4报导细胞经大肠杆菌、戈氏副拟杆菌、狄氏副拟杆菌、屎副拟杆菌、松脆拟杆菌、或卵形拟杆菌的脂多糖作用后,被诱导而活化的nf-κb活性。其中,ec-lps表示经大肠杆菌o111:b4菌株脂多糖作用的比较组;pg-lps表示经戈氏副拟杆菌脂多糖作用的实验组;pd-lps表示经狄氏副拟杆菌脂多糖作用的实验组;pm-lps表示经屎副拟杆菌脂多糖作用的实验组;bf-lps表示经松脆拟杆菌脂多糖作用的实验组;以及bo-lps表示经卵形拟杆菌脂多糖作用的实验组。32.图3b是显示hek-blue-mtlr4报导细胞经戈氏副拟杆菌、狄氏副拟杆菌、屎副拟杆菌、松脆拟杆菌、或卵形拟杆菌的低酰化脂多糖预处理后,被大肠杆菌o111:b4菌株的脂多糖诱导而活化的nf-κb活性。其中,“‑”表示仅经pbs溶液预处理的控制组;pg-lps表示经戈氏副拟杆菌脂多糖预处理的实验组;pd-lps表示经狄氏副拟杆菌脂多糖预处理的实验组;pm-lps表示经屎副拟杆菌脂多糖预处理的实验组;bf-lps表示经松脆拟杆菌脂多糖预处理的实验组;以及bo-lps表示经卵形拟杆菌脂多糖预处理的实验组。33.图4a是显示经大肠杆菌的脂多糖处理后,相较于未经任何脂多糖处理的控制组,树突细胞中具有差异表达量的基因。34.图4b是显示经戈氏副拟杆菌的脂多糖处理后,相较于未经任何脂多糖处理的控制组,树突细胞中具有差异表达量的基因。35.图4c是显示经大肠杆菌的脂多糖处理后,相较于未经任何脂多糖处理的控制组,树突细胞中具有差异表达量的基因的生物调控路径。36.图4d是显示为经戈氏副拟杆菌的脂多糖处理后,相较于未经任何脂多糖处理的控制组,树突细胞中具有差异表达量的基因的生物调控路径。37.图5a是显示本发明的一实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖改善慢性阻塞性肺病个体体重下降的公克数。38.图5b是显示本发明实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖改善慢性阻塞性肺病个体体重下降的百分比。39.图6a是显示本发明的一实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖改善慢性阻塞性肺病个体的用力肺活量异常现象。40.图6b是显示本发明实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖改善慢性阻塞性肺病个体的功能性肺余容积异常现象。41.图6c是显示本发明实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖改善慢性阻塞性肺病个体的肺部顺应性异常现象。42.图6d是显示本发明实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖改善慢性阻塞性肺病个体的肺脏第100毫秒的用力呼气量/用力肺活量比例的异常现象。43.图7是显示本发明的一实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖改善慢性阻塞性肺病个体的肺部免疫细胞浸润现象。44.图8a是为本发明的一实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖改善慢性阻塞性肺病个体的肺气肿的组织学影像图。45.图8b是显示本发明实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖改善慢性阻塞性肺病个体的肺气肿的组织学影像图分析结果。46.图9a是显示本发明的一实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖降低慢性阻塞性肺病个体肺脏组织中il-1β基因表达量的结果。47.图9b是显示本发明的一实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖降低慢性阻塞性肺病个体肺脏组织中tnf-α基因表达量的结果。48.图9c是显示本发明的一实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖降低慢性阻塞性肺病个体大肠组织中il-1β基因表达量的结果。49.图9d是显示本发明的一实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖降低慢性阻塞性肺病个体大肠组织中tnf-α基因表达量的结果。50.图10a是显示本发明的一实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖降低慢性阻塞性肺病个体支气管肺泡灌洗液中内毒素含量的结果。51.图10b是显示本发明的一实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖降低慢性阻塞性肺病个体血清中内毒素含量的结果。52.以上图5a至图10b中,ctl表示未以香烟烟雾亦未以任何脂多糖处理的控制组小鼠;ctl+lps-h表示未以香烟烟雾,但有以高剂量戈氏副拟杆菌的脂多糖处理的控制组小鼠;cs表示以香烟烟雾处理但未以任何脂多糖处理的比较组小鼠;cs+lps-l表示以香烟烟雾处理且以低剂量戈氏副拟杆菌的脂多糖处理的实验组小鼠;cs+lps-h表示以香烟烟雾处理且以高剂量戈氏副拟杆菌的脂多糖处理的实验组小鼠。53.图11是显示本发明的一实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖减缓个体的体重上升的结果。54.图12a是显示本发明的一实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖增加个体的葡萄糖耐受性的结果。55.图12b是显示图12a的曲线下面积的结果。56.图13a是显示本发明的一实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖降低个体肠道组织中f4/80基因表达量的结果。57.图13b是显示本发明的一实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖降低个体肠道组织中mcp-1基因表达量的结果。58.图13c是显示本发明的一实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖降低个体肠道组织中il-1β基因表达量的结果。59.图13d是显示本发明的一实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖增加个体肠道组织中zo-1基因表达量的结果。60.图13e是显示本发明的一实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖增加个体肠道组织中occludin基因表达量的结果。61.图14是显示本发明的一实施例的戈氏副拟杆菌的脂多糖降低具肠渗漏的个体血清中内毒素含量的结果。62.以上图11至图14中,chow表示喂食小鼠标准食物饲料且未以任何脂多糖处理的控制组小鼠;hfd表示喂食小鼠高脂肪食物饲料且未以任何脂多糖处理的比较组小鼠;hfd+lps表示喂食小鼠高脂肪食物饲料且戈氏副拟杆菌的脂多糖处理的实验组小鼠。具体实施方式63.本文中所使用的所有技术性及科学术语,除非另外有所定义,皆为本发明所属
技术领域
:中具通常知识者可共同了解的意义。64.在本文中,使用excel软件进行统计分析。数据以平均值±标准偏差(sd)表示、或中位数±四分位距(iqr)显示,各组之间的差异以newman-keuls多重比较事后比对单变量变异数分析(newman-keulsmultiplecomparisonposthocone-wayanova)进行统计分析。65.本文中所使用数值为近似值,所有实验数据皆表示在20%的范围内,较佳为在10%的范围内,最佳为在5%的范围内。66.在本文中,用语“六酰化脂多醣”是指具有六酰化脂质a结构的脂多醣,其中“具有六酰化脂质a结构”是指该脂质a具有六个酰基链。67.在本文中,用语“低酰化脂多糖”是指具有低酰化脂质a结构的脂多糖,其中“具有低酰化脂质a结构”是指该脂质a仅具有五个或以下的酰基链。68.在本文中,所述“肠道完整性”是指一个体肠道的屏障功能的完整性,更具体的是指该个体肠道黏膜细胞的紧密连接性。69.在本文中,所述与内毒素血症(endotoxemia)所致的相关疾病包含但不限于:肝硬化、原发性胆汁性胆管炎、及非酒精性脂肪肝等肝脏疾病;肥胖、及第二型糖尿病等代谢症候群;活化性克罗恩氏症(crohn'sdisease)、及溃疡性大肠炎等发炎症性肠道疾病;严重急性胰腺炎、及阻塞性黄疸等胰胆疾病;慢性心脏衰竭、及慢性肾脏病等心肾疾病;忧郁症、及自闭症等精神异常;阿兹海默症/失智症、帕金森氏症、及亨丁顿氏舞蹈症等脑部异常;干癣、及异位性皮肤炎等皮肤疾病;癌症;气喘;以及老化。70.在本文中,所述“癌症”是指所有类型的癌症或肿瘤(neoplasm)或恶性肿瘤(malignanttumors),包含血癌(leukemias)、癌瘤(carcinomas)、以及恶性肉瘤(sarcomas),无论是新形成或是复发。其中癌症的具体例子包含但不限于:癌瘤、恶性肉瘤、骨髓瘤(myelomas)、血癌、淋巴瘤、及混合型肿瘤。癌症的非限制性例子是新形成或复发的脑癌、黑色素瘤、膀胱癌、乳腺癌、子宫颈癌、结肠癌、头颈癌、肾癌、肺癌、非小细胞肺癌、间皮瘤、卵巢癌、前列腺癌、恶性肉瘤、胃癌、子宫癌、及髓母细胞瘤。71.在本文中,所述低酰化脂多糖能够以化学合成的方式获得,亦能够分离纯化自细菌,其中较佳为分离纯化自拟杆菌门的细菌,更佳为拟杆菌属及副拟杆菌属的细菌,而拟杆菌属的细菌较佳为松脆拟杆菌(bacteroidesfragilis,b.fragilis)、卵形拟杆菌(bacteroidesovatus,b.ovatus)、多形拟杆菌(bacteroidesthetaiotaomicron,b.thetaiotaomicron)、单形拟杆菌(bacteroidesuniformis,b.uniformis)、普通拟杆菌(bacteroidesvulgatus,b.vulgatus)、以及多氏拟杆菌(bacteroidesdorei,b.dorei),副拟杆菌属的细菌较佳为戈氏副拟杆菌(parabacteroidesgoldsteinii,p.goldsteinii)、狄氏副拟杆菌(parabacteroidedistasonis,p.distasonis)、以及屎副拟杆菌(parabacteroidemerdae,p.merdae)。72.本发明的低酰化脂多糖可以应用于制备医药组合物的用途,该医药组合物用以抗氧化、预防及/或治疗内毒素血症、预防/治疗慢性阻塞性肺病、预防及/或治疗肥胖、或着提升葡萄糖耐受性;其中,该医药组合物可以为医药品、营养补充品、保健食品、或其任意组合,且可以进一步包含医药学上可接受的赋形剂、载剂、辅剂、及/或食品添加剂。73.在本发明的一较佳实施例中,将本发明的低酰化脂多糖配制于医药学上可接受的载剂(pharmaceuticallyacceptablevehicle)中,并制成适用于口服投药(oraladministration)的剂型(dosageform),且该医药组合物较佳为呈选自于下列群组中的剂型:溶液(solution)、悬浮液(suspension)、粉末(powder)、锭剂(tablet)、丸剂(pill)、糖浆(syrup)、口含锭(lozenge)、片剂(troche)、咀嚼胶(chewinggum)、胶囊(capsule)、及其类似者。74.依据本发明,该医药学上可接受的载剂可以包含一或多种选自于下列的试剂:溶剂(solvent)、缓冲液(buffer)、乳化剂(emulsifier)、悬浮剂(suspendingagent)、分解剂(decomposer)、崩解剂(disintegratingagent)、分散剂(dispersingagent)、黏结剂(bindingagent)、赋形剂(excipient)、安定剂(stabilizingagent)、螯合剂(chelatingagent)、稀释剂(diluent)、胶凝剂(gellingagent)、防腐剂(preservative)、润湿剂(wettingagent)、润滑剂(lubricant)、吸收延迟剂(absorptiondelayingagent)、脂质体(liposome)以及类似物。有关这些试剂的选用与数量是落在熟习此项技术的人士的专业素养与例行技术范畴内。75.依据本发明,该医药上可接受的载剂包含有选自于由下列所构成的群组中的溶剂:水、生理盐水(normalsaline)、磷酸盐缓冲生理盐水(phosphatebufferedsaline,pbs)、含有醇的水性溶液(aqueoussolutioncontainingalcohol)、及其组合。76.在本发明另一较佳实施例中,可以将本发明的低酰化脂多糖制备成食品产品,并以可食用性材料配制成包含但不限于:饮料(beverages)、发酵食品(fermentedfoods)、烘培产品(bakeryproducts)、保健食品(healthfoods)、营养补充品(nutritionalsupplement)、以及膳食补充品(dietarysupplements)。77.依据本发明,有关细菌培养的操作程序与参数条件等是落在熟习此项技术的人士的专业素养与例行技术范畴内。78.依据本发明,有关自细菌中分离纯化脂多糖的操作程序与参数条件等是落在熟习此项技术的人士的专业素养与例行技术范畴内。79.依据本发明,有关动物的腹膜内注射(intraperitonealinjection)的操作程序与参数条件等是落在熟习此项技术的人士的专业素养与例行技术范畴内。80.据本发明,有关动物的强制肺动作系统(buxcoresearchsystems)的操作程序与参数条件等是落在熟习此项技术的人士的专业素养与例行技术范畴内。81.拟杆菌属细菌与副拟杆菌属细菌的培养82.拟杆菌属细菌与副拟杆菌属细菌为厌氧细菌,需于37℃的无氧培养箱进行培养,在本发明实施例中,使用whitleydg250厌氧培养箱(donwhitley,bingley,uk)来培养拟杆菌属的细菌与副拟杆菌属的细菌,其中该无氧培养箱系统包含5%的二氧化碳、5%的氢气、及90%的氮气,并使用厌氧指示剂(oxoid,hampshire,uk)确认厌氧条件;细菌的液态培养液为巯基乙酸培养基(thioglycollatemedium)(购自bd,美国,编号为225710),固态培养基则为厌氧血洋菜胶培养盘(anaerobicbloodagarplate,ana.bap)(购自启新生物科技公司,新北市,台湾,中国)。这些细菌可以长期保存于-80度冰箱,保护液为25%的甘油,无须特殊降温处理,且可经由冷冻干燥进行保存,以稳定其活性。83.脂多糖(lipopolysaccharide,lps)的纯化84.在本发明实施例中,使用热酚水萃取法(hotphenol-waterextraction)将脂多糖从整个细菌的细胞中分离出来。首先,将1200ml以前述方法培养的细菌培养液以10000g下离心5分钟后,移除上清液并以30ml的温水重新悬浮细菌的沉淀物(pellet),接着加入等体积的苯酚(phenol),并于65℃搅拌混合与作用共30分钟后,以12000g下离心30分钟以产生分离相并收集水兼容液,有机相溶液则再加入等体积的温水以前述方法萃取二次,以确保完全收集混合物中的脂多糖,接着将这些水相溶液合并后进行透析与冷冻干燥,以得到脂多糖的粗萃取物,接着以0.1mg/ml的脱氧核糖核酸酶(deoxyribonuclease,dnase)及0.1mg/ml的核糖核酸酶(ribonuclease,rnase)于37℃反应隔夜,再以0.05mg/ml的蛋白水解酶(proteinasek)于55℃进行处理5小时后,进一步进行透析与冷冻干燥以得到蓬松的白色固体,即为各个细菌的脂多糖。85.实施例1拟杆菌与副拟杆菌的脂多糖的特征分析与比较86.格兰氏阴性菌的脂多糖(lipopolysaccharide,lps)主要由脂质a(lipida)、核心多糖(coreoligo-saccharide)、及多糖链(opoly-saccharide或oantigen)三个部分组成,其中脂质a为脂多糖的主要毒性来源,其主要功能为协助脂多糖固定在细菌的细胞膜上,因此在本发明的一实施例中,为了进行拟杆菌(bacteroides)与副拟杆菌(parabacteroides)的脂多糖的特征分析与比较,首先,分别针对六种不同拟杆菌属细菌与三种不同副拟杆菌属细菌的全基因组序列进行blast分析,以鉴定这些细菌中,负责生物合成脂多糖中脂质a的相关基因;其中,blast(basiclocalalignmentsearchtool)是一种用来比对生物序列的一级结构(例如不同蛋白质的胺基酸序列或不同基因的dna序列)的算法,主要是通过与一个已知包含若干序列的数据库中的信息进行比较,blast是用于寻找与待分析的序列相同或类似的已存在序列,藉以预测其功效或角色等的工具,其是于kegg与ncbi-nr的数据数据库中进行搜索。87.在本发明的实施例中,选定进行分析的拟杆菌属的细菌包含:松脆拟杆菌(bacteroidesfragilis,b.fragilis)、卵形拟杆菌(bacteroidesovatus,b.ovatus)、多形拟杆菌(bacteroidesthetaiotaomicron,b.thetaiotaomicron)、单形拟杆菌(bacteroidesuniformis,b.uniformis)、普通拟杆菌(bacteroidesvulgatus,b.vulgatus)、以及多氏拟杆菌(bacteroidesdorei,b.dorei);而选定进行分析的副拟杆菌属的细菌包含:戈氏副拟杆菌(parabacteroidesgoldsteinii,p.goldsteinii)、狄氏副拟杆菌(parabacteroidesdistasonis,p.distasonis)、以及屎副拟杆菌(parabacteroidesmerdae,p.merdae);其中,松脆拟杆菌为nctc9343菌株(购自英国国家菌种保藏中心(nationalcollectionoftypecultures,nctc))、卵形拟杆菌为atcc8483菌株(购自美国典型培养物保藏中心(atcc))、多形拟杆菌为vpi-5482菌株(该菌株的编号为atcc29148/dsm2079/nctc10582/e50,购买自atcc、nctc及dsmz)、单形拟杆菌为atcc8492菌株(购自美国典型培养物保藏中心(atcc))、普通拟杆菌为atcc8482菌株(购自美国典型培养物保藏中心(atcc))、以及多氏拟杆菌为dsm17855菌株(购自德国微生物菌种保藏中心(deutschesammlungvonmikroorganismenundzellkulturen,dsmz));而戈氏副拟杆菌为dsm32939菌株(该dsm32939菌株已于中国专利公开号cn110870876a中公开并且在中国专利公开号cn110870876a中已经提交了保藏证明和存活证明,在本文中称为mts01菌株)、狄氏副拟杆菌为atcc8503菌株(购自美国典型培养物保藏中心(atcc))、以及屎副拟杆菌为atcc43184菌株(购自美国典型培养物保藏中心(atcc))。88.在本发明实施例中,该blast分析是以大肠杆菌(escherichiacoli,e.coli)mg1655菌株(genomeaccessionnumber:u00096)中,与负责生物合成脂质a相关的基因作为比较的基准点,已知大肠杆菌的脂质a通常具有六个酰基链(hexa-acylated),其中3-脱氧-d-甘露糖-辛糖酸-脂质a(kdo2-lipida,kdo2-脂质a)是大多数革兰氏阴性菌中脂多糖的基本成分,而如图1所示为kdo2-脂质a在大肠杆菌中的生物合成路径,即raetzpathway,由尿苷二磷酸-n-乙酰胺基葡萄糖(uridinediphosphaten-acetylglucosamine,udp-glcnac)作为反应的起始物,并通过lpxa、lpxc、lpxd、lpxh、lpxb、lpxk、及kdta共七种酶合成一大肠杆菌脂质a的初级产物,再分别通过lpxl及lpxm2种酶,将第五与第六个酰基链添加到该初级产物,并完成大肠杆菌脂多糖的脂质a,即如图1中所示的kdo2-脂质a;因此,以大肠杆菌中,lpxa、lpxc、lpxd、lpxh、lpxb、lpxk、kdta、lpxl、及lpxm共九个与脂质a合成相关的基因进行blast分析。89.blast分析比对的结果如下表1所示,其中可以看出,在所有列出的拟杆菌属细菌与副拟杆菌细菌中,皆能够找到与lpxa、lpxc、lpxd、lpxh、lpxb、lpxk、kdta、及lpxl相对应的直系同源(ortholog)基因的序列位置,然而在这些拟杆菌属或副拟杆菌属的细菌中,皆无法找到与lpxm相对应的直系同源基因,此分析结果显示,拟杆菌细菌与副拟杆菌细菌所生产出的脂多糖,其脂质a应仅具有五个酰基链(penta-acylated)而非六个酰基链。90.因此在本发明实施例中,进一步使用前述方法培养松脆拟杆菌nctc9343菌株与戈氏副拟杆菌mts01菌株后,再以热酚水萃取法纯化该二者的脂多糖,并藉由电喷洒游离质谱仪(electrosprayionizationcoupledwithmassspectrometry,esi/ms)分析该二者的脂多糖的脂质a的结构,松脆拟杆菌与戈氏副拟杆菌的脂多糖的分析结果分别如图2a及图2b所示,其中侦测讯号的峰值是以质量/电荷比(mass/chargeratio,m/z)表示,并将与所侦测到的讯号峰值相关的脂质a的预测结构显示于其右侧;由图2a及2b可以看出,松脆拟杆菌与戈氏副拟杆菌的脂多糖的具有m/z小于1700的质量的峰值,此结果显示该二者的脂多糖存在有低酰化脂质a的结构,更具体来说,其二者的m/z在1660.2至1664.2的范围内,显示该二者的脂多糖存在有五酰化脂质a的结构。91.综合以上blast分析与esi/ms分析结果,拟杆菌属细菌与副拟杆菌属细菌的脂多糖确实具有低酰化脂质a的结构,与具有病原性的大肠杆菌的脂多糖具有不同的结构特征。92.实施例2低酰化脂多糖具有低免疫刺激反应与低内毒性93.在本发明的一实施例中,为了进一步确认相较于大肠杆菌的脂多糖,具有低酰化脂质a结构的脂多糖是否表达出不同的内毒性(endotoxicity)与免疫刺激反应(immune-stimulatoryresponses),因此使用专门用以测量促发炎性脂多糖活性的hek-blue-mtlr4报导细胞(购自invivogen,美国),来评估低酰化脂多糖对活化细胞的免疫刺激反应的能力,该hek-blue-mtlr4报导细胞的培养与测定步骤皆按照厂商操作手册进行。94.根据本发明实施例,hek-blue-mtlr4报导细胞是藉由将小鼠的类铎受体4(toll-likereceptor4,tlr4)、淋巴细胞抗原96蛋白(lymphocyteantigen96protein,又称md-2)、及分化簇14(clusterofdifferentiation14,cd14)的共受体基因与可经诱导的分泌型胚胎碱性磷酸酶(secretedembryonicalkalinephosphatase,seap)报导基因共转染至hek293细胞中而获得;其中,seap会直接分泌至hek-blue-mtlr4报导细胞的培养基中,且seap于细胞培养基内的含量,能够藉由seap水解其受质(即为hek-blue)而产生的颜色变化来估算。sites)的ifn-β最小启动子(ifn-βminimalpromoter),来控制该seap报导基因的表达,因此当hek-blue-mtlr4报导细胞中的tlr4受到其配位体(ligand)(在本实施例中所指配位体是为脂多糖)的刺激进而诱发nf-κb及ap-1的表达时,会同时诱发seap报导基因的表达,故藉由测量seap报导基因的表达量,能够用以估计脂多糖促进nf-κb表达的能力,并用于评估脂多糖促进细胞免疫反应的能力。97.在本发明实施例中,首先使用前述方法分别培养戈氏副拟杆菌mts01菌株、狄氏副拟杆菌atcc8503菌株、屎副拟杆菌atcc43184菌株、松脆拟杆菌nctc9343菌株、以及卵形拟杆菌atcc8483菌株后,再以热酚水萃取法纯化此五种细菌的脂多糖,接着将纯化出的戈氏副拟杆菌、狄氏副拟杆菌、屎副拟杆菌、松脆拟杆菌、以及卵形拟杆菌脂多糖,分别以磷酸缓冲盐溶液(phosphatebufferedsaline,以下简称pbs溶液)配置成100ng/ml、及1000ng/ml两种浓度的测试溶液,并以相同方法配置大肠杆菌o111:b4菌株的脂多糖(购自sigma,美国),以将其作为比较组溶液;其中,已知大肠杆菌o111:b4菌株是为一种病原性大肠杆菌菌株,且其脂多糖会诱导个体细胞产生免疫反应。98.接着,将前述配置好的各组测试溶液以及比较组溶液,分成以下六组:(1)添加10μl的大肠杆菌o111:b4菌株脂多糖的比较组(以ec-lps表示)、(2)添加10μl的戈氏副拟杆菌脂多糖的实验组(以pg-lps表示)、(3)添加10μl的狄氏副拟杆菌脂多糖的实验组(以pd-lps表示)、(4)添加10μl的屎副拟杆菌脂多糖的实验组(以pm-lps表示)、(5)添加10μl的松脆拟杆菌脂多糖的实验组(以bf-lps表示)、以及(6)添加10μl的卵形拟杆菌脂多糖的实验组(以bo-lps表示),并分别加入90μl的hek-blue-mtlr4报导细胞(约3×104细胞),于37℃下培养20小时后,再分别取出180μl各组细胞的培养基,加入20μl的quanti-blue(invivogen)于37℃下作用30分钟,再测量各组于od630的吸光值,以估算各组细胞培养基中seap的含量,以观察戈氏副拟杆菌、狄氏副拟杆菌、屎副拟杆菌、松脆拟杆菌、以及卵形拟杆菌的脂多糖促进nf-κb表达的能力,并藉以评估低酰化脂多糖对活化细胞的免疫刺激反应的能力,试验结果如图3a所示。99.图3a为hek-blue-mtlr4报导细胞经大肠杆菌、戈氏副拟杆菌、狄氏副拟杆菌、屎副拟杆菌、松脆拟杆菌、以及卵形拟杆菌的脂多糖作用后,被诱导而活化的nf-κb活性;其中,源自大肠杆菌o111:b4菌株的脂多糖在10ng/ml浓度之下,即可明显地诱导nf-κb的活化,而在100ng/ml浓度之下,会更加显著地诱导nf-κb的活化;相反地,源自戈氏副拟杆菌、狄氏副拟杆菌、屎副拟杆菌、松脆拟杆菌、以及卵形拟杆菌的脂多糖在10ng/ml浓度之下,皆无法诱导nf-κb的活化,且尽管将浓度提升至100ng/ml,仍然无法有效地诱导nf-κb的活化;此结果显示,源自拟杆菌属细菌或副拟杆菌细菌的脂多糖,几乎不会刺激hek-blue-mtlr4报导细胞中nf-κb的活化,即不会诱导细胞产生免疫反应,而由此可知低酰化脂多糖具有低免疫刺激反应,对个体具有低内毒性。100.在本发明实施例中,为了进一步了解具有低酰化脂质a结构的脂多糖,是否能够作为病原性脂多糖的拮抗剂,以减少由病原性脂多糖所诱导的免疫刺激反应,因此同样先以pbs溶液将大肠杆菌o111:b4菌株的脂多糖(购自sigma,美国)配置成200ng/ml的作用溶液,并将纯化出的戈氏副拟杆菌、狄氏副拟杆菌、屎副拟杆菌、松脆拟杆菌、以及卵形拟杆菌的脂多糖也同样以pbs溶液配置成200ng/ml的测试溶液;接着,将前述配置好的各组测试溶液分成以下六组:(1)仅添加5μl的pbs溶液的控制组、(2)添加5μl的戈氏副拟杆菌脂多糖的实验组(以pg-lps表示)、(3)添加5μl的狄氏副拟杆菌脂多糖的实验组(以pd-lps表示)、(4)添加5μl的屎副拟杆菌脂多糖的实验组(以pm-lps表示)、(5)添加5μl的松脆拟杆菌脂多糖的实验组(以bf-lps表示)、以及(6)添加5μl的卵形拟杆菌脂多糖的实验组(以bo-lps表示),并分别于37℃下预处理90μl的hek-blue-mtlr4报导细胞(约3×104细胞)共2小时后,分别添加等量的作用溶液(亦即,大肠杆菌o111:b4菌株的脂多糖与各低酰化脂多糖的添加量为1:1),并于37℃下作用20小时后,分别取出180μl各组细胞的培养基,加入20μl的quanti-blue(invivogen)于37℃下作用30分钟,再测量各组于od630的吸光值,以估算各组细胞培养基中seap的含量,以观察戈氏副拟杆菌、狄氏副拟杆菌、屎副拟杆菌、松脆拟杆菌、以及卵形拟杆菌的脂多糖,对大肠杆菌o111:b4菌株的脂多糖诱导nf-κb表达的拮抗性,并藉以评估低酰化脂多糖拮抗病原性脂多糖细胞的免疫刺激反应的能力,试验结果如图3b所示;其中,以未经任何低酰化脂多糖预处理而仅经病原性脂多糖处里的hek-blue-mtlr4报导细胞作为控制组。101.图3b为hek-blue-mtlr4报导细胞经戈氏副拟杆菌、狄氏副拟杆菌、屎副拟杆菌、松脆拟杆菌、以及卵形拟杆菌的低酰化脂多糖预处理后,被大肠杆菌o111:b4菌株的脂多糖诱导而活化的nf-κb活性;其中,不论是先经戈氏副拟杆菌、狄氏副拟杆菌、屎副拟杆菌、松脆拟杆菌、或卵形拟杆菌的脂多糖预处理过的组别,其hek-blue-mtlr4报导细胞被大肠杆菌o111:b4菌株的病源性脂多糖所诱导活化的nf-κb活性,皆会显著的降低至未经任何预处理的控制组的20-30%;此结果显示,源自拟杆菌属细菌或副拟杆菌细菌的脂多糖,能够进一步拮抗由大肠杆菌的脂多糖所诱导产生的免疫反应,而由此可知低酰化脂多糖不仅具有低免疫刺激反应,还能够拮抗由病原性脂多糖所诱导产生的免疫反应。102.实施例3低酰化脂多糖促进细胞抗氧化反应103.在本发明的一实施例中,为了进一步了解低酰化脂多糖对细胞的直接作用或影响,因此对经低酰化脂多糖处理过的细胞进行转录组分析(transcriptomicanalysis),以了解在低酰化脂多糖的作用之下,细胞中相应的表达量模式及受影响的关键基因;其中,转录组(transcriptome)是指由细胞的基因组所转录的所有rna的讯息,而转录组学(transcriptomic)则是指使用高通量技术来大规模观察细胞中转录组的组成与丰度的过程。104.首先,使用easyseptm小鼠cd11c阳性选择试剂套组(easyseptmmousecd11cpositiveselectionkit,购自stemcelltechnologies,加拿大),从受颗粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(granulocyte-macrophagecolony-stimulatingfactor,gm-csf)刺激的小鼠骨髓细胞(bonemarrowcells)中,将具有分化簇11(clusterofdifferentiation11,cd11)细胞表面标记的树突细胞分离出来,并以每孔2x105的细胞含量种植于24孔细胞培养盘中,将该骨髓来源的树突细胞(bonemarrowderiveddendriticcells,bmdcs)分成以下三组进行试验:(1)仅以pbs溶液于37℃作用4小时的控制组、(2)以100ng/ml的大肠杆菌o111:b4菌株的脂多糖(购自sigma,美国)于37℃作用4小时的比较组(以ec-lps表示)、以及(3)以100ng/ml的戈氏副拟杆菌mts01菌株的脂多糖于37℃作用4小时的实验组(以pg-lps表示);接着,使用rna萃取试剂套组(购自geneaid,台湾,中国)萃取各组树突细胞中的总rna(totalrna),以进行后续的转录组分析。105.在萃取完各组树突细胞中的总rna后,先使用rna检测试剂套组(rnaassaykit,购自lifetechnologies,美国加州)搭配2.0荧光侦测仪(2.0fluorometer,lifetechnologies,美国加州),来检查该总rna的质量,并使用agilentbioanalyzer2100系统(agilenttechnologies,美国加州)的rnanano6000检测试剂套组,来检查该总rna的完整性,接着对所萃取出的各组树突细胞的总rna,进行cdna建库(libraryconstruction)以及illumina定序(illuminasequencing),以分析经病原性脂多糖或经低酰化脂多糖作用过后,树突细胞中各基因的表达量模式及其所影响的关键基因。106.在获得各组树突细胞的总rna中各基因的定序结果后,以rsem(rna-seqbyexpectation-maximization)软件来量化其中各基因的表达量,其中是先将定序完的下机数据(即原始读取,rawreads)执行质量过滤后获得的数据(即干净读取,cleanreads)定位(mapping)回所组装的转录组(assembledtranscriptome)后,再从该定位结果中获取每个基因的读取计数(readcount),接着为进一步找出分别受病原性脂多糖与低酰化脂多糖影响的关键基因,而使用deseq来进行差异表达量分析(differentialexpressionanalysis),以找出(1)经大肠杆菌o111:b4菌株的脂多糖、或(2)经戈氏副拟杆菌的脂多糖处理后,相较于未经任何脂多糖处理的控制组树突细胞,分别具有差异表达量的基因(differentiallyexpressedgenes,deg),并使用benjamini-hochberg提出的控制错误发现率(falsediscoveryrate,fdr)的方法来调整所得到的p值,而经调整后的p值小于0.05且log2(倍数变化)大于1的这些基因即被判定成显著具有差异表达量的基因(deg),而(1)及(2)的分析结果分别如图4a及4b的火山图所示,并以这些基因相关的生物调控路径(biologicalprocess,bp)进行分类后,(1)的结果如图4c及表2所示,而(2)的结果则如及4d及表3所示;其中,deseq是r语言的package,其是藉由计算每个基因的读数(countingreadspergenes)来分析个别基因的表达量;而具有差异表达量的基因的基因本体论(geneontology,go)的富集(enrichment)则是以使用string数据库。107.图4c及表2是为经大肠杆菌o111:b4菌株的脂多糖作用后,相较于未经任何脂多糖处理的控制组树突细胞,具有差异表达量的基因的生物调控路径,其中可以看出大肠杆菌的脂多糖会上调包含免疫系统路径、对细菌的反应、及对病毒的反应等生理调控路径,确实符合病源性脂多糖会引起相关细胞生理反应。108.而图4d及表3是为经戈氏副拟杆菌mts01菌株的脂多糖作用后,相较于未经任何脂多糖处理的控制组树突细胞,具有差异表达量的基因的生物调控路径,其中可以看出戈氏副拟杆菌的脂多醣会上调包含谷胱甘肽生物合成路径(glutathionebiosyntheticprocess)、细胞氧化还原内稳态(cellredoxhomeostasis)、过氧化氢分解代谢路径(hydrogenperoxidecatabolicprocess)、硫化合物生物合成路径(sulfurcompoundbiosyntheticprocess)、以及对含氧化合物的反应(responsetooxygen-containingcompound)等与抗氧化相关的生理调控路径;此结果显示,戈氏副拟杆菌的脂多糖能够显著地提高细胞抗氧化的能力,显示具有低酰化脂质a结构的脂多糖不仅具有低免疫刺激反应,对细胞具有低内毒性之外,还能够进一步促进细胞的抗氧化反应。109.表2[0110][0111][0112]表3[0113][0114]实施例4低酰化脂多糖改善慢性阻塞性肺病的症状[0115]在先前研究中显示,具六酰化脂质a结构的病原性脂多糖会增加慢性阻塞性肺病(chronicobstructivepulmonarydisease,copd)患者的肺气肿现象,因此在本发明的一实施例中,为进一步测试具低酰化脂质a结构的脂多糖对慢性阻塞性肺病的影响,使用经香烟烟雾(cigarettesmoke,cs)诱导的慢性阻塞性肺病的小鼠模型进行测试。[0116]在本发明实施例中,动物实验是经天主教辅仁大学的实验动物照护及使用准则所批准,并根据其指引所进行。此处所使用的实验动物为8至10周龄的c57bl/6小鼠,该小鼠购自台湾实验研究院实验动物中心(laboratoryanimalcenter(taiwan,china),中国台湾台北),并饲养在无菌条件下,遵循12小时的光/暗循环,以此条件为期一周的饲养适应期。[0117]待实验小鼠适应期结束后,先将8-10周龄的c57bl/6小鼠分为以下五组(各组n=6):(1)控制组(ctl):仅使小鼠暴露于室内空气中,并以每周二次的频率,对小鼠进行腹膜内注射100μl的pbs溶液,如此持续共12周;(2)控制组(ctl+lps-h):仅使小鼠暴露于室内空气中,并以每周二次的频率,对小鼠进行腹膜内注射100μl高剂量(100μg/kg,每只小鼠约为2g)的从戈氏副拟杆菌mts01菌株中分离出的脂多糖,如此持续共12周;(3)比较组(cs):以每周五次的频率,使小鼠每天两次暴露于12支(即每日共24支)3r4f卷烟(肯塔基大学)的烟雾中,并以每周二次的频率,对小鼠进行腹膜内注射100μl的pbs溶液,如此持续共12周;(4)实验组(cs+lps-l):以每周五次的频率,使小鼠每天两次暴露于12支(即每日共24支)3r4f卷烟(肯塔基大学)的烟雾中,并以每周二次的频率,对小鼠进行腹膜内注射100μl低剂量(10μg/kg,每只小鼠约为0.2g)的从戈氏副拟杆菌mts01菌株中分离出的脂多糖,如此持续共12周;以及(5)实验组(cs+lps-h):以每周五次的频率,使小鼠每天两次暴露于12支(即每日共24支)3r4f卷烟(肯塔基大学)的烟雾中,并以每周二次的频率,对小鼠进行腹膜内注射100μl高剂量(100μg/kg,每只小鼠约为2g)的从戈氏副拟杆菌mts01菌株中分离出的脂多糖,如此持续共12周。[0118]4-1低酰化脂多糖改善慢性阻塞性肺病的体重下降[0119]在前述各组小鼠分组操作的12周中,每周监测各组小鼠的体重,并将第12周的最终体重减去第0周的起始体重,以作为体重增加的数值,其结果如图5a所示;再将体重增加的数值除以起始体重并以百分比表示,以计算出各组中各只小鼠的体重变化率,其结果如图5b所示。实验结果的数据以平均值ꢀ±标准偏差、或中位数±四分位距显示,并以newman-keuls多重比较事后比对单变量变异数分析进行统计分析,其中*表示p值《0.05;**表示p值《0.01;***则表示p值《0.001。[0120]由图5a及图5b可以看出,相较于暴露于室内空气中的控制组小鼠(ctl),经香烟烟雾诱导为慢性阻塞性肺病的比较组小鼠(cs)的体重增加的数值会显著地降低,且体重变化率亦会显著地降低;然而,若在以香烟烟雾诱导小鼠为慢性阻塞性肺病后,施用低剂量(cs+lps-l)或高剂量(cs+lps-h)的戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖,相较于比较组小鼠(cs),体重增加的数值则可显著地提高至相当于控制组小鼠(ctl),而体重变化率亦会显著地分别提高13.9%与18%;此结果显示,不论施用低剂量或高剂量的戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖,皆能够有效地改善慢性阻塞性肺病导致的个体体重下降的问题。[0121]4-2低酰化脂多糖改善慢性阻塞性肺病的肺功能异常[0122]在本发明实施例中,为进一步观察戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖是否能够改善慢性阻塞性肺病小鼠的肺功能,在前述各组小鼠分组操作12周后,将所有小鼠进行麻醉以执行气管造口,并将这些小鼠置于强制肺动作系统(buxcoresearchsystems,美国,以下简称buxco系统)中,以进行肺功能的评估。首先,对麻醉的小鼠施加100次呼吸/分钟的平均呼吸频率,使用buxco系统进行三次半自动机动,其中包含波以耳定律测定功能性肺余容积(functionalresidualcapacity,frc)、准静态p-v(quasistaticp-v)、及快速流量驱动(fastflowvolumemaneuver);其中,该frc是由波以耳定律所决定;进行准静态p-v的操作为测量肺部顺应性(chordcompliance,cchord),而进行快速流量驱动操作为记录用力呼气容积(forcedexpiratoryvolume,fev),包含用力肺活量(forcedvitalcapacity,fvc)、及第100毫秒的用力呼气量(fev100)。[0123]戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖改善慢性阻塞性肺病小鼠的用力肺活量异常现象的测试结果如图6a所示;改善慢性阻塞性肺病小鼠的功能性肺余容积异常现象的测试结果如图6b所示;改善慢性阻塞性肺病小鼠的肺部顺应性异常现象的测试结果如图6c所示;改善慢性阻塞性肺病小鼠的肺脏第100毫秒的用力呼气量/用力肺活量比例的异常现象的实验结果如图6d所示。以上的所有操作及驱动皆持续执行至完成三次正确的测量为止,并将从各组中每只小鼠所测得的以上各种参数的三次平均值,作为该组小鼠该种参数的结果数值,且这些结果数值皆是以中位数±四分位距(iqr)显示,并以newman-keuls多重比较事后比对单变量变异数分析进行统计分析,其中*表示p值《0.05;**表示p值《0.01;***则表示p值《0.001。[0124]由图6a至图6d可以看出,相较于暴露于室内空气中的控制组小鼠(ctl),经香烟烟雾诱导为慢性阻塞性肺病的比较组小鼠(cs)具有显著增加的肺部顺应性及功能性肺余容积,显示以香烟烟雾诱导产生肺气肿的小鼠的肺部出现过度充气(hyperinflation)的现象;再者,由于比较组小鼠(cs)的最大充气时的肺部容积较大,因此在强制呼气的操作下亦具有显著增加的用力肺活量;而呼气期间气流阻塞的指标-肺脏第100毫秒的用力呼气量/用力肺活量比例则在比较组小鼠(cs)显著地下降;此些结果显示,以香烟烟雾诱导小鼠产生慢性阻塞性肺病确实会造成其肺功能降低。[0125]然而,若在以香烟烟雾诱导小鼠为慢性阻塞性肺病后,施用低剂量(cs+lps-l)或高剂量(cs+lps-h)的戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖,相较于比较组小鼠(cs),其用力肺活量、功能性肺余容积、及肺部顺应性皆会显著降低至相当于控制组小鼠(ctl),且其肺脏第100毫秒的用力呼气量/用力肺活量比例则会显著地上升至相当于控制组小鼠(ctl);此结果显示,不论施用低剂量或高剂量的戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖,皆可以有效地改善慢性阻塞性肺病的肺气肿病理现象,而可以有效改善患有慢性阻塞性肺病个体的肺功能。[0126]4-3低酰化脂多糖改善慢性阻塞性肺病的肺部免疫细胞浸润[0127]在本发明实施例中,为进一步观察戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖是否能够改善慢性阻塞性肺病小鼠的肺部免疫细胞浸润的现象,在前述各组小鼠分组操作12周后牺牲小鼠,并藉由手术暴露出小鼠的气管,再使用注射器插入其中,以将800μl的pbs溶液注入支气管后,使用注射器吸出支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolarlavagefluids,balf),接着使用流式细胞仪分析各组小鼠的支气管肺泡灌洗液中,总细胞(totalcells)、巨噬细胞(macrophage)、嗜中性细胞(neutrophil)、淋巴细胞(lymphocytes)、嗜酸性细胞(eosinophil)、以及嗜碱性细胞(basophil)分别的数量,其结果如图7所示。实验结果的数据以中位数±ꢀ四分位距(iqr)显示,并以newman-keuls多重比较事后比对单变量变异数分析进行统计分析,其中*表示p值《0.05;**表示p值《0.01;***表示p值《0.001;ns则表示无统计学上的显著性。[0128]由图7可以看出,相较于暴露于室内空气中的控制组小鼠(ctl),经香烟烟雾诱导为慢性阻塞性肺病的的比较组小鼠(cs)的的支气管肺泡灌洗液中,总细胞、巨噬细胞、以及嗜中性细胞的数量会显著地提升,显示比较组小鼠具有气管慢性发炎的症状,且伴随着淋巴细胞的额外参与,使得此发炎症状持续存在并且加重;然而,若在以香烟烟雾诱导小鼠为慢性阻塞性肺病后,施用低剂量(cs+lps-l)或高剂量(cs+lps-h)的戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖,相较于比较组小鼠(cs),皆能够显著降低支气管肺泡灌洗液中总细胞、巨噬细胞、嗜中性细胞、以及淋巴细胞的数量;此结果显示,不论施用低剂量或高剂量的戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖,皆可以有效地改善慢性阻塞性肺病的肺部免疫细胞浸润。[0129]4-4低酰化脂多糖改善慢性阻塞性肺病的肺气肿[0130]在本发明实施例中,为更直接地观察戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖是否能够改善慢性阻塞性肺病小鼠的肺气肿的现象,在前述各组小鼠分组操作12周后牺牲,并将各组小鼠的肺脏组织取出,并以福尔马林液进行固定后包埋于石蜡中,接着以4mm的厚度制作组织切片,并以苏木精(hematoxylin)及曙红(eosin,h&e)进行染色,再以光学显微镜(olympus,日本)观察与记录各组小鼠肺脏组织染色切片,结果如图8a所示,接着再使用imagej软件(nationalinstitutesofhealth,美国)分析各组组织学影像,以判别线性截距(linearintercept,图中以lm表示),其中该影像是选自各组中10-15个切片中二个随机的区域,结果如图8b所示。实验结果的数据以平均值±标准偏差显示,并以newman-keuls多重比较事后比对单变量变异数分析进行统计分析,其中*表示p值《0.05;**表示p值《0.01;***则表示p值《0.001。[0131]由图8a及8b可以看出,相较于暴露于室内空气中的控制组小鼠(ctl),经香烟烟雾诱导为慢性阻塞性肺病的比较组小鼠(cs)的肺泡壁破坏严重且肺泡的气隙扩大,显示出比较组小鼠具有肺气肿的现象;然而,若在以香烟烟雾诱导小鼠为慢性阻塞性肺病后,施用低剂量(cs+lps-l)或高剂量(cs+lps-h)的戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖,相较于比较组小鼠(cs),则皆能够降低小鼠肺气肿的现象而较接近于控制组小鼠(ctl),而施用高剂量的低酰化脂多糖的小鼠则几乎表达出正常的肺部型态;此结果显示,不论施用低剂量或高剂量的戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖,皆可以有效地改善慢性阻塞性肺病的肺气肿现象。[0132]4-5低酰化脂多糖改善慢性阻塞性肺病中促进发炎相关细胞激素的分泌[0133]在本发明实施例中,为进一步观察戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖是否能够直接改善慢性阻塞性肺病小鼠中促进发炎相关细胞激素的表达与分泌,在前述各组小鼠分组操作12周后牺牲小鼠,并收集小鼠的肺脏组织,再以minikit(qiagen,valencia,ca,usa)萃取出总核糖核酸(totalrna),接着利用quantii快速反转录酶试剂套组(tools,台湾,中国),以萃取的totalrna作为模板及随机引物进行反转录,以产生这些特定基因的mrna所相应的cdna产物,再将1μl所得到的cdna与1μl的表4特定基因的引物、5μl的2xqpcrbiosygreenbluemixlo-rox(pcrbiosystems,英国)、以及3μl的双倍蒸馏水混合均匀后后进行定量实时聚合酶连锁反应(quantitativereal-timepolymerasechainreaction,qpcr),该pcr条件为在95℃预培养3分钟的初始步骤后,以95℃反应10秒,60℃反应20秒,72℃反应5秒,总共重复50个循环后,再进行1个熔化曲线循环,以侦测与促进发炎相关的肿瘤坏死因子-α(tumornecrosisfactor-α,tnf-α)及介白素-1β(interleukin-1β,il-1β)的基因表达量;其中,是以甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde3-phosphatedehydrogenase,gapdh)作为qpcr测定的内部对照。结果分别如图9a及9b所示,实验结果的数据以平均值±标准偏差显示,并以newman-keuls多重blue-mtlr4报导细胞的操作步骤皆按照厂商操作手册进行。实验结果的数据以中位数±四分位距(iqr)显示,并以newman-keuls多重比较事后比对单变量变异数分析进行统计分析,其中*表示p值《0.05;**表示p值《0.01;***则表示p值《0.001。[0142]由图10a及10b可以看出,相较于暴露于室内空气中的控制组小鼠(ctl),经香烟烟雾诱导为慢性阻塞性肺病的比较组小鼠(cs)的支气管肺泡灌洗液及血清中,所侦测到的脂多糖活性皆会显著地提升,显示在慢性阻塞性肺病的确实与内毒素血症相关;然而,若在以香烟烟雾诱导小鼠为慢性阻塞性肺病后,施用低剂量(cs+lps-l)或高剂量(cs+lps-h)的戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖,相较于比较组小鼠(cs),其支气管肺泡灌洗液及血清中,所侦测到的脂多糖活性皆会显著地降低;此结果显示,不论施用低剂量或高剂量的戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖,皆可以有效地降低慢性阻塞性肺病的支气管肺泡灌洗液及血清中的病源性脂多糖含量,显示具有低酰化脂质a结构的脂多糖具有拮抗并直接降低个体循环系统中内毒素以改善内毒素血症的功效。[0143]在本发明实施例中,已证实相较于具六酰化脂质a结构的病原性脂多糖,本发明具低酰化脂质a结构的脂多糖并不会增加慢性阻塞性肺病的严重程度,反而能够有效改善慢性阻塞性肺病的综合症状,且能够有效降低个体血液中内毒素升高的情况,而在更进一步的试验中显示,经戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖处理过的小鼠皆具有正常的肝及肾功能(结果未显示),因此源自拟杆菌属细菌或副拟杆菌细菌的低酰化脂多糖具有预防/治疗慢性阻塞性肺病的功效,甚至具有预防/治疗内毒素血症的功效。[0144]实施例5低酰化脂多糖改善肥胖的症状[0145]在本发明的一实施例中,为更加了解具低酰化脂质a结构的脂多糖对内毒素血症相关疾病的影响,使用经高脂饮食诱导的肥胖的小鼠作为动物模型以进行测试,其中已知高脂饮食诱导肥胖,会使小鼠血液中内毒素的含量明显地升高。[0146]在本发明实施例中,动物实验是经长庚大学的实验动物照护及使用准则所批准,并根据其指引所进行。此处所使用的动物实验是6周龄的c57bl/6j雄性小鼠,该小鼠是购自台湾实验研究院(台湾,中国)。这些小鼠是饲养在温控室(21±2℃)中,并遵循12小时的光/暗循环,且小鼠可以自由获取食物及无菌饮用水,以此条件为期一周的饲养适应期。[0147]待实验小鼠适应期结束后,先将6周龄的c57bl/6j雄性小鼠分为以下三组(各组n=5):(1)控制组(chow):喂食小鼠标准食物饲料(standardchowdiet,其中含有13.5%来自脂肪的能量来源,购买自labdiet,美国,编号为labdiet5001),并以每周二次的频率,对小鼠进行腹膜内注射(intraperitonealinjection)100μl的pbs溶液,如此持续共12周;(2)比较组(high-fatdiet,hfd):喂食小鼠高脂肪食物饲料(high-fatdiet,hfd,其中含有60%来自脂肪的能量来源,购买自labdiet,美国,编号为testdiet58y1),并以每周二次的频率,对小鼠进行腹膜内注射(intraperitonealinjection)100μl的pbs溶液,如此持续共12周;(3)实验组(hfd+lps):喂食小鼠高脂肪食物饲料,并以每周二次的频率,对小鼠进行腹膜内注射(intraperitonealinjection)100μl的从戈氏副拟杆菌mts01菌株中分离出的脂多糖(100μg/kg,每只小鼠约为2g),如此持续共12周。[0148]5-1低酰化脂多糖减缓个体的体重上升[0149]在前述各组小鼠分组操作12周后,将第12周的最终体重减去第0周的起始体重,以作为体重增加的数值,再将体重增加的数值除以起始体重并以百分比表示,以计算出各介白素-1β基因、闭合带-1(zonulaoccludens-1,zo-1)基因、以及紧连蛋白(occludin)基因的表达量;其中,是以gapdh作为qpcr测定的内部对照。[0156]表5[0157][0158]戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖降低肥胖症小鼠的f4/80基因、mcp-1基因、及il-1β基因表达量的实验结果分别如图13a、13b、及13c所示;而其增加肥胖症小鼠的zo-1基因、及occludin基因表达量的实验结果分别如图13d、及13e所示;实验结果的数据以newman-keuls多重比较事后比对单变量变异数分析进行统计分析,其中*表示p值《0.05;**表示p值《0.01;***则表示p值《0.001。[0159]由图13a至13e可以看出,相较于喂食标准食物饲料的控制组小鼠,喂食高脂饮食诱导为肥胖症的比较组小鼠肠道细胞中,f4/80基因、mcp-1基因、及il-1β基因表达量会明显地增加,而zo-1基因、及occludin基因表达量则会明显地减少,显示肥胖症的比较组小鼠的肠道完整性较低且有肠道发炎的症状;然而,若在以高脂饮食诱导小鼠为肥胖症时,施用戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖,相较于比较组小鼠,其肠道细胞中f4/80基因、mcp-1基因、及il-1β基因表达量会显著地下降至相当于控制组,且zo-1基因、及occludin基因表达量则也会显著地增加至相当于控制组,显示小鼠的肠道完整性能够有效回复且发炎症状也能有效降低;此结果显示,戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖能够有效地改善肥胖症个体的肠道完整性并同时减少肠道的发炎症状。[0160]5-4低酰化脂多糖降低个体血清中内毒素的含量[0161]在本发明实施例中,为进一步观察具低酰化脂质a结构的脂多糖是否能够直接降低个体血清中的内毒素含量,在前述各组小鼠分组操作12周后收集小鼠的血清,再以hek-blue-mtlr4报导细胞(购自invivogen,美国)分别侦测与定量其中病原性脂多糖(即内毒素)的含量,结果分别如图14所示,hek-blue-mtlr4报导细胞的操作步骤皆按照厂商操作手册进行。实验结果的数据以newman-keuls多重比较事后比对单变量变异数分析进行统计分析,其中*表示p值《0.05;**表示p值《0.01;***则表示p值《0.001。[0162]由图14中可以看出,相较于喂食标准食物饲料的控制组小鼠,喂食高脂饮食诱导为肥胖症的比较组小鼠,其血清中内毒素的含量会明显地增加;然而,若在以高脂饮食诱导小鼠为肥胖症时,施用戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖,相较于比较组小鼠,其血清中内毒素的含量会显著地下降至相当于控制组;此结果显示,戈氏副拟杆菌的低酰化脂多糖能够直接降低具肠渗漏风险的个体血清中内毒素的含量,而能够有效地改善个体的内毒素血症。[0163]在本发明实施例中,已证实相较于具六酰化脂质a结构的病原性脂多糖,本发明具低酰化脂质a结构的脂多糖不仅能够有效地减缓个体的体重上升,还能够有效地改善个体的葡萄糖耐受性异常,以预防或治疗个体的肥胖症状,且能够直接而有效地改善个体的肠道完整性并同时减少肠道的发炎症状,并降低具该具肠渗漏风险的个体血清中内毒素的含量,因此源自拟杆菌属细菌或副拟杆菌细菌的低酰化脂多糖具有预防及/或治疗内毒素血症,以及降低与内毒素血症相关疾病风险的功效。[0164]综上所述,本发明证实具低酰化脂质a结构的脂多糖本身具有低免疫刺激反应,对个体具有低内毒性,且能够拮抗由病原性脂多糖所诱导产生的免疫反应,除此之外还能够进一步促进细胞的抗氧化反应,并能够预防及/或治疗内毒素血症,且能够进一步预防及/或治疗由病原性脂多糖或内毒素所致的相关疾病,其中包含但不限于预防/治疗慢性阻塞性肺病、预防及/或治疗肥胖、以及提升葡萄糖耐受性。当前第1页12当前第1页12
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