自克弗爾及生乳中篩選改善苯扎氯銨誘發的結膜上皮細胞毒性及小鼠乾眼症之潛力益生菌

報告時間：2025-6-20
報告地點：407
指導老師：陳彥伯
學生：賴冠廷

乾眼症(dry eye disease；DED)為常見的眼部疾病之一，其特徵為眼淚產生量減少及蒸散速度過快導致淚膜不穩定及眼表受損。日常所使用之眼睛滴定藥劑含有防腐劑苯扎氯胺(benzalkonium chloride；BAC)，其為誘導乾眼症的因素之一。而生乳為環境中益生菌之有利生長基質，且酒精性傳統發酵乳克弗爾(kefir)富含益生菌，皆可作為篩選益生菌的適當來源。因此本研究使用人類結膜上皮細胞Clone 1-5c-4進行體外實驗，篩選具有減緩BAC損傷之潛力益生菌，並於乾眼症小鼠模型中探討其在活體中改善乾眼症之效果。體外試驗使用篩選自克弗爾之潛力益生菌株Lactobacillus kefiranofaciens K6、L. kefiranofaciens K49、L. kefiranofaciens K50，與篩選自生乳之Lacticaseibacillus paracasei RM081，使用其無菌發酵上清液(cell-free fermentation supernatant；CFS)及熱致死菌(heat-killed bacteria；HK)進行預處理，之後以10 ppm BAC誘導Clone 1-5c-4細胞損傷，測定細胞存活率、細胞激素、活性氧(reactive oxygen species；ROS)。結果顯示，經過CFS及HK的預處理，除RM081 HK組別之外，其餘菌株之CFS及HK皆可顯著提升細胞存活率(P < 0.05)，且各組CFS可顯著提升抗發炎細胞激素IL-10 (P < 0.05)以及顯著減少發炎因子MMP-9 (P < 0.05)，而發炎因子IL-1β、TNF-α及IL-6有下降的趨勢；於ROS結果中，K6與K49之CFS顯著降低ROS之活性(P < 0.05)。基於細胞試驗之結果，後續挑選K6與K49進行乾眼症小鼠試驗。動物試驗選用6週齡BALB/c小鼠，於小鼠眼睛分別每日滴定兩次5 μL 低濃度(10%；L)或高濃度(20%；H) K6及K49之CFS，再滴定5 μL濃度0.2%之BAC誘導乾眼症，持續14天，測定乾眼症臨床症狀、血清細胞激素、框外淚腺之超氧化物歧化酶(superoxide dismutase；SOD)、眼球組織切片分析。結果顯示，K49高濃度組別(K49-H)於流淚量有顯著增加(P < 0.05)，K6高濃度組別(K6-H)與K49-H於角膜受損面積有顯著減少(P < 0.05)，所有組別之CFS於眨眼次數皆有顯著減少(P < 0.05)；於血清細胞激素中，所有CFS組別之發炎因子TNF-α、IL-6、IFN-γ和IL-17A皆顯著降低(P < 0.05)；K6-H、K49低濃度(K49-L)與L49-H於IL-1β中有顯著降低(P < 0.05)；K6低濃度(K6-L)、K6-H與K49-H於MMP-9中有顯著降低(P < 0.05)；於IL-10中則沒有顯著差異；框外淚腺SOD活性中則各組無顯著差異；於眼球切片病理分析中，K49-H組別中改善角膜上皮厚度及基質密度之現象。綜上所述，本研究自克弗爾篩選出可減緩BAC誘導乾眼症損傷之潛力益生菌，其中以L. kefiranofaciens K49表現較為突出，未來將對其相關機制進一步探討，期許可用於人類與動物之健康領域。

關鍵字: 乾眼症、苯扎氯胺、益生菌、生乳、克弗爾
 
參考文獻
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