Published December 22, 2021 | Version v1
Publication Open

Boosting Vaccine-Elicited Respiratory Mucosal and Systemic COVID-19 Immunity in Mice With the Oral Lactobacillus plantarum

Creators

  • 1. Shanghai Public Health Clinical Center
  • 2. Shanghai Medical College of Fudan University
  • 3. Zhongshan Hospital
  • 4. Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College
  • 5. National Institute for Communicable Disease Control and Prevention
  • 6. Nankai University

Description

Boosting and prolonging SARS-CoV-2 vaccine-elicited immunity is paramount for containing the COVID-19 pandemic, which wanes substantially within months after vaccination. Here we demonstrate that the unique strain of probiotic Lactobacillus plantarum GUANKE (LPG) could promote SARS-CoV-2-specific immune responses in both effective and memory phases through enhancing interferon signaling and suppressing apoptotic and inflammatory pathways. Interestingly, oral LPG administration promoted SARS-CoV-2 neutralization antibodies even 6 months after immunization. Furthermore, when LPG was given immediately after SARS-CoV-2 vaccine inoculation, specific neutralization antibodies could be boosted >8-fold in bronchoalveolar lavage (BAL) and >2-fold in sera, T-cell responses were persistent and stable for a prolonged period both in BAL and the spleen. Transcriptional analyses showed that oral application of LPG mobilized immune responses in the mucosal and systemic compartments; in particular, gut-spleen and gut-lung immune axes were observed. These results suggest that LPG could be applied in combination with SARS-CoV-2 vaccines to boost and prolong both the effective and memory immune responses in mucosal and systemic compartments, thereby improving the efficacy of SARS-CoV-2 vaccination.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يعد تعزيز وإطالة المناعة ضد لقاح سارس- كوف-2 أمرًا بالغ الأهمية لاحتواء جائحة كوفيد-19، التي تتضاءل بشكل كبير في غضون أشهر بعد التطعيم. نثبت هنا أن السلالة الفريدة من بروبيوتيك الملبنة الأخمصية GUANKE (LPG) يمكن أن تعزز الاستجابات المناعية الخاصة بفيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة في كل من مراحل الفعالية والذاكرة من خلال تعزيز إشارات الإنترفيرون وقمع مسارات الاستماتة والالتهابات. ومن المثير للاهتمام، أن إعطاء غاز البترول المسال عن طريق الفم عزز الأجسام المضادة المعادلة لفيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة حتى بعد 6 أشهر من التطعيم. علاوة على ذلك، عندما تم إعطاء غاز البترول المسال مباشرة بعد تلقيح لقاح سارس- كوف-2، يمكن تعزيز الأجسام المضادة المعادلة المحددة >8 أضعاف في الغسل القصبي السنخي (BAL) و >2 أضعاف في الأمصال، كانت استجابات الخلايا التائية ثابتة ومستقرة لفترة طويلة في كل من BAL والطحال. أظهرت التحليلات النصية أن التطبيق الفموي لغاز البترول المسال يحرك الاستجابات المناعية في الحجرات المخاطية والجهازية ؛ على وجه الخصوص، لوحظت محاور مناعية في الأمعاء والطحال والرئة. تشير هذه النتائج إلى أنه يمكن استخدام غاز البترول المسال مع لقاحات فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة لتعزيز وإطالة كل من الاستجابات المناعية الفعالة والذاكرة في الأجزاء المخاطية والجهازية، وبالتالي تحسين فعالية لقاح فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة.

Translated Description (French)

Il est primordial de renforcer et de prolonger l'immunité induite par le vaccin contre le SRAS-CoV-2 pour contenir la pandémie de COVID-19, qui diminue considérablement dans les mois qui suivent la vaccination. Ici, nous démontrons que la souche unique de probiotique Lactobacillus plantarum GUANKE (LPG) pourrait favoriser les réponses immunitaires spécifiques du SRAS-CoV-2 dans les phases efficaces et de mémoire en améliorant la signalisation de l'interféron et en supprimant les voies apoptotiques et inflammatoires. Fait intéressant, l'administration orale de GPL a favorisé les anticorps de neutralisation du SRAS-CoV-2 même 6 mois après la vaccination. De plus, lorsque le GPL était administré immédiatement après l'inoculation du vaccin contre le SRAS-CoV-2, les anticorps de neutralisation spécifiques pouvaient être stimulés >8 fois dans le lavage broncho-alvéolaire (LBA) et >2 fois dans les sérums, les réponses des lymphocytes T étaient persistantes et stables pendant une période prolongée à la fois dans le LBA et dans la rate. Des analyses transcriptionnelles ont montré que l'application orale de GPL mobilisait les réponses immunitaires dans les compartiments muqueux et systémiques ; en particulier, des axes immunitaires intestin-pleine et intestin-poumon ont été observés. Ces résultats suggèrent que le GPL pourrait être appliqué en combinaison avec les vaccins contre le SRAS-CoV-2 pour stimuler et prolonger les réponses immunitaires efficaces et mémorielles dans les compartiments muqueux et systémiques, améliorant ainsi l'efficacité de la vaccination contre le SRAS-CoV-2.

Translated Description (Spanish)

Impulsar y prolongar la inmunidad provocada por la vacuna contra el SARS-CoV-2 es primordial para contener la pandemia de COVID-19, que disminuye sustancialmente en cuestión de meses después de la vacunación. Aquí demostramos que la cepa única del probiótico Lactobacillus plantarum GUANKE (LPG) podría promover respuestas inmunes específicas del SARS-CoV-2 tanto en fases efectivas como de memoria a través de la mejora de la señalización del interferón y la supresión de las vías apoptóticas e inflamatorias. Curiosamente, la administración oral de LPG promovió la neutralización de los anticuerpos contra el SARS-CoV-2 incluso 6 meses después de la inmunización. Además, cuando se administró LPG inmediatamente después de la inoculación de la vacuna contra el SARS-CoV-2, los anticuerpos de neutralización específicos podrían reforzarse >8 veces en el lavado broncoalveolar (BAL) y >2 veces en los sueros, las respuestas de las células T fueron persistentes y estables durante un período prolongado tanto en el BAL como en el bazo. Los análisis transcripcionales mostraron que la aplicación oral de LPG movilizó respuestas inmunitarias en los compartimentos mucosos y sistémicos; en particular, se observaron ejes inmunitarios intestino-bazo e intestino-pulmón. Estos resultados sugieren que el LPG podría aplicarse en combinación con las vacunas contra el SARS-CoV-2 para estimular y prolongar las respuestas inmunitarias efectivas y de memoria en los compartimentos mucosos y sistémicos, mejorando así la eficacia de la vacunación contra el SARS-CoV-2.

Files

pdf.pdf

Files (2.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:5577d1c86d609c7cb9a6565bf078a77b
2.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تعزيز المناعة المخاطية التنفسية الناتجة عن اللقاح والمناعة الجهازية لـ COVID -19 في الفئران مع العصية اللبنية الفموية الأخمصية
Translated title (French)
Stimuler l'immunité respiratoire muqueuse et systémique contre la COVID-19 induite par le vaccin chez la souris avec le Lactobacillus plantarum oral
Translated title (Spanish)
Impulso de la inmunidad a la COVID-19 sistémica y de la mucosa respiratoria provocada por la vacuna en ratones con el Lactobacillus plantarum oral

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4200441763
DOI
10.3389/fnut.2021.789242

Is supplement to
https://openalex.org/W4200419177 (Other)
https://openalex.org/W3030759040 (Other)
https://openalex.org/W2941590004 (Other)
https://openalex.org/W2792827648 (Other)
https://openalex.org/W2580833860 (Other)
https://openalex.org/W2388157487 (Other)
https://openalex.org/W2136482822 (Other)
https://openalex.org/W2018118025 (Other)
https://openalex.org/W1975766000 (Other)
https://openalex.org/W1485199674 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1522599464
  • https://openalex.org/W1524005671
  • https://openalex.org/W1770836628
  • https://openalex.org/W1892261914
  • https://openalex.org/W1914112386
  • https://openalex.org/W1978972286
  • https://openalex.org/W1982568891
  • https://openalex.org/W1993426597
  • https://openalex.org/W2009954668
  • https://openalex.org/W2010234200
  • https://openalex.org/W2068973951
  • https://openalex.org/W2074660641
  • https://openalex.org/W2076198632
  • https://openalex.org/W2086121828
  • https://openalex.org/W2088354196
  • https://openalex.org/W2104490782
  • https://openalex.org/W2106026228
  • https://openalex.org/W2137564018
  • https://openalex.org/W2142943268
  • https://openalex.org/W2143952529
  • https://openalex.org/W2160018616
  • https://openalex.org/W2402789890
  • https://openalex.org/W2590668924
  • https://openalex.org/W2890438272
  • https://openalex.org/W2891953413
  • https://openalex.org/W2910088400
  • https://openalex.org/W2952259589
  • https://openalex.org/W2974830588
  • https://openalex.org/W2977909181
  • https://openalex.org/W2991249665
  • https://openalex.org/W3007855643
  • https://openalex.org/W3015095582
  • https://openalex.org/W3016806755
  • https://openalex.org/W3017510544
  • https://openalex.org/W3031365196
  • https://openalex.org/W3039692269
  • https://openalex.org/W3039994783
  • https://openalex.org/W3088489318
  • https://openalex.org/W3092453598
  • https://openalex.org/W3097745040
  • https://openalex.org/W3163785571
  • https://openalex.org/W3184172540
  • https://openalex.org/W3205830933
  • https://openalex.org/W3206604228
  • https://openalex.org/W4239725703