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Natural Product Efficacy Evaluation

Beneficial immunomodulatory and hematological effects of bifidobacterium and lactobacillus probiotics in canine coronavirus vaccine induction in a murine model

정리일 2026-07-02

Beneficial immunomodulatory and hematological effects of bifidobacterium and lactobacillus probiotics in canine coronavirus vaccine induction in a murine model

  • 저자: Hamid IS; Fikri F; Kuncorojakti S; Purnama MTE; Maslamama ST; Rehman S; Solfaine R
  • 출처: Open Veterinary Journal, 2026
  • DOI/링크: https://doi.org/10.5455/OVJ.2026.v16.i1.30
  • 분야 태그: #AnimalFeed #probiotic #bifidobacterium #lactobacillus #immunomodulation #coronavirus
  • 투고일: 2024-08-15

TL;DR

마우스 모델에서 Bifidobacterium 및 Lactobacillus 프로바이오틱 병용 보충이 개 코로나바이러스(CCoV) 백신 유도 후 혈액학적 지표 개선, Casp-3 감소, IFN-γ 발현 증가를 통해 유의미한 면역 조절 효과를 나타냈다.

1. 연구 배경 및 동기

  • 다루는 문제: 최근 코로나바이러스(CoV) 유행은 공중 보건 및 반려동물 건강에 대한 우려를 높였다. 프로바이오틱스, 특히 Bifidobacterium 및 Lactobacillus는 숙주의 면역 조절 및 혈액학적 지표 개선에 효과적인 것으로 알려져 있으나, CCoV 백신 유도 환경에서의 역할은 충분히 연구되지 않았다.
  • 기존의 공백: 개 코로나바이러스 백신 접종 모델에서 프로바이오틱 보충의 면역 조절 및 혈액학적 효과를 조직병리학적·면역조직화학적 방법으로 동시에 평가한 연구가 부족하였다.

2. 관련 연구

구분 기존 연구 이 논문
프로바이오틱 기능 연구 인간·가축 대상 일반적 면역 강화 효과 연구 CCoV 백신 유도 마우스 모델에서 프로바이오틱의 혈액학·면역 지표 동시 평가
평가 방법 혈청학적 지표 위주 혈액학·면역학(Casp-3, IFN-γ)·조직병리학(HE, IHC) 통합 평가
  • 코로나바이러스(CoV)는 인간과 반려동물 모두에서 호흡기·소화기 감염을 유발하며, 반려동물용 CCoV 백신의 면역 보강제로서 프로바이오틱의 가능성이 주목받고 있다.
  • IFN-γ(인터페론-감마)는 항바이러스 면역의 핵심 사이토카인으로, 자연살해(NK)세포 및 세포독성 T세포 활성화를 매개한다. 프로바이오틱 보충이 IFN-γ 생산을 촉진한다는 선행 연구가 있다.

3. 핵심 기여

  1. 마우스 24두를 대조군, CCoV 유도군, CCoV 유도+이소프리노신(isoprinosine)군, CCoV 유도+프로바이오틱군의 4군으로 배정하여 CCoV 백신(60 mg/kg BW, 7일간 피하투여) 및 프로바이오틱(14일간 경구투여) 처리 효과를 평가하였다.
  2. 프로바이오틱 처리군에서 백혈구·헤모글로빈·림프구·중성구 등 혈액학적 지표가 유의하게 개선되었고, Casp-3(세포자살 마커)가 감소하였다.
  3. 프로바이오틱 처리군에서 IFN-γ 발현이 증가하여 항바이러스 면역 반응 강화를 확인하였으며, 면역조직화학 염색(HE 및 Casp-3·IFN-γ IHC)으로 조직 수준에서 검증하였다.

4. 제안 방법론

  • 전체 접근 논리: CCoV 백신 유도 마우스 모델에서 프로바이오틱 보충(14일)과 양성 대조(이소프리노신)를 비교하는 무작위 배정 4군 설계로 혈액학, 면역학, 조직병리학적 종합 평가를 수행하였다.
  • 단계:
    • (1) 마우스 4군 무작위 배정 → CCoV 백신 피하투여(7일)/프로바이오틱 경구투여(14일) 병행 처리
    • (2) 15일차 채혈 및 조직 수집 → 혈액학적 검사, 면역학적 검사(Casp-3, IFN-γ), 폐·십이지장 HE 및 IHC 염색

5. 실험 설정

항목 내용
대상/재료 마우스 24두, 4군(대조, CCoV 유도, CCoV+이소프리노신, CCoV+프로바이오틱)
처리 조건 CCoV 백신 60 mg/kg BW 피하투여(7일); 프로바이오틱 경구투여(14일)
대조군 무처치 대조군, CCoV 유도군, CCoV+이소프리노신군
측정 방법 혈액학(백혈구, 헤모글로빈, 림프구, 중성구), 면역학(Casp-3, IFN-γ), 폐·십이지장 HE 및 IHC 염색

6. 실험 결과 분석

지표 변화(Δ) 조건 · 유의성
백혈구·헤모글로빈·림프구·중성구 유의한 개선(↑) 프로바이오틱군 vs. CCoV 유도군, p<0.05
Casp-3(세포자살 마커) 감소(↓) 프로바이오틱 처리군에서 유의한 감소
IFN-γ 발현 증가(↑) 항바이러스 면역 반응 강화 확인

제안 기전(인과 사슬): 프로바이오틱 경구투여 → 장관 미생물 조성 개선 → 면역 세포 활성화(IFN-γ↑) → 항바이러스 면역 강화 + 세포자살 억제(Casp-3↓) → 혈액학적 지표 정상화

7. 비판적 평가

강점

  • 혈액학, 면역학(사이토카인), 조직병리학(HE 및 IHC)을 통합한 다층적 평가로 프로바이오틱의 작용 기전을 조직 수준까지 확인하였다.
  • 이소프리노신(면역자극제) 양성 대조군을 포함하여 프로바이오틱의 면역 보강 효과를 적절한 기준과 비교하였다.

한계 · 의문

  • 마우스 모델 연구로 개·고양이 등 실제 반려동물에서의 직접 적용에는 추가 검증이 필요하다. 군당 6마리의 소규모 설계로 통계적 검정력이 제한적이며, 프로바이오틱 균주의 구체적 종·농도가 추가 보고될 필요가 있다.

8. 향후 연구 방향

  • 개·고양이 대상 직접 CCoV 백신 접종 모델에서 프로바이오틱 보충 효과 검증 임상 연구 설계 필요
  • 사용된 Bifidobacterium·Lactobacillus 균주 종 및 최적 용량·투여 기간 특정 연구 권장
  • 반려동물 사료 첨가제(프리바이오틱+프로바이오틱 시너지)로서의 제품화 연구로 확장 가능

9. 결론

Bifidobacterium 및 Lactobacillus 프로바이오틱 보충은 CCoV 백신 유도 마우스 모델에서 혈액학적 지표 개선, Casp-3 감소, IFN-γ 증가를 통해 유의미한 면역 조절 효과를 나타내어 반려동물 사료 첨가제로서의 활용 가능성을 제시한다. 이소프리노신 양성 대조군 대비 유사 수준의 면역 반응이 확인되어, 프로바이오틱이 CCoV 백신의 면역 보강제 역할을 할 수 있음을 시사한다.

Keywords

probiotic, Bifidobacterium, Lactobacillus, immunomodulation, canine coronavirus, IFN-γ, hematology

인용·관련 연구

  • 관련: Papers/Animal Feed/saejiem2025cricket, Papers/Animal Feed/butowski2024invitrofermentation, Papers/Animal Feed/curso2025fermentedpea, Papers/Animal Feed/jc2025effects, Papers/Animal Feed/ar2024translating

원문 그림

Fig. 1. Histological examination of the control group (C−) revealed typical
Fig. 1. Histological examination of the control group (C−) revealed typical
Fig. 2. The microscopic examination of small intestine tissue expressing Caspase-3
Fig. 2. The microscopic examination of small intestine tissue expressing Caspase-3

원문 그림 · 라이선스: cc-by-nc