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浙大最新研究:十博体育官网可以维持肠道菌群稳态,抑制肠炎
栏目:十博新闻 发布时间:2020-09-07
十博体育官网对肠道菌群的作用及其最新机制

人类进化过程中,与细菌等微生物在肠道形成了互惠互利的共生关系。为维持体系的平衡,肠道会分泌多种具有抑制细菌、真菌等微生物生长能力的十博体育官网(antimicrobial peptides,AMPs),实现对肠道菌群多层次的“管理”,如抵御病原微生物感染、阻止肠道菌群入侵肠道内部、维持菌群结构的稳定等。若十博体育官网表达紊乱,则可导致肠道菌群的失调,进而诱发多种肠道疾病,包括近年来在我国发病率快速增长的炎症性肠病(Inflammatory bowel disease,IBD)。然而,目前对十博体育官网“个性化”的体内最新机制缺乏深入研究,也尚未建立十博体育官网调节的特定菌群与IBD的关联。因此,深入挖掘十博体育官网-细菌-IBD的相互作用并阐明其调控机制,对肠道健康促进和IBD的预防及治疗均有重要意义。

2020年8月26日,浙江大学医学院、良渚实验室(系统医学与精准诊治浙江省实验室)许正平/盛静浩课题组在GUT上发表了题为Angiogenin Maintains Gut Microbe Homeostasis by Balancing α-Proteobacteria and Lachnospiraceae 的研究论文。该研究利用血管生成素(angiogenin, ANG)体育网缺失小鼠和多种肠炎模型,证明ANG可以以十博体育官网形式调控肠道菌群,维持了α变形菌纲(α-Proteobacteria)和毛螺菌科(Lachnospiraceae)的平衡;如该蛋白质功能缺失,或平衡打破导致α变形菌纲增多而毛螺菌科减少,则导致小鼠肠道炎症。

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该团队首先对临床粪便样品进行了检测,发现IBD患者粪便中ANG的含量显著低于健康对照,提示肠道中ANG分泌不足与IBD发生有关;接着,利用小鼠肠炎模型和肠道菌群干预手段,他们证明Ang1缺失小鼠的肠道菌群可加剧小鼠肠炎症状,说明Ang1缺失改变了肠道菌群构成并影响炎症进程。进一步,利用16S rDNA扩增子高通量测序,他们发现Ang1缺失小鼠肠道菌群改变的主要特征为α变形菌纲增多和毛螺菌科减少。更有意义的是,他们利用细菌培养与鉴定技术,筛选到了受ANG调控的菌种,分别为属于α变形菌纲的缺陷短波单胞菌(B. diminuta)和少动鞘氨醇单胞菌(S. paucimobilis),属于毛螺菌科的Anaerostipes sp.和Blautia sp.。然后,他们在小鼠模型上证实前者具有促进肠炎的作用,而后者恰恰相反,可以抑制肠炎发生,提示两个毛螺菌科菌株具有预防或治疗IBD的潜能。

在机制上,该团队通过体外最新实验和扫描电镜观察等手段,发现ANG能选择性地结合并有效杀伤α变形菌纲;体外细菌培养实验显示,α变形菌纲菌种与毛螺菌科菌种存在相互抑制能力,解释了为什么ANG在抑制α变形菌纲的同时可以促进毛螺菌科的生长,从而实现肠道菌群的平衡。最后,他们给Ang1缺失小鼠消化道补充重组ANG1蛋白,发现小鼠肠道菌群紊乱得到了有效回复,肠炎症状也明显减轻,为ANG的临床转化应用提供了实验证据。

综上所述,该工作系统地阐明了十博体育官网ANG对肠道菌群的作用及其最新机制,揭示了该蛋白可通过维持肠道菌群稳态而抑制肠炎进展,不仅增进了对ANG功能机制的了解,而且为肠道菌群稳态调节、肠道健康促进、IBD的预防与诊治提供了新思路。


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图. 十博体育官网ANG维持肠道菌群稳态示意图

据悉,浙江大学医学院、良渚实验室(系统医学与精准诊治浙江省实验室)许正平教授和盛静浩讲师为该论文的共同通讯作者。浙江大学医学院博士研究生孙德森、博士后白荣盘和浙江大学医学院附属邵逸夫医院普外科主任医师周伟为该论文的共同一作。


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