北京白癜风的最好医院 http://m.39.net/pf/bdfyy/程少为出诊时间 http://baidianfeng.39.net/a_wh/200921/8231864.html大家好，今天分享一篇在PharmacologicalResearch上的文章，该文章的通讯作者是西安交通大学的王嗣岑和上海交通大学的吕海涛，文章的DOI:org/10./j.phrs..。炎症性肠病（IBD）包括溃疡性结肠炎和克罗恩病，是一种复发性发作的胃肠道炎症性疾病。IBD通常由基因修饰、宿主免疫功能障碍、黏膜屏障缺陷和肠道微生物失调等多种因素引发，越来越多的证据表明肠道微生物失调引发的肠道屏障功能障碍在IBD的发病机制中起着关键作用。肠道菌群调节的短链脂肪酸、胆汁酸和色氨酸等小分子代谢产物在IBD的发展过程中发挥着重要作用，已有研究发现微生物色氨酸分解代谢物作为芳香烃受体（AhR）的配体可以改变先天和适应性免疫反应保护屏障功能。因此，作者想到可通过恢复肠道微生物群失调及相关微生物代谢物来治疗IBD。既往研究表明，小檗碱（BBR）对IBD具有显著的治疗潜力且作用部位是在胃肠道，其对肠道微生物及其代谢产物的调控可能在治疗IBD的过程中发挥重要作用，但BBR如何引导肠道菌群协调代谢物来改善IBD大鼠的肠道屏障功能的机制尚不完全明确。因此，作者采用靶向代谢组学和16SrDNA扩增子测序技术相结合的策略，研究了BBR通过改善肠道菌群失调对IBD大鼠发挥治疗作用，阐明了BBR改善肠道屏障功能的一种新机制。首先，作者用5%DSS诱导了大鼠结肠炎，模型组的DAI评分（包括体重减轻、粪便硬度和大出血）显著升高，通过BBR治疗后，从体重比、DAI评分、结肠重量与结肠长度之比、脾重与体重比、结肠MPO活性及结肠HE染色图片等指标进行评价，发现BBR可改善DSS诱导大鼠结肠炎的病理指标。然后通过对促炎细胞因子（TNF-α、IL-1β和IL-6）及抗炎细胞因子（IL-10）等的测定，来评价BBR对结肠炎的抑制作用；同时，肠道屏障功能主要归因于结肠组织中细胞间TJ蛋白（包括ZO-1、occludin和claudin-1），比较这三种蛋白在各组的表达水平可以看出，BBR可抑制DSS诱导的结肠炎大鼠肠道屏障的破坏。图1.BBR改善DSS诱导大鼠结肠炎的病理表型并改善结肠炎症和肠道屏障破坏（图源：PharmacolRes原文Fig.1和Fig.2）接着，作者通过16SrDNA扩增子测序技术分析BBR对肠道微生物群的调节作用，结果表明虽然不同类群的肠道菌群没有明显的区别，但BBR治疗组与正常组之间的距离较结肠炎组与正常组更接近。随后，作者进一步分析了细菌在门级别上的分类，结肠炎组大鼠与正常组相比，厚壁菌门的相对丰度增加，厚壁菌门与拟杆菌门比值更高，BBR治疗可以轻微地逆转这一趋势。此外，作者还在菌属水平上检测了所有样本的肠道微生物群的变化，与对照组相比，DSS诱导结肠炎组rc4.4和胃球菌属的相对丰度显著降低，而支原体属的相对丰度显著升高，但经BBR处理后，这些细菌的比例恢复到正常水平。有趣的是，在DSS诱导的结肠炎组中，拟杆菌属和艾克曼菌属(有益菌)的丰度没有改变，而BBR处理可以显著提高两个属的表达水平。图2.BBR减轻DSS诱导结肠炎大鼠的肠道菌群失调（图源：PharmacolRes原文Fig.3）随后，为了研究BBR的治疗效果是否与肠道菌群的调节密切相关，作者首先用混合抗生素治疗结肠炎和BBR治疗组结肠炎大鼠，与以上结果一致，BBR可以大大降低DAI评分、结肠重长比、脾重与体重比、MPO活性和结肠的组织学改变。但当肠道微生物群被抗生素鸡尾酒所消耗，BBR治疗效果几乎消失，表明BBR治疗DSS诱导的结肠炎是依赖于肠道菌群的。图3.BBR减轻DSS诱导结肠炎大鼠依赖于肠道微生物群（图源：PharmacolRes原文Fig.4）接着，作者运用精确靶向代谢组学方法分析从不同的群体收集的粪便和血清代谢物，试图描述与DSS诱导结肠炎发展及BBR治疗效率相关的差异代谢物。血清和粪便代谢组学结果均显示，BBR治疗可以将DSS诱导结肠炎组的相关代谢物恢复至正常水平，但当用抗生素鸡尾酒法干预时，BBR对结肠炎大鼠代谢物调节减弱。色氨酸代谢在结肠炎发展中发挥重要作用，作者进一步研究了血清和粪便中色氨酸代谢物水平的变化，结果表明，BBR通过调节结肠炎大鼠肠道菌群色氨酸代谢发挥治疗作用。图4.BBR改变肠道微生物相关色氨酸代谢治疗DSS诱导的大鼠结肠炎（图源：PharmacolRes原文Fig.5和Fig.6）为了评价BBR是如何调节肠道细菌从而影响肠道屏障功能的，作者评价了与肠道屏障功能相关的蛋白表达，结果表明BBR可调节结肠炎大鼠相关蛋白水平；然而，鸡尾酒抗生素干预组BBR失去了调节这些蛋白表达的功能，说明BBR改善肠道屏障功能是具有明显的肠道微生物群依赖性的。此外，BBR治疗组中CYP1A1（AhR活性的指标）表达显著增加，而这种上升在抗生素干预组中却消失，表明BBR激活AhR是通过调节肠道微生物群产生的。由AhR激活诱导产生的IL-22已被证实对肠上皮层的完整性很重要，BBR治疗可显著提高结肠炎大鼠中IL-22的浓度，但在无菌结肠炎组中BBR也失去了作用。因此，BBR可通过激活AhR发挥保护肠道屏障功能的活性而改善大鼠结肠炎，且这种改善是依赖于肠道菌群的。为了确认BBR对肠道微生物群的调节是否主要是通过激活AhR来改善肠道屏障，作者通过Caco-2细胞模型，评价了结肠炎组和BBR组肠道细菌培养上清液处理后Caco-2细胞TEER（跨膜电阻抗）及蛋白水平的变化，结果显示BBR治疗组肠道菌群可以改善肠道屏障功能，且CYP1A1表达明显升高，提示AhR已被激活，表明BBR通过调节肠道细菌相关的色氨酸代谢产物在Caco-2细胞中诱导AhR的激活来改善肠道屏障功能。图5.BBR通过调节肠道细菌相关的色氨酸代谢产物在Caco-2细胞中诱导AhR的激活来改善肠道屏障功能（图源：PharmacolRes原文Fig.7和Fig.8）综上所述，在DSS诱导大鼠结肠炎的发展过程中，BBR治疗可以改善肠道屏障功能，且BBR的这种治疗功能主要归因于肠道微生物相关的色氨酸代谢产物对AhR的激活。以上发现使我们能够更好地了解BBR通过靶向肠道菌群改善DSS诱导大鼠结肠炎的生化机制，为在临床中开发基于BBR的抗IBD新药提供了重要的基础。预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇