大家好,我是小明,今天为大家介绍一篇关于肠道细菌代谢物介导肠道炎症的文章,标题为Atransepithelialpathwaydeliverssuccinatetomacrophages,thusperpetuatingtheirpro-inflammatorymetabolicstate,发表在CellReports上。文章的通讯作者是以色列本·古里安大学健康科学学院临床生物化学与药理学系的EhudOhana,围绕溶质载体家族26(SLC26)等转运体蛋白的功能做了大量的工作。
由微生物群决定的肠道代谢物组成对胃肠生理有着重要的影响。然而,在炎症性疾病中,细菌代谢物在与宿主细胞沟通中所起的作用尚不清楚。炎性肠疾病(IBD)患者上皮常见受损,导致病原体的严重感染、炎症、矿物质流失、代谢产物吸收和分泌受阻等。虽然IBD的病因尚未完全确定,但已知它与受损的上皮屏障功能和激活的肠道黏膜免疫细胞产生过量的促炎介质有关。细胞代谢中间物琥珀酸在肠道内稳态和能量代谢中发挥作用,同时也是一个促炎代谢物,可稳定低氧诱导因子HIF1α而使巨噬细胞转向糖酵解和促炎状态,因而细胞外琥珀酸通常会增强促炎反应。作者想要探讨在IBD中,微生物产生的琥珀酸对患者有怎样的作用?
首先作者证实了激活的巨噬细胞相对于其他巨噬细胞摄取更多的琥珀酸,并且是依赖于Na+,由SLC13A3和SLC26A6介导和调节的。更多的琥珀酸摄取导致了更多的促炎因子NO的释放。通过结直肠上皮细胞与巨噬细胞的共培养模型,发现肠上皮细胞Na+依赖地摄取琥珀酸,并转运到巨噬细胞。(见下图)
Figure3.琥珀酸经上皮细胞的吸收和转运到巨噬细胞是Na+依赖的
接着作者确证了尽管在IBD患者中,抑制上皮琥珀酸摄取和促进琥珀酸清除的蛋白的基因表达上调,但是患者粪便和血清中的琥珀酸水平有所升高。UC小鼠模型的样本也是如此。(见下图)
Figure5.IBD患者和UC小鼠模型的血清和粪便标本中琥珀酸盐浓度升高
最后作者发现,UC患者和小鼠模型的肠道菌群中产生琥珀酸的菌群十分丰富,而消耗琥珀酸的菌群贫乏。(见下图)
Figure6.在IBD患者和结肠炎小鼠模型中,结肠组织中琥珀酸盐代谢细菌的丰度被破坏
总之,文章的作者描述了一个琥珀酸的生产和运输途径,由独特的肠道细菌产生的琥珀酸通过肠上皮细胞吸收并运输到巨噬细胞并调节其炎症反应。
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