PNAS:影響腸道微生物群健康和對(duì)細(xì)菌感染反應(yīng)的蛋白質(zhì)


  市場(chǎng)動(dòng)態(tài)     |      2024-07-31
摘要:根據(jù)發(fā)表在PNAS上的一篇文章,不產(chǎn)生白細(xì)胞介素22結(jié)合蛋白(IL-22BP)的小鼠具有更強(qiáng)的防御能力。
發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)上的一項(xiàng)研究表明,一種名為IL-22BP的特定蛋白質(zhì)的存在如何影響腸道微生物群的組成和身體對(duì)細(xì)菌感染的反應(yīng)。
“我們發(fā)現(xiàn),不產(chǎn)生這種蛋白質(zhì)的小鼠更能抵御艱難梭狀芽孢桿菌和嚙齒檸檬酸桿菌等細(xì)菌的腸道感染,”該文章的合著者M(jìn)arco aur  lio Ramirez Vinolo告訴記者。他是巴西坎皮納斯州立大學(xué)生物研究所(IB-UNICAMP)的教授,也是其免疫炎癥實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人。
IL-22結(jié)合蛋白的缺乏增強(qiáng)了腸道微生物群抵御腸道病原體的能力
圖1 IL-22結(jié)合蛋白的缺乏增強(qiáng)了腸道微生物群抵御腸道病原體的能力
IL-22BP(白細(xì)胞介素22結(jié)合蛋白)減少了IL-22的可用量,IL-22是免疫系統(tǒng)細(xì)胞產(chǎn)生的一種蛋白質(zhì),有助于維持腸道屏障,增強(qiáng)腸道內(nèi)膜細(xì)胞,并參與抗菌物質(zhì)的產(chǎn)生。
“我們對(duì)這一發(fā)現(xiàn)的解釋是,白細(xì)胞介素22在沒有IL-22BP的情況下更有效,甚至在感染開始之前就加強(qiáng)腸道防御,”Vinolo說,他接受了FAPESP的資助,研究炎癥期間腸道微生物群的分子機(jī)制。
在PNAS的文章中,研究人員報(bào)告說,沒有IL-22BP的小鼠有不同的腸道細(xì)菌,當(dāng)這些細(xì)菌轉(zhuǎn)移到正常產(chǎn)生IL-22BP的小鼠時(shí),它們?nèi)匀幻馐芨腥荆@表明缺乏結(jié)合蛋白導(dǎo)致腸道微生物群的有益調(diào)節(jié)。
“這種對(duì)感染的抵抗力與短鏈脂肪酸的產(chǎn)生增加有關(guān),短鏈脂肪酸是由腸道細(xì)菌發(fā)酵食物纖維釋放的,對(duì)腸道健康有有益的影響,包括促進(jìn)抗炎環(huán)境和加強(qiáng)腸道屏障,”該文章的第一作者、美國(guó)華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院(WUSM)的博士后jos  Luís Fachi說。
Fachi博士在研究腸道細(xì)菌與艱難梭菌定植之間的相互作用時(shí)得到了FAPESP的支持,艱難梭菌是一種對(duì)幾種抗菌劑具有耐藥性的芽孢桿菌,是醫(yī)院獲得性感染的常見原因。短鏈脂肪酸是由食物纖維發(fā)酵過程中細(xì)菌代謝產(chǎn)生的,可以保護(hù)腸道免受艱難梭菌等感染。
Fachi博士論文導(dǎo)師Vinolo說,缺乏IL-22BP會(huì)改變腸道微生物群的組成和功能,從而對(duì)微生物有益。他說:“這突出了腸道微生物群在調(diào)節(jié)生物體反應(yīng)中的作用,并指出了通過抑制IL-22BP來減輕或預(yù)防腸道感染的可能性。”
下一個(gè)步驟
未來的研究現(xiàn)在可以設(shè)計(jì)成更深入地了解這一發(fā)現(xiàn),并利用它來開發(fā)治療方法。“關(guān)鍵的下一步是在動(dòng)物模型中研究IL-22BP抑制劑的功效,并可能在臨床試驗(yàn)中治療嚴(yán)重的腸道感染,”另一種可能性是探索不同種類和數(shù)量的食物纖維如何影響短鏈脂肪酸的產(chǎn)生。“在缺乏IL-22BP的情況下,腸道微生物群的組成可以提供有價(jià)值的信息。”
腸道菌群調(diào)節(jié)可能有利于其他腸道炎癥,如克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎,以及由其他病原體引起的感染。
“找出IL-22在缺乏IL-22BP的情況下如何與其他分子和免疫系統(tǒng)細(xì)胞相互作用,將有助于我們更好地了解其在腸道免疫中的功能。未來的研究可能會(huì)改變我們對(duì)這些蛋白質(zhì)在腸道健康中的作用的理解,并導(dǎo)致開發(fā)新的治療策略來預(yù)防和治療腸道感染,”Vinolo說。
這項(xiàng)研究涉及IB-UNICAMP遺傳、進(jìn)化、微生物學(xué)和免疫學(xué)部門以及WUSM病理和免疫學(xué)部門的研究人員
參考資料
[1] Deficiency of IL-22-binding protein enhances the ability of the gut microbiota to protect against enteric pathogens

 

摘要:根據(jù)發(fā)表在PNAS上的一篇文章,不產(chǎn)生白細(xì)胞介素22結(jié)合蛋白(IL-22BP)的小鼠具有更強(qiáng)的防御能力。
發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)上的一項(xiàng)研究表明,一種名為IL-22BP的特定蛋白質(zhì)的存在如何影響腸道微生物群的組成和身體對(duì)細(xì)菌感染的反應(yīng)。
“我們發(fā)現(xiàn),不產(chǎn)生這種蛋白質(zhì)的小鼠更能抵御艱難梭狀芽孢桿菌和嚙齒檸檬酸桿菌等細(xì)菌的腸道感染,”該文章的合著者M(jìn)arco aur  lio Ramirez Vinolo告訴記者。他是巴西坎皮納斯州立大學(xué)生物研究所(IB-UNICAMP)的教授,也是其免疫炎癥實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人。
IL-22結(jié)合蛋白的缺乏增強(qiáng)了腸道微生物群抵御腸道病原體的能力
圖1 IL-22結(jié)合蛋白的缺乏增強(qiáng)了腸道微生物群抵御腸道病原體的能力
IL-22BP(白細(xì)胞介素22結(jié)合蛋白)減少了IL-22的可用量,IL-22是免疫系統(tǒng)細(xì)胞產(chǎn)生的一種蛋白質(zhì),有助于維持腸道屏障,增強(qiáng)腸道內(nèi)膜細(xì)胞,并參與抗菌物質(zhì)的產(chǎn)生。
“我們對(duì)這一發(fā)現(xiàn)的解釋是,白細(xì)胞介素22在沒有IL-22BP的情況下更有效,甚至在感染開始之前就加強(qiáng)腸道防御,”Vinolo說,他接受了FAPESP的資助,研究炎癥期間腸道微生物群的分子機(jī)制。
在PNAS的文章中,研究人員報(bào)告說,沒有IL-22BP的小鼠有不同的腸道細(xì)菌,當(dāng)這些細(xì)菌轉(zhuǎn)移到正常產(chǎn)生IL-22BP的小鼠時(shí),它們?nèi)匀幻馐芨腥荆@表明缺乏結(jié)合蛋白導(dǎo)致腸道微生物群的有益調(diào)節(jié)。
“這種對(duì)感染的抵抗力與短鏈脂肪酸的產(chǎn)生增加有關(guān),短鏈脂肪酸是由腸道細(xì)菌發(fā)酵食物纖維釋放的,對(duì)腸道健康有有益的影響,包括促進(jìn)抗炎環(huán)境和加強(qiáng)腸道屏障,”該文章的第一作者、美國(guó)華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院(WUSM)的博士后jos  Luís Fachi說。
Fachi博士在研究腸道細(xì)菌與艱難梭菌定植之間的相互作用時(shí)得到了FAPESP的支持,艱難梭菌是一種對(duì)幾種抗菌劑具有耐藥性的芽孢桿菌,是醫(yī)院獲得性感染的常見原因。短鏈脂肪酸是由食物纖維發(fā)酵過程中細(xì)菌代謝產(chǎn)生的,可以保護(hù)腸道免受艱難梭菌等感染。
Fachi博士論文導(dǎo)師Vinolo說,缺乏IL-22BP會(huì)改變腸道微生物群的組成和功能,從而對(duì)微生物有益。他說:“這突出了腸道微生物群在調(diào)節(jié)生物體反應(yīng)中的作用,并指出了通過抑制IL-22BP來減輕或預(yù)防腸道感染的可能性。”
下一個(gè)步驟
未來的研究現(xiàn)在可以設(shè)計(jì)成更深入地了解這一發(fā)現(xiàn),并利用它來開發(fā)治療方法。“關(guān)鍵的下一步是在動(dòng)物模型中研究IL-22BP抑制劑的功效,并可能在臨床試驗(yàn)中治療嚴(yán)重的腸道感染,”另一種可能性是探索不同種類和數(shù)量的食物纖維如何影響短鏈脂肪酸的產(chǎn)生。“在缺乏IL-22BP的情況下,腸道微生物群的組成可以提供有價(jià)值的信息。”
腸道菌群調(diào)節(jié)可能有利于其他腸道炎癥,如克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎,以及由其他病原體引起的感染。
“找出IL-22在缺乏IL-22BP的情況下如何與其他分子和免疫系統(tǒng)細(xì)胞相互作用,將有助于我們更好地了解其在腸道免疫中的功能。未來的研究可能會(huì)改變我們對(duì)這些蛋白質(zhì)在腸道健康中的作用的理解,并導(dǎo)致開發(fā)新的治療策略來預(yù)防和治療腸道感染,”Vinolo說。
這項(xiàng)研究涉及IB-UNICAMP遺傳、進(jìn)化、微生物學(xué)和免疫學(xué)部門以及WUSM病理和免疫學(xué)部門的研究人員
參考資料
[1] Deficiency of IL-22-binding protein enhances the ability of the gut microbiota to protect against enteric pathogens