研究背景
肠道微生物群与免疫反应之间的相互作用在溃疡性结肠炎(UC)中至关重要。尽管阿克曼菌(Akkermansia muciniphila,简称Akk)显示出治疗潜力,但其机制尚不清楚。本研究旨在探讨不同形式或菌株的Akk在治疗效果上的差异,并阐明其潜在机制。
研究内容
Akk菌株的培养与处理:使用不同的Akk菌株(包括ATCC BAA-835、Am03和Am06)进行培养,以及通过热处理或巴氏消毒处理以研究其活性对实验结果的影响。小鼠模型的建立:使用C57BL/6 J小鼠建立DSS诱导的急性结肠炎模型,通过口服不同处理的Akk菌株或PBS进行干预。
通过流式细胞术、ELISA等方法检测结肠固有层淋巴细胞(LPLs)、树突状细胞(DCs)等免疫细胞的变化以及细胞因子(如IL-22、TNF-α、IL-6等)的水平。
利用qPCR、ELISA、免疫荧光等技术检测与RA合成相关的基因和蛋白表达。
通过FITC-葡聚糖水平检测肠道通透性,评估肠道屏障功能的变化。
活Akk菌能够显著减轻DSS诱导的结肠炎,减少体重下降、改善疾病活动指数(DAI),并降低肠道损伤程度。然而,热灭活的Akk菌未能产生类似效果。
Akk菌处理能够减少炎症性单核细胞和中性粒细胞的数量,增加Foxp3+ Tregs的数量,同时降低促炎细胞因子TNF-α和IL-6的水平,提高抗炎细胞因子IL-10的水平,并显著提高IL-22的水平。
Akk菌通过增加结肠固有层3型固有淋巴细胞(ILC3s)的IL-22分泌来缓解结肠炎。在IL-22基因敲除小鼠中,Akk菌的保护作用被完全消除。Akk菌能够通过激活JAK2-STAT3信号通路,增加CD103+ DCs的数量,并促进其RA合成,进而促进IL-22的分泌。
不同Akk菌株对结肠炎的缓解效果存在差异。从母乳中分离的Am06菌株与参考菌株ATCC BAA-835具有相似的RA合成和IL-22诱导能力,能够有效缓解实验性结肠炎,而Am03菌株则未显示出显著的治疗效果。
图文赏析
图1. 活体Akk通过增强树突状细胞的视黄酸合成来调节IL-22活性,从而缓解小鼠的结肠炎。
研究结论
活体Akk通过促进RA合成和IL-22分泌来缓解结肠炎,显示出作为UC治疗干预措施的潜力。不同Akk菌株在缓解结肠炎中的效果存在差异,提示菌株特异性在Akk的治疗效果中起重要作用。该研究为益生菌在UC治疗中的应用提供了新的理论基础和潜在策略。
通讯作者
智发朝,男,主任医师,教授,博士研究生导师,学术带头人,1962年8月出生。第一军医大学(南方医科大学)博士毕业。曾到香港中文大学威尔斯亲王医院和澳大利亚布里斯班亚历山大亲王医院、悉尼Westmead Hospitall、日本自治医科大学进修学习。现任广东省南方消化疾病研究所所长、广东省胃肠病重点实验室主任、学术带头人;系国务院政府特殊津贴专家、国家863重大项目主持人、丁颖科技奖获得者、广东省委保健委员会干部保健专家。
张文娣,南方医科大学南方医院,消化内科,住院医师,博士。毕业于南方医科大学。对幽门螺旋杆菌感染、慢性胃炎、胃-食管反流病、消化性溃疡、功能性胃肠病、消化道肿瘤、十二指肠溃疡、胃癌、肠结核、结核性腹膜炎、结肠炎、克罗恩病等常见消化疾病、肠易激综合征及炎症性肠病等的诊治。