国自然方向|组织器官间交互“A-B轴”,近1年10+文章梳理

文摘   2024-12-03 20:15   上海  

组织器官间交互(inter-organ crosstalk)是常见的国自然研究角度,包括“脑-肠轴”、“肺-肠轴”等等,今天梳理近110+期刊上的文章和研究角度。

https://meetings.embo.org/event/21-molecular-mechanisms

1)肠-肝轴:细菌外泌体

LPS阳性细菌外泌体在肠-肝门静脉-肝脏轴的特征。

研究主要关注“肠道菌群失调如何通过细菌外泌体(bEV)影响肠道与远隔器官之间的交流”,研究发现饮食诱导的肥胖(DIO)小鼠粪便样本中LPS阳性EVs的比例显著增加,在DIO小鼠中细菌外泌体(bEV)进入肝门静脉并到达肝脏,与TLR4、巨噬细胞标记物(F4/80CD86CD206)、细胞因子及其受体(Il1rnCcr1Cxcl10Il2rgCcr2)的表达增加相关。此外,部分LPS阳性细菌外泌体逃避肝脏代谢进入外周循环。

2)肠-肺轴:记忆性γδT17细胞

肠道记忆性γδT17细胞加剧小鼠脓毒症诱导的急性肺损伤。

研究主要关注“肠道记忆性γδ T17细胞在脓毒症诱导的急性肺损伤(ALI)中的作用及其机制”,研究发现脓毒症能够促使肠道γδT17细胞迁移至肺部,并在小鼠中引发以IL-17A为主导的炎症反应Wnt信号通路在肺泡巨噬细胞中的激活导致CCL1上调,促进γδT17细胞的迁移。

3)肠-脑轴:肠道菌群代谢物

Gpr35调控的肠微生物-脑代谢轴调节抑郁样行为。

研究主要关注“肠道G蛋白偶联受体Gpr35如何通过肠微生物-脑代谢途径调节神经可塑性和抑郁行为”,研究发现心理压力会降低肠道上皮Gpr35,其基因缺失以微生物组依赖的方式诱发小鼠抑郁样行为Gpr35缺失小鼠和抑郁症患者肠道中Parabacteroides distasonis增加,Gpr35缺失和Parabacteroides distasonis定植小鼠的吲哚-3-甲醛(IAld)减少和吲哚-3-乳酸(ILA)增加,这两种物质由色氨酸分解途径的不同分支产生。IAldILA在与抑郁相关的脑区伏隔核中对神经可塑性有相反的调节作用。IAld补充可在压力或肠道上皮Gpr35缺陷的小鼠中产生抗抑郁效果。

4)肠--脑轴:肠道菌群

A. muciniphila通过调节BDNF和血清素途径改善认知功能障碍。

研究主要关注“益生菌Akkermansia muciniphilaA. muciniphila对肠--脑轴的调节作用及其在肝损伤中对认知功能的影响”,研究发现A. muciniphila在肝性脑病和认知功能障碍人群中比例降低,A. muciniphila改善肝损伤引起的认知功能障碍A. muciniphila通过恢复迷走神经的血清素表达(而不影响多巴胺途径)减轻肝组织损伤,提高BDNF和血清素的表达,并通过抑制血清素受体(5-羟色胺2A2B)表达来抑制损伤。

5)肺-脑轴:脂多糖LPS

肺菌群来源的脂多糖激活小胶质细胞介导肺-脑轴在PS-MPs诱导认知功能障碍中的作用。

研究主要关注“聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)通过肺菌群来源的脂多糖激活小胶质细胞,介导肺-脑轴在认知功能障碍中的作用机制”,研究发现吸入PS-MPs会通过改变肺菌群组成产生更多脂多糖,促进小胶质细胞M1型极化,从而降低认知功能。吸入PS-MPs虽未在大脑中积累,但行为实验显示小鼠认知功能受损,伴有肺和脑组织的组织病理学损伤。海马和肺组织中的神经可塑性因子与肺损伤相关的认知缺陷有关。

6)心外膜脂肪-神经轴:神经肽-受体

脂肪-神经轴参与心外膜脂肪组织相关心律失常。

研究主要关注“心外膜脂肪组织(EAT)与交感神经系统功能障碍在心律失常发生中的具体作用及其相互作用机制”,研究发现脂肪细胞分泌的瘦素激活交感神经,增加神经肽YNPY)的释放,进而通过与Y1受体(Y1R)相互作用,增强心肌细胞中Na+/Ca2+交换体(NCX)和钙/钙调蛋白依赖蛋白激酶IICaMKII)的活性,触发心律失常心律失常表型可通过使用瘦素中和抗体或Y1RNCXCaMKII的抑制剂部分阻断。

7)肝-骨轴:外泌体

受损肝脏来源的外泌体通过Fasn加剧2型糖尿病中的牙槽骨丢失。

研究主要关注“2型糖尿病(T2DM)中异常代谢过程如何导致骨再生受损以及外泌体在其中的作用”,研究发现T2DM中肝脏异常升高的外泌体在牙周区域显著富集,并诱导牙周韧带细胞(PDLCs)焦亡。脂肪合成酶(Fasn)是糖尿病外泌体中主要的差异表达分子,导致PDLCs中异位脂肪酸合成并激活Gasdermin D的裂解。肝脏Fasn的耗竭有效减轻PDLCs的焦亡并缓解骨丢失。

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