大分子生物医药网：浅谈肠黏膜蛋白对肠道组织的保护作用

北京时间2022年3月17日晚23时，美国癌症研究所的吴船实验室和国家过敏和传染病研究所的Michael Lenardo实验室合作，在Cell在线发表题为“Mucus sialylation determines intestinal host-microbial homeostasis”的最新论文，该论文已经获选为Cell封面论文(3月31日)。

该论文主要探讨了肠道中粘膜蛋白对保护苏州肠道组织不被细菌感染，并且对保护肠道菌群稳定的状态下起到关键作用。破坏唾液酸化除了能够扰乱肠道菌群，并且还有增加肠道炎症的风险。姚依昆和Girak Kim博士为该论文共同第一作者，吴船教授和Michael Lenardo教授为共同通讯作者。

肠道粘膜层作为肠道组织抵御外界细菌入侵的第一道防线，也为肠道共生菌的正常菌落和生长提供营养。肠道黏膜与菌群的相互作用一直被认为是维持肠道生态的重要因素之一。然而，宿主如何调节肠道粘膜层的完整性和功能，从而建立正常的肠道共生菌群，调节肠道生理稳态的细胞和分子机制仍不完全清楚。

唾液酸化作为蛋白翻译后修饰的一个重要步骤，之前就被发现对肠道上皮细胞的稳态，肠道菌的生长已经肠道肿瘤的发生发展起到不同程度的影响。本研究主要论述肠道蛋白的末端聚糖的唾液酸化，主要由肠道上皮细胞一类亚型细胞，杯状细胞(goblet cells)所产生的一种特异性唾液酸转移酶(ST6GalNac1, ST6)所决定。同时ST6的表达也可经由肠道菌的病原相关分子模式(Pathogen-associated molecular patterns, PAMP)所诱导，在炎症过程中形成正反馈的保护机制。作者通过糖基化质谱和蛋白网络分析，鉴定出ST6主要作用于肠道粘膜层的主要组分之一，粘膜蛋白Mucin-2(Muc2)。Muc2的唾液酸化对于保护肠道粘膜不被细菌的粘蛋白酶(mucinase)所降解，从而保护肠道组织起决定作用。

除了细胞和分子实验，本研究还使用了ST6突变引起的炎症性肠病(IBD)患者的组织样本和患者的肠器官，进一步验证了ST6在肠蛋白唾液酸化和维持肠上皮细胞正常生理功能中的关键作用。同时，作者还模拟了患者的ST6突变，利用CRISPR技术生成了ST6突变小鼠。ST6突变小鼠表现出与肠炎患者相似的上调的炎症易感性，由唾液酸化损伤和细菌侵入肠组织引起的肠粘膜层变薄。同时，功能方面，ST6缺陷可以引起小鼠肠道菌群的失调，特别是菌群短链脂肪酸(SCFAs)的代谢紊乱，主要是丁盐酸(butyrate)的累积。这些影响反馈到肠道干细胞，抑制在炎症过程中肠干细胞的增殖和修复，引起肠道炎症易感性的增加。

图1. 唾液酸化在保护粘膜屏障完整性，不受细菌侵蚀当中起关键作用。其中，肠道唾液酸转移酶 ST6GalNac1(ST6)主要调控这一过程。由ST6介导的粘膜层稳定影响了肠道菌群的定植，从而建立起宿主和肠道菌的共生关系。ST6功能缺失会打破这一平衡，增加肠道炎症的发病风险。

此外，除了阐明ST6对肠黏膜蛋白的保护作用外，文章还证明了口服唾液酸化粘蛋白和针对ST6信号通路中关键靶点的药物干预可以达到治疗肠道炎症的目的。因此，本研究为肠道黏膜形成和菌群平衡提供了新的分子机制和潜在的治疗手段，同时也为通过宿主-细菌信号反馈环维持肠道稳态提供了新的研究思路。重要的是，在研究中使用了来自临床患者的大量组织样本，这为更准确地阐明IBD病理学提供了可靠的基础。

大分子生物医药网：浅谈肠黏膜蛋白对肠道组织的保护作用相关推荐

在职研究生计算机专业经验分享,育龙在职研究生网浅谈计算机专业PHD申请经验...
育龙在职研究生网浅谈计算机专业PHD申请经验 Match.是否match应该是最重要的.大家可以换位思考一下,如果两个学生背景相差不大,你肯定会选择一个可以很快就能替你干活的学生.我自己的申请结果也很 ...
小学语文教学计算机的作用,浅谈多媒体信息技术在小学语文教学中的作用
浅谈多媒体信息技术在小学语文教学中的作用时间: 2013-10-29 栏目: 浅谈多媒体信息技术在小学语文教学中的作用浅谈多媒体信息技术在小学语文教学中的作用贵州省平塘县油岜小学冷华超 [摘 ...
提取过程_上海生物发酵展浅谈中药提取分离的现状
上海生物发酵展,浅谈中药提取分离的现状在植物(中草药)提取过程中,我们大多采用水提醇沉.醇提水沉工艺,结合单效.多效浓缩.减压真空浓缩等方式和方法,对提取液进行浓缩和除杂,以获得我们需要的有效成分和 ...
计算机在学前教育和美术绘画中的应用,浅谈创意美术在学前教育美术教学中的作用...
摘要:教育是社会进步的基石.学前教育作为国民教育体系中的重要组成部分受到了关注和重视.创意美术作为美术教育的一种形式, 具有独特性.该文通过对创意美术的论述, 分析其在学前教育美术教学中的优势, 探讨 ...
计算机意识状态在线场所,科学网—浅谈计算机意识的有效范围 - 于金辉的博文...
意识在宗教,哲学,心理学以及人工智能中都被不同程度涉及到.目前无法用语言对意识进行准确定义.可以确定的是我们有意识,并且语言是意识的产物: 逻辑是意识的产物: 艺术是意识的产物. 计算机是基于二进制 ...
利融网浅谈大数据在信用审核中的应用
利融网这家P2P网贷公司用大数据审核个人信用,又设计了一套独特的制约机制避免信用违约带来的资金风险,让网络借贷和网上投资理财实现了有效对接. 一个借款者不再需要用房子.车子做抵押担保,只要有真实的身份 ...
浅谈filter中的chain.doFilter(request, response)的作用
filter在web开发中可谓是神通广大,想必大家都有所了解,在这里不作赘述. 下面主要谈一谈chain.doFilter(request, response);这条语句是怎么回事,过滤器的作用就是之 ...
浅谈数码相机成像中 ISO（感光度）的作用
写在最前面这篇文章本来是「Minolta af 50 / 1.7」的上手及样张博,无奈于写了一半保存了停了几天,重装完系统,那篇文章消失了. 于是这次就简单的看一下在这颗有 30 几年历史的老镜头下 ...
浅谈模块化UPS对提高数据中心适应性的作用
摘要:作为数据中心供配电系统的关键组成部分,UPS无疑需要匹配这种要求.在此背景下,UPS模块化已经成为业界的共识.本文主要介绍模块化UPS对提高数据中心的适应性发挥的作用. 近年来,随着互联网.云计 ...

大分子生物医药网：浅谈肠黏膜蛋白对肠道组织的保护作用

大分子生物医药网：浅谈肠黏膜蛋白对肠道组织的保护作用相关推荐

最新文章

热门文章