J Gastroenterology: 乳酸菌应激蛋白GroEL可预防结肠炎症的发生
2021-04-04 MedSci原创 MedSci原创
炎性肠疾病（IBD）无论是在克罗恩病或溃疡性结肠炎都通常表现出慢性结肠炎症的现象，免疫细胞与数十亿的细菌相互作用一起造成肠道炎症的发生。
炎性肠疾病（IBD）无论是在克罗恩病或溃疡性结肠炎都通常表现出慢性结肠炎症的现象，免疫细胞与数十亿的细菌相互作用一起造成肠道炎症的发生。在肠道微生物中，益生菌通过增强宿主的肠道屏障，预防病原菌的定植以及在细胞和分子水平上调节肠道免疫系统的活性发挥积极作用。乳酸杆菌是最广泛研究的益生菌，其中，罗伊氏乳杆菌已与肠炎实验小鼠模型的肠炎改善相关联，一项临床研究表明，直肠灌注罗伊氏乳杆菌菌株能够减少IBD相关炎症细胞因子的表达来减轻粘膜炎症。
巨噬细胞是抵抗病原体的第一道防线。在IBD发作期间，由局部炎性信号维持的巨噬细胞转变成促炎性（M1样）表型，产生炎性细胞因子，例如TNF-α，先前的研究显示罗伊氏乳杆菌的上清液具有抑制单核细胞产生TNF-α的能力，具有抗炎特性，并且通过GroEL的免疫耗竭（哺乳动物热休克蛋白60的细菌对应物）抑制了这种能力。GroEL是一种伴侣蛋白I组蛋白，也称为伴侣蛋白60（Cpn60），这种蛋白质对于细菌的生存是必不可少的。因此，本项研究人体内乳酸菌应激蛋白GroEL是否可以预防结肠炎症的发生。
研究人员从罗伊氏乳杆菌中纯化提取了GroEL，并从人血液中分离出巨噬细胞，在人的活检组织中以及在DSS诱导的小鼠肠炎模型中体析了其抗炎特性。作为对照，研究人员从大肠杆菌纯化的GroEL进行对照研究。
研究结果发现罗伊氏乳杆菌的GroEL（但不是大肠杆菌GroEL）具有抑制促炎性M1样巨噬细胞的分化，并是巨噬细胞向M2转变。因此，罗伊氏乳杆菌GroEL可抑制促炎性细胞因子（TNFα，IL-1β，IFNγ）的分泌。在人类活检组织的结肠组织中，罗伊氏乳杆菌GroEL还能够减少LPS诱导的炎症和凋亡标记。在小鼠中，研究人员发现直肠灌注罗伊氏乳杆菌GroEL（但不是大肠杆菌GroEL）可以抑制DSS引起的出血性结肠炎的所有症状，包括肠粘膜降解，直肠出血和体重减轻。它也减少了肠道炎性细胞因子（如IFNγ）的产生，同时增加了抗炎性IL-10和IL-13的分泌。从机理的角度来看，罗伊氏乳杆菌GroEL的作用似乎与TLR4有关，因为它在TRL4 -/-小鼠中作用消失了，并且激活了非经典的TLR4途径。
图：巨噬细胞在GroEL作用下分化情况
本项研究证实罗伊氏乳杆菌GroEL通过影响巨噬细胞的炎症特性来缓解肠道炎症。
原始出处：
Alexandre M. M. Dias. Et al. Lactobacillus stress protein GroEL prevents colonic inflammation. Journal of Gastroenterology.2021.
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