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🔈🦠 溃疡性结肠炎的肠黏膜屏障为何会受损?免疫“第一道防线”是如何失守的?南京大学医学院在《Science》发表题为《产生气溶蛋白的气单胞菌变异体会促进溃疡性结肠炎的易感性》的研究,首次发现UC患者结肠中组织驻留巨噬细胞在炎症出现前已显著缺失,并鉴定出一种名为MTB的气单胞菌变异体——其分泌的气溶蛋白可特异性杀伤巨噬细胞、破坏黏膜屏障,进而诱发UC样病理改变。📝
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01
文献解读
标题:产生气溶蛋白的气单胞菌变异体会促进溃疡性结肠炎的易感性
发表期刊:Science
发表时间:2025年
影响因子:45.8/Q1
研究背景
传统观点认为溃疡性结肠炎是肠黏膜上皮屏障疾病,但其损伤诱因不明。肠道上皮下的组织驻留巨噬细胞是防御病原体的第一道防线,研究团队推测,UC患者的这类巨噬细胞可能在上皮损伤前即出现异常。
02
研究目的
本研究旨在解析溃疡性结肠炎患者结肠组织中驻留巨噬细胞的异常改变,筛选介导巨噬细胞损伤的关键致病菌及其毒力因子,阐明其调控巨噬细胞功能的分子机制,并据此探索靶向干预的治疗新策略。
03
研究方法亮点
📍1. 多中心临床样本:收集了UC患者、结直肠癌患者、健康对照及克罗恩病患者的多类型样本。
📍2. 化学与遗传学巨噬细胞耗竭模型:使用氯膦酸盐脂质体及CX3CR1-iCre/Rosa26-iDTR转基因小鼠。
📍3.细菌分离与鉴定:通过16S rRNA测序、全基因组测序、API-20NE生化鉴定。
📍4. 基因敲除与回补:构建aerolysin基因敲除MTB突变株及回补株。
📍5. 单克隆抗体开发:自主制备抗aerolysin单克隆抗体。
📍6. 无菌小鼠模型:验证菌群依赖性。
科研人
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30分钟前
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研究结果
1、UC炎症前结肠上皮下巨噬显著减少
UC患者结肠中组织驻留巨噬细胞的耗竭先于上皮损伤和炎症,且巨噬细胞缺失会显著增加结肠炎易感性(图1)。
图1.结肠上皮固有巨噬细胞减少
2、气溶素致敏巨噬
UC患者粪便中新型气单胞菌变体MTB分泌的气溶素,以极低浓度选择性杀伤巨噬细胞,可被抗体中和;动物实验证实其特异性清除结肠上皮下CX3CR1⁺巨噬细胞且不损伤上皮,提示该毒素通过靶向杀伤巨噬细胞参与UC发病(图2)。
图2. 巨噬细胞对气溶素高度敏感
3、MTB定植依赖巨噬细胞诱导小鼠病变
MTB定植可特异性耗竭结肠巨噬细胞,并在正常或遗传易感小鼠中诱导UC样病变;该作用依赖于巨噬细胞的存在(图3)。
图3.MTB诱导UC样表型及免疫反应
4、气溶素是MTB致病的关键毒力因子
气溶素是MTB导致巨噬细胞耗竭和UC样病变的必需毒力因子,缺失后细菌虽能定植但完全丧失致病性(图4)。
图4.气溶素介导MTB诱发肠炎
5、UC患者高载MT
产气溶素气单胞菌在UC患者粪便中高度富集,且其分泌的气溶素蛋白存在于UC患者结肠组织中,提示该毒素在疾病过程中发挥作用(图5)。
图5.UC患者粪便含MTB结肠组织含气溶素
6、抗气溶素抗体可预防缓解MTB
抗气溶素抗体能有效保护巨噬细胞屏障,预防MTB诱导的结肠炎;治疗性单抗对已建立的疾病也有一定缓解作用(图6)。
图6.抗气溶素抗体减轻MTB肠炎
研究结论
本研究发现:UC患者结肠在炎症及上皮损伤前即出现巨噬细胞耗竭;检出率 72.15% 的气单胞菌 MTB 可分泌气溶素特异性杀伤巨噬细胞;抗气溶素抗体可阻断其致病,为UC防治提供新策略。
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