來源：生物谷原創(chuàng) 2023-10-16 17:20
來自日本千葉大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究深入揭示了利用小鼠模型探索O-聚糖的N-乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)-6-O-硫酸化或?qū)φ车鞍字兴l(fā)現(xiàn)的糖類結(jié)構(gòu)進(jìn)行化學(xué)修飾，是否能幫助抵御機(jī)體肥胖和腸道炎癥
粘蛋白（mucins）是一種能附著糖分子的蛋白質(zhì)，其位于胃腸道的粘液層中，在抵御細(xì)菌感染方面發(fā)揮著關(guān)鍵角色，并能通過一種未知機(jī)制來為友好的腸道細(xì)菌提供安全的避風(fēng)港；盡管粘蛋白的失調(diào)會導(dǎo)致慢性疾病和腸道炎癥的發(fā)生，但與其相關(guān)的機(jī)制在很大程度上依然是未知的。為了解決這一知識缺口，近日，一篇發(fā)表在國際雜志JCI Insight上題為“N-acetylglucosamine-6-O sulfation on intestinal mucins prevents obesity and intestinal inflammation by regulating gut microbiota”的研究報(bào)告中，來自日本千葉大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究深入揭示了利用小鼠模型探索O-聚糖的N-乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)-6-O-硫酸化或?qū)φ车鞍字兴l(fā)現(xiàn)的糖類結(jié)構(gòu)進(jìn)行化學(xué)修飾，是否能幫助抵御機(jī)體肥胖和腸道炎癥。
研究人員的初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，普通或“野生型”小鼠的腸道菌群與缺乏Chst4基因的小鼠在粘蛋白聚糖GlcNAc-6-O-硫酸化之間存在顯著差異，缺乏Chst4基因的小鼠往往會發(fā)展為肥胖，且會對實(shí)驗(yàn)性結(jié)腸炎（人工誘導(dǎo)的結(jié)腸炎）和結(jié)腸炎相關(guān)的癌癥表現(xiàn)出一定的易感性。隨后的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果揭示了幾項(xiàng)關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)，其中一個(gè)主要發(fā)現(xiàn)就是，缺乏Chst4基因的小鼠（Chst4–/–小鼠）會表現(xiàn)出糞便中免疫球蛋白A（IgA）水平的降低，IgA是一種機(jī)體免疫系統(tǒng)所產(chǎn)生的抗體，其對于保護(hù)機(jī)體粘膜表面（包括腸道等）抵御外來入侵非常重要，在小鼠糞便中降低IgA的水平或許就表明其機(jī)體免疫系統(tǒng)受到了損傷。
當(dāng)被問及實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，研究者Hiroto Kawashima教授表示，粘蛋白O聚糖中缺乏GlcNAc-6-O-硫酸化的Chst4–/–小鼠會表現(xiàn)出明顯的體重增加，對葡聚糖硫酸鈉所誘導(dǎo)的結(jié)腸炎和結(jié)腸炎相關(guān)的癌癥的易感性或許會增加，并會伴隨出現(xiàn)T濾泡輔助細(xì)胞介導(dǎo)的IgA反應(yīng)受損所引起的IgA產(chǎn)量的顯著減少。隨后研究人員揭示“共住”和“微生物群移植”（促進(jìn)細(xì)菌在野生型小鼠和Chst4–/–小鼠之間轉(zhuǎn)移的實(shí)驗(yàn)）是否會緩解所觀察到的體重增加和機(jī)體對結(jié)腸炎易感性的增加，正如預(yù)期的那樣，在Chst4–/–中恢復(fù)健康的腸道菌群或能使小鼠免于疾病并能增強(qiáng)機(jī)體的免疫系統(tǒng)功能。
揭示腸道聚糖的修飾或與人類肥胖和炎癥發(fā)生有關(guān)。
圖片來源：JCI Insight (2023). DOI:10.1172/jci.insight.165944
研究者指出，這些研究發(fā)現(xiàn)具有重要的生物醫(yī)學(xué)意義，比如，增強(qiáng)硫酸化作用不僅能緩解機(jī)體腸道的炎癥，還能改善上皮組織的“屏障功能”，上皮組織存在于皮膚、胃腸道和呼吸道等，其能通過保護(hù)機(jī)體內(nèi)部區(qū)室免于外部環(huán)境的影響從而來抵御有害物質(zhì)對機(jī)體的損傷。盡管后期進(jìn)一步的研究是非常必要的，但本文研究結(jié)果或許不僅能應(yīng)用于肥胖和結(jié)腸炎，還能應(yīng)用其它類型的免疫介導(dǎo)的炎性疾病，比如非酒精性脂肪性肝病和非酒精性脂肪性肝炎。
腸道菌群包括多種微生物，包括細(xì)菌、病毒、真菌、古細(xì)菌、原生動(dòng)物和其它微生物，以及相關(guān)的代謝產(chǎn)物，最近，腸道菌群因在保護(hù)機(jī)體抵御疾病和障礙發(fā)生過程中的關(guān)鍵角色而引起了科學(xué)家們巨大的研究興趣，目前的研究證實(shí)了早期對友好腸道菌群的發(fā)現(xiàn)，同時(shí)還揭示了迄今為止未知的腸道粘蛋白的調(diào)節(jié)機(jī)制。綜上，總的來講，本文恩研究結(jié)果提供了宿主糖基化的重要意義，具體而言，GlcNAc-6-O-硫酸化對腸道粘蛋白的影響，其或許能通過腸道菌群的調(diào)節(jié)來抵御肥胖和腸道炎癥等人類疾病。（生物谷Bioon.com）
原始出處：
Hirohito Abo,Aoi Muraki,Akihito Harusato,et al. N-acetylglucosamine-6-O sulfation on intestinal mucins prevents obesity and intestinal inflammation by regulating gut microbiota, JCI Insight (2023). DOI: 10.1172/jci.insight.165944
