研究揭示了IBD是如何发展的

炎症性肠病,简称IBD,指的是克罗恩病和溃疡性结肠炎,这两种引起肠道炎症的慢性疾病。IBD影响着美国大约300万成年人,是一种自身免疫性疾病——身体免疫系统攻击健康组织的情况。其症状包括腹泻、直肠出血、疲劳、体重减轻和胃痉挛。
肠上皮由排列在肠道上的一层细胞组成,在IBD中起着重要作用,因为它在肠道炎症期间很容易被破坏。一种特殊类型的上皮细胞是潘氏细胞。的抗菌肽这些细胞的产生有助于调节肠道菌群,或存在于肠道中的微生物群落。
由加州大学河滨分校(University of California, Riverside)生物医学科学家和IBD专家Declan F. McCole领导的研究小组在他们的小鼠研究中报告,在小鼠体内降低了IBD风险基因PTPN2的活性肠上皮细胞会导致潘氏细胞抗菌肽的产生减少。
的研究发表在《细胞和分子胃肠病学与肝病学》杂志上的一项研究,建立了PTPN2和Paneth细胞之间的关键联系,这在维持正常的肠道微生物特性中起着重要作用。
医学院生物医学教授McCole说:“这项研究通过了解PTPN2基因变异患者如何发展IBD,将我们的重点放在改善IBD的个性化医疗方法上。”“PTPN2的缺失也会导致Paneth细胞的选择性缺失肠上皮细胞。这种PTPN2的缺失引起了显著的变化肠道微生物群并增加一种特定的大肠杆菌。”
大肠杆菌(Escherichia coli)是存在于环境、食物、人和动物肠道中的细菌。McCole解释说,有问题的大肠杆菌,即粘附侵袭性大肠杆菌,或AIEC,在IBD中增加,并恶化炎症。AIEC首先在克罗恩病患者中被发现,它可以粘附并侵入上皮细胞以及被称为巨噬细胞的免疫细胞。
他说:“AIEC是细菌在IBD中发挥因果作用的最强候选者。”
根据McCole的说法,许多IBD患者的Paneth细胞功能不正常,这可以作为疾病的一个标志。这些细胞产生的抗菌肽与肠道的保护屏障至关重要,以调节细菌的相对比例及其相互作用。它们还有助于邻近的肠道干细胞更好地发挥功能。
McCole说:“我们知道,在IBD中,Paneth细胞通常不能产生足够的抗菌肽或对肠道细菌做出适当的反应。”“这些功能缺陷也可能与潘氏细胞结构的变化有关,潘氏细胞分泌保护性抗菌肽的能力降低,导致与IBD相关的细菌数量增加,如AIEC。潘氏细胞外观的这些结构变化也可以作为IBD疾病的标志,特别是克罗恩病。”
与McCole一起参与研究的还有UCR的Vinicius Canale, Marianne R. Spalinger, Rocio Alvarez, Anica Sayoc-Becerra, Golshid Sanati, Salomon Manz, Pritha Chatterjee, Alina N. Santos, Hillmin Lei, Sharon Jahng, Timothy Chu和Ali Shawki;加州大学圣地亚哥分校的伊莱恩·汉森和拉尔斯·埃克曼;André南加州大学的J. Ouellette。
这项研究得到了克罗恩病和结肠炎基金会的支持;瑞士国家科学基金会;美国胃肠病学会;科学无国界计划;以及加州再生医学研究所。
McCole说:“这项工作为我们的新研究项目奠定了基础,该项目将确定能够挽救Paneth细胞功能并减少微生物对肠道炎症的贡献的药物制剂。”
更多信息:Vinicius Canale等人,PTPN2是小鼠回肠Paneth细胞活力和功能的关键调节因子,细胞和分子消化病学和肝病学(2023)。DOI: 10.1016 / j.jcmgh.2023.03.009