乳酸及其产生菌可促进肠道干细胞介导的肠上皮发育再生

2019-01-09 08:46

文章背景简介

BACKGROUND INTRODUCTION

肠道干细胞位于肠黏膜隐窝基底部，即肠粘膜基底隐窝是肠道干细胞的细胞库。正常情况下，位于隐窝基底部的肠道干细胞不断向隐窝顶部（肠腔方向）迁移，整个迁移过程大约3－5d，在迁移过程中肠道干细胞会分化形成不同的肠黏膜细胞。肠道粘膜屏障完整性是保证营养吸收、抵御肠道病原体入侵和维持肠道粘膜免疫的必要条件，对于炎症性肠病的恢复至关重要。与其它干细胞不同，肠道干细胞是与肠道细菌共存的，因此，肠道细菌可能影响上皮细胞的再生和发育。肠道菌群产生的短链脂肪酸和乳酸是宿主的重要能源，在免疫和代谢功能的许多方面，G蛋白偶联受体是激活信号分子必不可少的。一些研究已经开始寻求共生菌代谢物和G蛋白偶联受体之间的关系。

2018年，韩国的Mi－Na Kweon等人，在《Cell Host ＆ Microbe》杂志（IF＝17．872；生物1区）发表了题为“Microbiota－Derived Lactate Accelerates Intestinal Stem－Cell－Mediated Epithelial Development”的文章。

所用到的主要方法

METHODS

1．原位杂交和免疫荧光技术

2．免疫组化

3． Real－time PCR

文章主要内容摘要

ABSTRACT

共生菌在肠道稳态中起着不可或缺的作用，但潜在的机制仍然是难以捉摸的。为了阐明乳酸产生菌（LAB）在肠道干细胞（ISC）介导的上皮发育中的作用，作者用双歧杆菌和乳酸杆菌等LAB型共生菌喂养小鼠。结果显示喂食LAB型共生菌显著增加了肠道干细胞、潘氏细胞和杯状细胞的数量。乳酸通过潘氏细胞和肠道基质细胞的Wnt／β－catenin信号刺激ISC增殖。此外，植物乳杆菌由于乳酸脱氢酶活性低，缺乏乳酸产生，诱导ISC增殖能力较弱。使用LAB型共生菌或乳酸进行预处理后，可以降低放射和化疗药物联合引起的小鼠肠道损伤，而在缺乏乳酸G蛋白偶联受体Gpr81的小鼠中则可以观测到ISC介导的上皮发育受损，这些结果表明，LAB型共生菌产生的乳酸可通过G蛋白偶联受体Gpr81，促进ISC介导的肠上皮发育。