炎症性肠病与微生态

GUTDysbioticgutmicrobiotacausestransmissibleCrohn’sdisease-likeileitisindependentoffailureinantimicrobialdefence有害性肠道菌群导致传染性克罗恩病样回肠炎的发生且与抗菌防御失效无关2021Feb;65(2):225-371编辑pptGUTIF=14.66Semimonthly审稿周期:1.2个月“胃肠肝病学〞子行业的顶级杂志2编辑pptTheCorrespondingAuthorProf.Dr.DirkHaller慕尼黑工业大学食品健康学院营养免疫学系主任主要研究方向：营养因子和细菌对炎症性肠病等慢性炎症性疾病的生物医学效应代表性论文1.OralversusintravenousironreplacementtherapydistinctlyaltersthegutmicrobiotaandmetabolomeinpatientswithIBD.Gut.2021Feb4.〔IF=14.66〕2.LactocepinsecretedbyLactobacillusexertsanti-inflammatoryeffectsbyselectivelydegradingpro-inflammatorychemokines.CellHost&Microbe.2021;11(4):387-396〔IF=12.328〕3.Geneenvironmentinteractioninchronicinflammatorydisease.Nat.Immunol.2021;12(4):273-277〔IF=20.004〕4.EnterococcusfaecalisMetalloproteaseCompromisesEpithelialBarrierandContributestoIntestinalInflammation.Gastroenterology.2021;141(3):959-71.(IF=16.716)3编辑pptContents12344BackgroundTechnicalroadmapResultsConclusion5Comment4编辑ppt炎症性肠病〔InflammatoryBowelDisease,IBD〕是一类病因不是十分清楚以慢性炎症为特征的肠道炎症病变主要包括溃疡性结肠炎〔UlcerativeColitis,UC〕和克罗恩病〔Crohn'sDisease,CD〕UC是一种慢性非特异性结肠炎，重症发生溃疡，病变主要累及结肠黏膜和黏膜下层，呈连续性分布。CD为一种慢性肉芽肿性炎症，病变可累及胃肠道各部位，而以末端回肠及其邻近结肠为主，多呈节段性、非对称性分布Background5编辑pptBackgroundUC，以结肠炎为主CD，为回肠炎为主6编辑pptBackground潘式细胞〔Panethcells，PCs〕潘氏细胞〔PCs〕是小肠腺的特征性细胞，位于腺底部，细胞呈锥体形，顶部胞质充满粗大嗜酸性的分泌颗粒其分泌颗粒含有溶菌酶、隐窝素等抗菌肽对肠道微生物有杀灭功能。PCs在黏膜防御中扮演重要角色，IBD患者显示PCs功能受损，尤其是CD患者。7编辑pptBackgroundIBD基因工程常见动物模型结肠炎〔colitis〕模型：IL10-/-小鼠T-bet-/-Rag2-/-(TRUCB)小鼠NF-κB-/-小鼠HLA/B27-β2m转基因大鼠回肠炎〔ileitis〕模型:TNFdeltaARE小鼠SAMP/YitFc小鼠TNFdeltaARE小鼠：肿瘤坏死因子〔TNF〕在IBD等炎症性疾病中起到关键作用，通过把TNFdeltaARE基因敲除可建立小鼠回肠炎模型TNFmRAN3'末端有一端富含AU序列的元件〔AU-richelements，ARE〕,ARE序列在维持TNFmRNA稳定上发挥重要作用，丧失了ARE序列，常常就丧失了调控该mRNA降解的能力，即使得该mRNA的表达增强8编辑pptBackgroundmiceconv生活在普通环境中，肠道菌群跟环境有关生活在屏障环境，不存在鼠类诺瓦克病毒、螺杆菌属、巴斯德菌属、三管状线虫属等，肠道无上述病原菌生活在无菌环境中，肠道完全无菌生物分类SPFGF动物界

脊索动物门哺乳动物纲灵长目人科人属智人种原核生物界变形菌门γ-变形菌纲肠杆菌目肠杆菌科沙门菌属伤寒沙门菌16SrRNA基因测序界(Kingdom)门(Phylum)纲(Class)目(Order)科(Family)属(Genus)种(Species)生物进化的亲缘关系由远到近9编辑pptBackground为什么选用16SrRNA作为生物进化的标尺？样品采集及DAN提取设计方案选定引物PCR扩增16SrRNA基因纯化建库高通量测序生物信息学统计分析16SrRNA存在于所以细菌基因中占细菌总RNA量的80％以上基因序列长度适中既有保守区，又有高变区保守区域：细菌间差异不大，设计通用引物；高变区域：具有属或种的特异性，测序分析和菌种鉴定。10编辑pptBackground11编辑pptTechnologyroadmapTNFdeltaARE+/-小鼠及WT小鼠CONVSPFGF8-12周VM处理，VM中止后处死取第8周NRsRS小鼠盲肠内容物备制成悬液1周0周2周4周6周NRsLRsRs2周4周H＆E染色；免疫荧光染色；16SrRNA基因序列检测；质谱分析等12编辑pptResultsFig1ChangesinthegutmicrobialecosystemareassociatedwithinflammationinTNFdeltaAREmice.18周小鼠末端回肠H＆E切片不同年龄段的TNFdeltaARE和WT小鼠的粪便菌群多样性和组成抗生素停用后小鼠回肠炎评分〔n=5-6/组〕CONV-TNFdeltaARE小鼠出现回肠炎13编辑ppt回肠炎评分标准14编辑pptResultsFig1ChangesinthegutmicrobialecosystemareassociatedwithinflammationinTNFdeltaAREmice.TNF表达水平反响了回肠炎疾病严重度的动态变化回肠厌氧菌细菌密度，说明对VM耐药的细菌种类的增加Shannon指数：用来估算样品中微生物的多样性指数之一，Shannon值越大，菌群多样性就越高盲肠细菌在门〔phylum〕水平的组成变化TNFdeltaARE小鼠肠道炎症发生具有微生物依赖性

15编辑pptResultsFig2Ileitisinthespecificpathogen-free(SPF)environmentshowsdifferentgradesofseveritySPF环境中小鼠回肠炎严重程度呈梯度变化：NRs、LRs、Rs中性粒细胞外表特异性抗原16编辑pptResultsFig3DiseaseseverityisassociatedwithlossofPCfunction小鼠末端回肠炎的严重程度与潘式细胞〔PCs〕抗菌防御能力减弱有关17编辑pptResultsFig4Bacterialprofilesandfunctionaldysbiosismirrorileitisseverity炎症和细菌菌落之间有联系结肠微生物的宏蛋白质组技术分析18编辑pptResultsFig4BacterialprofilesandfunctionaldysbiosismirrorileitisseverityRs小鼠组和NRs小鼠组之间，蛋白质有显著的差异，碳水化合物及氨基酸运输和新陈代谢有关蛋白质在R组中明显的增加回肠炎严重程度与细菌组成及功能失调有关19编辑pptResultsFig5IleitisistransmissibleviadysbioticgutmicrobiotaE小鼠回肠炎的发生要求遗传易感性有炎症和无炎症受体小鼠菌群之间有明显的别离回肠炎可通过有害性肠道微生物传染给其它小鼠20编辑pptResultsFig6TransferofdysbioticmicrobiotainducesagradualdiseaseonsetGF-TNFdeltaARE小鼠回肠炎日益会加重21编辑pptResultsFig7Lossofantimicrobialpeptidesissecondarytothedevelopmentofinflammation.肠道炎症在PC抗菌防御功能减弱之间发生22编辑pptConclusion有害肠道微生物有遗传易感倾向的小鼠患回肠炎潘式细胞抗菌防御功能减弱加重回肠炎病程23编辑pptComments创新性：首次发现TNFdeltaARE

小鼠CD样回肠炎病情进展和病变发生部位有微生物依赖性，在无菌条件下回肠炎完全不发