具核梭杆菌激活ERS通路在克罗恩病发展中的机制研究

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目的:越来越多的证据表明,肠道菌群的成员,特别是具核梭杆菌(F.nucleatum)与克罗恩氏病(CD)有关,但不清楚F.nucleatum促进CD发育的具体机制。本研究将探索F.nucleatum对ERS信号通路的激活作用在CD发生中的机制。方法:我们首先检查了F.nucleatum丰度及其对CD疾病活性的影响,并探讨了F.nucleatum丰度是否在体外和体内加重了肠道炎症并促进了肠粘膜屏障的破坏。选取相同月龄同窝生的C57雄性小鼠随机分为正常对照组(C组),葡聚糖硫酸钠组(DSS组),F.nucleatum感染组(Fn组),F.nucleatum+葡聚糖硫酸钠组(FN+DSS组)和F.nucleatum+葡聚糖硫酸钠+4-PBA组(Fn+DSS+4-PBA组),每组6只小鼠。所有小鼠均在其饮用水中喂食2 mg/ml链霉素3天,以确保常规微生物群的一致性。在FN组,Fn+DSS组,Fn+DSS+4-PBA组,每天一次通过灌胃注射F.nucleatum(109CFU/ml),持续两周。在Fn+DSS+4-PBA组中,,每3天以每只小鼠100μg的剂量向小鼠腹膜内注射4-PBA,然后在4-PBA接种后一小时通过灌胃注射F.nucleatum(109CFU/ml),持续两周。为了诱发结肠炎,向小鼠的饮用水中添加了3%(wt/vol)的DSS。每天测量或观察一次动物体重,水及食物消耗量,发病率,粪便稠度以及粪便或肛门中大量血液的存在。在用DSS诱导后的第7天,通过吸入CO2快速使动物安乐死,迅速分离结肠和盲肠,拍摄结肠并用于长度测量,并用4°C PBS轻轻去除粪便和血液。将一小部分结肠固定在多聚甲醛中以进行组织学染色(H&E)和荧光原位杂交(FISH),并将另一部分组织立即在液氮中冷冻,以进行PCR或Western blot分析。结果:F.nucleatum在41.21%的CD患者组织中富集,并且与CD的临床病程,临床活动和难治性行为相关(P<0.05)。此外,Fn+DSS+4-PBA处理的小鼠体重下降明显较慢,疾病活动指数较低;Fn+DSS+4-PBA处理的小鼠发炎的组织显示出更低的BIP和XBP1水平,以及更高的ZO-1和Occludin水平;Fn+DSS比用4-PBA处理的小鼠组织学评分明显较高。F.nucleatum感染参与CD发展过程中激活内质网应激(ERS)通路,以促进肠粘膜屏障破坏。在机制上,F.nucleatum上调CARD3以激活ERS途径,并在体内和体外促进F.nucleatum介导的粘膜屏障损伤。结论:F.nucleatum协调涉及CARD3和ERS的分子网络以控制CD过程。测量和靶向F.nucleatum及其相关途径将为CD的预防和治疗提供有价值的见解。
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