Advanced Science：中山大学兰平/何真发现肠道新致病菌加速结肠炎进展

时间：2023-02-27 17:19:39   热度：37.1℃   作者：网络

克罗恩病（CD）中肠系膜脂肪组织（MAT）与透壁炎症相关。扩大肠系膜切除术可以减少手术复发并改善长期结果，表明MAT在CD的发病机制中起重要作用。据报道，在CD患者的MAT（CD-MAT）中发生了细菌易位，但易位细菌导致肠道结肠炎的发病机制尚不清楚。

2023年2月19日，中山大学兰平及何真共同通讯在Advanced Science 在线发表题为“Mesenteric Adipose Tissue-Derived Klebsiella variicola Disrupts Intestinal Barrier and Promotes Colitis by Type VI Secretion System”的研究论文，该研究发现与非CD患者相比，肠杆菌科在CD-MAT中高度富集。从CD-MAT中分离的肠杆菌科变异克雷伯氏菌（K. variicola ），可在体外诱导促炎反应，在葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎小鼠模型和Il10自发性结肠炎小鼠模型中加重结肠炎疾病。

从机制上讲，K. variicola 基因组中鉴定了活性VI型分泌系统(T6SS)，其可以通过抑制闭锁小带(ZO-1)的表达来损害肠屏障。CRISPR干扰系统引起的T6SS功能障碍缓解了K. variicola 对小鼠ZO-1表达的抑制作用，减轻了结肠炎症状。总体来说，上述发现表明CD的肠系膜脂肪组织中存在一种新的结肠炎致病菌，为结肠炎治疗开辟了一条新途径。

克罗恩病（CD）肠道周围的肠系膜脂肪组织（MAT）形成一种特殊的肠外表现，称为“蠕动脂肪”，其与透壁炎症、纤维化和狭窄的发生相关，并与致残病程、肠损伤和腹部手术独立相关。因此，CD患者的MAT（CD-MAT）被认为是CD的病理特征。由于延长肠系膜切除已被证明可以减少手术复发并改善长期结局，CD-MAT已成为克罗恩病复发的独立危险因素。然而，CD-MAT如何影响克罗恩病的发生及其潜在影响机制仍有待证实。

在MAT中局部产生的促炎细胞因子（如C-反应蛋白、抵抗素、瘦素和脂联素）被认为可诱导全身性炎症反应和肠道结肠炎。考虑到CD-MAT中炎症反应的源头，MAT中存在的细菌引起了极大的关注。目前，越来越多的证据表明，肠道炎症中会发生细菌易位。Ha等报道了由易位细菌(无害梭菌)引起的特异性免疫反应，可诱导“蠕动脂肪”的形成[1]。此前，该团队使用多维数据报道了MAT微生物组的存在导致CDMAT代谢和转录特征的改变，MAT中分离出的某些致病菌可能加剧小鼠的结肠炎。然而，易位细菌导致肠道结肠炎的机制仍不清楚。

肠杆菌科在克罗恩病患者的肠系膜脂肪细胞组织中富集（摘自Advanced Science ）

透壁炎症通常发生在CD发病期间，肠杆菌科的扩充被认为是炎症性肠病（IBD）患者的主要生态失调特征。研究表明，IBD患者中粘膜相关的大肠杆菌（E. coli）数量升高，并且CD患者回肠黏膜中粘附侵袭性E. coli (AIEC)菌株发生富集。而MAT中的细菌被认为是从肠腔转移的，因此作者认为MAT可能是CD相关致病原的另一个隐藏场所。上皮屏障由紧密连接（TJ）和粘附连接（AJ）的调节维持，在保护机体免受包括致病菌在内的外源性因素的侵害方面起着关键作用，该障碍的破坏是IBD的一个发病标志。

肠道病理菌（如空肠弯曲杆菌和艰难梭菌）已被证明会分泌酶或毒素来破坏宿主肠黏膜屏障的稳定性，这些酶或毒素可切割粘液或直接破坏下层上皮细胞的紧密连接。分泌系统广泛存在于肠道相关致病生物中，其能将毒素输送到原核和真核细胞中。最近研究表明，VI型分泌系统（T6SS）参与抑制宿主免疫反应和重组宿主细胞内的肌动蛋白细胞骨架。肌动蛋白细胞骨架调节和破坏维持上皮屏障的TJ和AJ。然而，尚不清楚T6SS是否参与CD的发病机制。

该研究分析了MAT中的细菌群落结构，并通过16S rRNA基因测序和培养组学鉴定了CD-MAT特异性细菌，基于体内外实验研究了被鉴定细菌在诱导肠道屏障功能障碍和加速炎症发生中的作用。该研究报道了T6SS介导CD-MAT特异性细菌的促炎和屏障破坏作用，还证明了T6SS在CD患者的粪便微生物组中高度表达。