文摘黏蛋白2(mucin 2,MUC2)是杯状细胞分泌的一种高度糖基化的蛋白质,是肠黏液层的主要组成部分。Muc2^(-/-)小鼠由于肠道黏液屏障功能缺失,肠道菌群直接与肠道上皮细胞接触,诱发肠道炎症,而这一作用的具体机制尚不清楚。本研究分析了Muc2^(-/-)小鼠结肠组织病理学、结肠转录组和肠道菌群变化,以阐明肠道菌群在诱导肠道炎症中的作用。所有动物实验均严格按照南京中医药大学动物伦理委员会的规定进行,伦理审核号:202302A007。病理学分析显示,Muc2^(-/-)小鼠表现出肠黏膜损伤,并伴有炎症细胞浸润和杯状细胞耗竭。转录组学分析表明,Muc2^(-/-)小鼠肠道黏液合成、内质网应激和自噬相关基因表达发生改变。富集分析显示,Muc2^(-/-)小鼠结肠炎症和免疫相关通路显著富集,对细菌来源分子的反应通路相关基因的表达增加。肠道菌群测序结果显示,Muc2^(-/-)小鼠肠道菌群失调,其中以Akkermansia muciniphila菌扩增为特征性表现,此现象在另一种肠道黏液屏障缺陷小鼠(Il10^(-/-))中也得以证实。相关性分析表明,Muc2^(-/-)小鼠紊乱的肠道菌群与肠道炎症和免疫相关差异表达基因呈正相关,这些基因在MAPK(mitogen-activated protein kinase)级联反应和趋化因子产生等通路中富集。总而言之,在缺乏肠道黏液的情况下,肠道菌群可通过影响结肠基因转录水平诱发免疫反应,导致炎症细胞因子的持续分泌,最终诱导肠道炎症。本研究通过分析结肠转录组和肠道菌群的变化来深入探索缺失肠道黏液层时,肠道菌群诱导结肠炎症的作用机制,为结肠炎症的治疗和药物发现提供靶点。
