2021年11月15日下午两点,第一百期消化道营养精品学术沙龙在逸夫楼2064举办。本期的学术沙龙由消化道微生物实验室的硕士生叶艳新、陈圣蕾、阿不都沙拉木和博士生李轩分别做汇报。特选一个比较精彩的汇报与大家分享。
博士生李轩对文献《Proximal colon–derived O-glycosylated mucus encapsulates and modulates the microbiota》——《近端结肠产生的O -糖基化黏液包裹并调节肠道微生物》进行了汇报。在哺乳动物中,结肠中生存着丰富的共生菌,他们对宿主的健康和疾病有着十分重要的影响。结肠黏液系统对宿主-共生菌稳态的调节十分重要。整个消化道都是覆盖有黏液的,区别于小肠中松散的单层黏液,结肠中存在双层由MUC2构成的复杂黏液。这些MUC2在结肠中的杯状细胞颗粒中开始聚集,黏蛋白主体部分被高度O-糖基化。经典假说认为远端结肠中的杯状细胞分泌的黏蛋白首先形成稳定、不流动的内层黏液,之后随着宿主蛋白酶的剪切形成松散的外层黏液,而菌群也栖息在那里。然而,黏液在整个结肠中的形成过程和功能尚不清楚。在该研究中,作者首先通过全结肠成像技术发现结肠黏液主要在近端结肠产生,同时,近端结肠来源的黏液可以包裹含有菌群的粪球。接着,作者为了探究结肠不同部位合成的不同结构的O-聚糖对整体黏液屏障的影响,构建了近端结肠黏液O-聚糖合成缺陷、远端结肠黏液O-聚糖合成缺陷、近端和远端结肠黏液O-聚糖合成缺陷的三种基因突变小鼠模型。结果发现,近端结肠来源的黏蛋白型O-多糖管理黏液屏障的组成和功能。接下来,作者利用富含菌群和缺乏菌群的小鼠模型解释了微生物能够诱导结肠黏液对其的自我包裹。最后,作者分析了野生型小鼠和近端结肠O-聚糖合成缺陷小鼠结肠微生物、代谢物和结肠上皮转录组差异。结果发现,近端结肠来源的黏液O-聚糖能够促进肠道中一些有益菌的定植,影响微生物代谢活性,进而影响宿主肠上皮应答。综上所述,该篇文章阐明了近端结肠来源的富含O-多糖的黏液可以组成供菌群生长的生态层和首要的屏障层来包裹粪便,从而为菌群提供一个相对封闭的生长环境。粪便相关的黏液为我们更好地认识菌群、代谢物提供了新的视野,未来甚至有可能利用筛查粪便黏液来检测和诊断疾病。