Redox Biology：肠道细菌通过氧化应激加剧TNBS诱导的结肠炎和肾损伤

人类肠道是一个繁荣的生态系统，承载着数万亿对健康和疾病状态有重大影响的细菌。最近的研究将肠道微生物群的组成和功能与各种胃肠道和胃肠道外疾病的发病机制联系起来，包括炎症性肠病(IBD)、肥胖、糖尿病、心血管疾病和癌症。

尽管存在这些关联，但肠道细菌影响疾病发生和进展的机制在很大程度上仍然不清楚。更深入地了解这些机制可以为开发创新的预防和治疗策略铺平道路。

IBD在临床上包括溃疡性结肠炎和克罗恩病，它代表了一种肠道细菌有重大影响的疾病。该病表现出腹泻、体重减轻和腹痛等症状。尽管它是一种无法治愈的终身疾病，但它需要进一步了解更有效的治疗策略。

在动物实验中，结肠炎可以通过使用损伤结肠的化学制剂如葡聚糖硫酸钠(DSS)或三硝基苯磺酸(TNBS)来模拟。新出现的证据表明肠道细菌在IBD发病机制中的作用。肠道菌群失调与结肠炎密切相关。许多研究表明，肠道菌群失衡会加剧粘膜炎症。特定的细菌种类可以减轻或加重症状，通过多种机制影响疾病的严重程度和进展。然而，肠道细菌在这些疾病中的确切作用和机制仍有待阐明。

IBD经常与全身性疾病同时发生。在各种器官中，肾脏最容易受到影响，因为它具有过滤、重吸收和分泌的作用。肾脏特别容易受到各种损伤，包括炎症介质、自由基和翻译后修饰蛋白。由于结肠炎与这些因子的产生增加有关，肠道疾病已被证明与肾脏疾病的发生和进展密切相关。肠道细菌、免疫系统、自由基和其他因素之间复杂的相互作用使得人们很难理解其中的核心机制。

图片来源：https://doi.org/10.1016/j.redox.2024.103140

近日，来自日本山梨大学的研究者们在Redox Biology杂志上发表了题为“Gut bacteria exacerbates TNBS-induced colitis and kidney injury through oxidative stress”的文章，该研究揭示了肠道细菌通过氧化应激加剧TNBS诱导的结肠炎和肾损伤。

肠道微生物群与各种疾病的发生和发展有关;然而，潜在的机制仍然难以捉摸，有效的治疗策略也很少。在这项研究中，研究者研究了肠道微生物群在TNBS诱导的结肠炎及其相关肾损伤中的作用和机制，同时评估了饮食蛋白质作为治疗干预的潜力。

经直肠给药TNBS诱导小鼠结肠炎，并发肾损伤。有趣的是，当腹腔注射TNBS时，这种效果不存在，这表明肠道微生物群的潜在作用。用抗生素消耗肠道细菌可显著减轻tnbs诱导的炎症、氧化损伤以及结肠和肾脏组织损伤的严重程度。

TNBS诱导的结肠炎与肾损伤有关

图片来源：https://doi.org/10.1016/j.redox.2024.103140

利用培养的结肠上皮细胞和骨髓巨噬细胞进行的机制研究表明，TNBS诱导细胞氧化、炎症和损伤，细菌成分LPS放大了这一过程，巯基抗氧化剂减轻了这一过程。重要的是，体内给予富含硫醇的乳清蛋白完全可以预防TNBS诱导的结肠和肾脏损伤。

本研究结果表明，肠道细菌对结肠炎和相关肾损伤的发生和进展有重要作用，可能是通过LPS诱导的氧化细胞损伤的放大机制。此外，本研究强调了膳食硫醇抗氧化剂作为预防和治疗干预措施的潜力。

本研究确定的事件级联和潜在机制的示意图

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在本研究中，本研究结果表明，肠道细菌通过诱导氧化应激和破坏上皮屏障的机制，在小鼠TNBS诱导的结肠炎和肾损伤中发挥了重要作用。针对氧化应激的饮食干预可能为预防和减轻肠道细菌介导的结肠炎和器官损伤提供有希望的策略。这些见解为肠道菌群如何影响胃肠道以外的疾病提供了新的视角。

总的来说，这项研究为结肠炎和相关肾损伤的发生机制提供了重要的新见解，强调了肠道细菌和氧化应激的关键作用。此外，本研究表明，富含硫醇蛋白质的饮食干预可能是一种很有前途的预防和治疗方法。这些发现可能对开发治疗结肠炎和相关肾损伤的新疗法具有重要意义，并可能最终改善这些疾病患者的预后。（生物谷 Bioon.com）

参考文献

Yang Sui et al. Gut bacteria exacerbates TNBS-induced colitis and kidney injury through oxidative stress. Redox Biol. 2024 Apr 4:72:103140. doi: 10.1016/j.redox.2024.103140.