J Extracell Vesicles：rosburia衍生的细胞外囊泡通过调节肠道屏障、微生物组和炎症反应改善结肠炎

炎症性肠病

来源：网络 2024-09-30 10:57

该研究揭示了基于r - ev的治疗方法作为一种安全有效的抗炎治疗方法具有很大的潜力，促进了基于bev的治疗难治性IBD的临床应用。

炎症性肠病(IBDs)，包括克罗恩病和溃疡性结肠炎，是一种慢性组织疾病，其特征是肠道屏障功能破坏、肠道微生物群失衡和对共生肠道细菌的粘膜免疫反应失调。ibd的标准干预措施主要侧重于通过抑制免疫反应来控制症状，而忽略了胃肠道黏液层损伤、肠道屏障功能丧失和肠道微生物群失调等潜在问题。此外，传统的免疫抑制药物具有固有的缺点，包括全身副作用、机会性感染、恶性肿瘤风险、自身免疫反应和肝毒性。

宏基因组学和高通量筛选的技术进步揭示了微生物组组成、健康和疾病之间的相关性。肠道细菌在维持宿主健康和许多疾病的发病机制中发挥着关键作用。肠道微生物多样性和丰度的改变被确定为IBD发生、进展和治疗的病因因素。因此，已经探索了调节肠道微生物组的策略，以提高临床前和临床IBD研究的治疗效果。然而，肠道微生物群与人类健康之间相互作用的机制尚未得到充分阐明。

最近的微生物学研究强调了肠道细菌分泌的细菌细胞外囊泡(BEVs)作为显著影响肠道微环境和人类健康的重要介质的关键作用。bev大小为20 - 400 nm，由于其独特的结构和生物学特性，被认为是一种很有前途的治疗策略。bev起源于细菌表面，其组成和含量与母体细菌膜和细胞质相似。

它们为囊泡中的核酸、脂质、蛋白质、代谢物和毒素提供保护性包装，这(i)保护货物免受其他细菌、宿主生物或环境因素的降解，(ii)为酶活性维持有利的微环境，(iii)促进体内长距离运动，(iv)允许穿透黏液层并与宿主细胞相互作用，而不会引起败血症。除此之外，bev已成为细菌-细菌和细菌-宿主通信的整体介质，在群体感应、生物膜形成、抗生素耐药性、抗菌肽表达和部署以及营养获取中发挥作用，最终有助于微生物介导的肠道稳态。

鉴于这些见解，作者假设bev可能是肠道微生物组与人类健康之间相互作用的关键介质，以及通过减少生态失调和炎症以及恢复肠道屏障来治疗IBD。基于人类微生物组计划(HMP)分析，IBD患者中与正常人相比缺乏的Roseburia intestinal (R)被选为IBD治疗的最佳BEV产生菌。制备r源性细胞外囊泡(r - ev)并评价其对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导结肠炎的治疗效果。

图片来源：https://doi.org/10.1002/jev2.12487

近日，来自韩国江陵原州国立大学的研究者们在J Extracell Vesicles杂志上发表了题为“Roseburia intestinalis-derived extracellular vesicles ameliorate colitis by modulating intestinal barrier, microbiome, and inflammatory responses”的文章，该研究揭示了基于r - ev的治疗方法作为一种安全有效的抗炎治疗方法具有很大的潜力，促进了基于bev的治疗难治性IBD的临床应用。

炎症性肠病是一种以复发性胃肠道炎症为特征的慢性疾病，缺乏确切的病因和明确的治疗方法。肠道微生物群具有多种生理功能，对预防和治疗IBD至关重要。在肠道微生物群与人体健康的相互作用中，肠道细菌分泌的细胞外囊泡是关键的介质。在此，研究者探讨了Roseburia ininalis (R)衍生的ev (R- ev)作为有效的抗炎介质在治疗葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎中的作用。

综合人类微生物组计划(634个IBD和194个非IBD粪便样本)的物种差异

图片来源：https://doi.org/10.1002/jev2.12487

通过ANCOM分析，选择R作为治疗IBD的最佳BEV生产者。采用切向流过滤系统从R中分离出直径为76 nm的R- ev。口服r - ev可有效地在发炎的结肠组织中积累，增加双歧杆菌在微生物变化上的丰度，抑制结肠炎症，促进肠道恢复。由于囊泡结构中存在Ile-Pro-Ile, r - ev降低了炎症结肠组织中DPP4活性，增加了GLP-1活性，从而下调了PI3K通路中的NFκB a和STaT3v。本研究结果揭示了bev在治疗IBD时对肠道恢复和肠道微生物组改变的影响。