南方医院团队首次揭示鼠乳杆菌通过TLR-2信号促进M2型巨噬细胞释放IL-10改善肠缺血再灌注损伤

该研究发现部分小鼠对肠I/R损伤非常敏感（Sen），部分则能很好耐受（Res）。对肠I/R敏感型和耐受型小鼠肠组织及肠外器官损伤情况进行检测，结果显示肠I/R耐受型小鼠肠、肠外器管损伤轻于敏感型。通过16S测序菌群分析发现肠I/R敏感型和耐受型的小鼠其自身体内的肠道菌群丰度和组分存在差异。特别是鼠乳杆菌。

图1 肠I/R敏感型和耐受型小鼠的肠、肠外器管损伤情况及肠道菌群特征^[1]

将肠I/R耐受型小鼠粪菌移植给无菌小鼠可明显减轻肠I/R模型小鼠中肠及肠外器管的损伤，相反敏感性小鼠粪菌移植后可加重无菌小鼠肠I/R损伤。这些结果表明，肠I/R耐受型小鼠的肠道菌群在抵抗肠I/R损伤的重要作用。

图2 粪菌移植实验结果进一步证实了肠道菌群在肠I/R损伤中具有重要作用^[1]

研究人员对无菌小鼠（C57BL/6J背景，由赛业生物提供）进行鼠乳杆菌L.murinus处理，发现可减轻肠I/R诱导后的小鼠炎症反应及肠损伤现象，并提高小鼠的生存率。

图3 L.murinus单菌株可减轻肠道I/R诱导的肠损伤^[1]

研究人员在临床上收集体外循环患者术前粪便和术前、术后、术后6小时血清标本，通过检查粪便中鼠乳杆菌含量，发现不同患者体内具有不同的鼠乳杆菌含量，于是将患者分别分为低菌含量组和高菌含量组，通过检测血清中IFABP、瓜氨酸以及术后胃肠损伤评分发现，体外循环患者术前粪便中鼠乳杆菌的含量与体外循环患者术后I-FABP及胃肠功能损伤呈负相关，与术后血清中瓜氨酸的水平呈正相关。将术前患者鼠乳杆菌相对含量低及高的患者粪便分别移植给伪小鼠一周后，建立肠I/R模型，粪菌移植进一步证实鼠乳杆菌具有肠I/R保护作用。

图4 L.murinus与体外循环患者术后肠道损伤的关系^[1]

研究结果发现，肠I/R损伤使得小鼠外周腹腔巨噬细胞数量增加，而鼠乳杆菌处理之后逆转了这个现象，为进一步验证鼠乳杆菌的保护作用是否与巨噬细胞有关，研究人员通过氯磷酸脂质体清除小鼠巨噬细胞实验，结果发现，氯磷酸脂质体处理组与鼠乳杆菌和氯磷酸脂质体共处理组对对肠I/R损伤的保护作用两组之间没有统计学差异，在体实验结果说明鼠乳杆菌需要巨噬细胞的参与改善肠道I/R损伤。细胞实验发现，鼠乳杆菌上清液的加入并没有明显增加单独培养的小肠类器官活力，提示鼠乳杆菌不能减轻单独培养的小肠类器官缺氧/复氧（Hypoxia/reoxygenation, H/R）损伤；在小肠类器官与巨噬细胞共培养体系H/R模型中，发现鼠乳杆菌上清液的加入明显增加了共培养体系的小肠类器官活力，减少了共培养体系的小肠类器官释放乳酸脱氢酶（Lactate dehydrogenase，LDH），提示鼠乳杆菌减轻小肠类器官H/R损伤的作用需要巨噬细胞的参与。

图5 鼠乳杆菌依赖巨噬细胞的参与改善肠道I/R损伤^[1]

研究人员分别建立WT小鼠小肠类器官和从TLR2基因敲除小鼠、IL-10基因敲除小鼠、WT小鼠提取的外周巨噬细胞共培养体系，首先发现，在WT小鼠小肠类器官和巨噬细胞共培养体系中，鼠乳杆菌处理使得M2型巨噬细胞的比例以及巨噬细胞表面的TLR2表达明显增多，并且减轻了小肠类器官H/R损伤，但在WT小鼠小肠类器官与TLR2基因敲除小鼠提取的外周巨噬细胞共培养体系中没有保护作用，提示鼠乳杆菌通过TLR2 减轻类器官H/R损伤。

图6 鼠乳杆菌通过TLR2减轻类器官H/R损伤^[1]

研究人员对wT小鼠小肠类器官和巨噬细胞共培养体系进行鼠乳杆菌处理，发现M2巨噬细胞中的IL-10表达明显增多，但在TLR2和IL-10基因敲除小鼠中，巨噬细胞中的IL-10表达明显降低，另外在WT小鼠小肠类器官与IL-10基因敲除小鼠提取的外周巨噬细胞共培养体系中，鼠乳杆菌处理对小肠类器官缺氧/复氧损伤没有保护作用，结果进一步说明鼠乳杆菌通过TLR2信号促使巨噬细胞释放IL-10减轻类器官H/R损伤。

图7 鼠乳杆菌通过TLR2信号促使巨噬细胞释放IL-10减轻类器官H/R损伤^[1]

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