珠江医院检验医学部在Cell Host & Microbe发文,揭示肠道菌群驱动克罗恩病新机制
2022年8月31日,南方医科大学珠江医院检验医学部周宏伟团队在Cell旗下的子刊CellHost&Microbe在线发表题为GutmicrobialDL-endopeptidaseprotectsCrohn’sdiseaseviaNOD2pathway的研究论文,该文揭示了一种新的肠道菌群紊乱促进克罗恩病进展的新机制,为该疾病的治疗以及相关益生菌功能开发提供了新线索。
肠道菌群紊乱在众多疾病中发挥重要作用,其中的关键科学问题是揭示菌群紊乱与疾病间的因果机制,继而为微生态临床转化以及益生菌等大健康产业提供科学依据。
克罗恩病是一组肠黏膜非特异性慢性炎症反应性疾病,是炎症性肠病的主要亚型。克罗恩病最初主要高发于北美和西欧等发达国家,然而近些年,在原本的低发病地区-亚洲以及东欧地区,特别是在中国,该病的发病率出现显著增长,成为一种全球性疾病。克罗恩病发病机制复杂,是遗传因素和环境因素共同作用的结果,其中模式识别受体NOD2的基因突变是引发克罗恩病的最主要遗传因子。
珠江医院团队研究发现:肠道菌群DL-内肽酶是产生NOD2配体的关键酶,分析来自全球多个地区(中国、美国、荷兰、西班牙)的857例宏基因组数据,发现DL-内肽酶基因丰度在克罗恩病中显著降低,且与克罗恩病疾病活动度负相关。在体内实验层面,证实DL-内肽酶活性低的克罗恩病患者粪菌,移植至小鼠可显著增加其对肠炎的易感性。最后发现,直接补充DL-内肽酶、产DL-内肽酶益生菌或小分子NOD2激活剂,均能通过激活NOD2信号缓解小鼠肠炎。
该研究首次揭示除基因突变外,肠道菌群紊乱也是影响NOD2信号转导的重要因素。另外,研究提示NOD2激活可能是传统益生菌,如唾液乳杆菌,发挥疗效的重要机制,在后续相关益生菌的临床实验中,需要考虑宿主基因型对益生菌疗效的影响,粪便NOD2配体(如胞壁酰二肽MDP等)也需要作为一个重要的结局观测指标。
▲周宏伟(一排左)、何肖龙(一排右)
高杰(二排左)、黄祯荷(二排右)
该研究主要在南方医科大学珠江医院微生态医学研究中心开展,论文主要通讯作者为南方医科大学珠江医院检验医学部周宏伟教授,共同通讯作者为珠江医院检验医学部何肖龙教授、荷兰格罗宁根大学医学中心RinseKWeersma教授。论文共同第一作者为南方医科大学珠江医院检验医学部博士后高杰、南方医科大学南方医院消化科副主任医师赵芯梅、格罗宁根大学医学中心博士胡世贤、珠江医院检验医学部研究生黄祯荷。研究受国家自然科学基金,广东省自然科学基金及广东省医学科研基金资助。
原文网址:https://doi.org/10.1016/j.chom.2022.08.002
作者介绍
周宏伟
教授,博导,南方医科大学珠江医院检验医学部主任,南方医科大学微生物组医学中心主任。国家杰青,国家百千万人才工程“有突出贡献中青年专家”,珠江学者特聘教授。
2018年建立南方医科大学微生物组医学中心,2020年创建中国临床微生态研究协作组(CALM)。主要从事人体微生物组与重大慢病机制以及感染性疾病诊断研究,探索基于质谱、单细胞拉曼等多组学检验新技术;首次提出菌群研究地域依赖性特征假说,揭示肠道菌群在卒中、子痫前期、代谢综合征等代谢紊乱疾病中的关键菌及潜在因果机制。
国际刊物MedicineinMicroecology(Elsevier)共同主编及mSystems(IF6.5)编委,以通讯作者在NatureMedicine、Gut、Microbiome、ISMEJournal等著名刊物发表论文。
何肖龙
南方医科大学珠江医院检验医学部教授,博导。
现为中国生物物理学会肠道菌群分会、广东省精准医学应用学会微生态医学分会会员。研究方向为病原微生物、宿主天然菌群和宿主之间的互作关系。
已发表学术论文30余篇,以第一作者或通讯作者在《CellHost&Microbe》《Gut》《Cellular&MolecularImmunology》等国内外顶级期刊发表论文。近年主持国家自然科学基金面上项目、青年项目,中国博士后科学基金特别资助(站中)等国家级项目共5项;广东省自然科学基金等省级项目共4项。获得国家发明专利3项。
高杰
博士,现于南方医科大学珠江医院从事博士后研究工作。
研究方向为肠道菌群及其代谢物宿主之间的互作关系,主要采用生物信息学手段,探索参与重要消化道疾病进程的关键菌及代谢物,以期实现菌群的精准转化。
以第一作者在《CellHost&Microbe》《Gut》等顶级期刊发表论文。近年主持国家自然科学基金青年项目、中国博士后科学基金面上项目、广东省自然科学基金等项目共4项,申请国家发明专利3项。