EPA、DHA调节杯状细胞黏液分泌影响溃疡性结肠炎发生作用及机制研究
批准号:
81872620
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
张晓宏
依托单位:
学科分类:
人类营养
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
邹祖全、于骅、杨海涛、徐燕、陈佳慧、张壮威、谭榕辉
中文摘要
溃疡性结肠炎影响患者生活质量、增加患肠癌风险。人群研究显示结肠n-3多不饱和脂肪酸水平与肠炎呈负相关,然而EPA、DHA对肠炎的确切作用尚不清楚。杯状细胞合成黏蛋白、分泌黏液对于肠上皮屏障至关重要,新近研究显示NLRP6炎症小体激活自噬是诱导黏液分泌的重要通路。课题组前期发现EPA显著升高杯状细胞黏蛋白含量、抑制小鼠肠炎形成,DHA无抑制作用。研究发现应用PPARγ激动剂可活化NLRP6、促进肠上皮修复,EPA可激活PPARγ、增强自噬,与DHA相比、EPA活化PPARγ能力更强。为此,我们提出假设“EPA、DHA通过PPARγ/NLRP6/自噬通路调节杯状细胞黏液分泌影响溃疡性结肠炎发生”,利用PPARγ敲除鼠和LS174T杯状样细胞探讨EPA、DHA能否拮抗葡聚糖硫酸钠诱导的肠炎,分析杯状细胞黏液分泌及PPARγ/NLRP6/自噬通路的作用,为探索有效的肠炎干预措施提供科学依据。
英文摘要
Colitis often leads to a decrease of the patient's quality of life and an increase of the risk for colon cancer. It has been shown that the intake of n-3 poly-unsaturated fatty acids is negatively related to colitis occurance. However, the precise role of EPA and DHA is still unclear. Previous data of our team showed that EPA intervention markedly inhibited the colitis of mice with a significant increase of mucin in goblet cells, while DHA did no show any protective effect. It is well known that goblet cells produce mucin and secrete it into lumen to make mucus layer, contributing to colon epithelium barrier. Recently, NLRP6 inflammasome has been found to activate autophagy and induce mucus secretion of goblet cells. In addition, application of PPARγ agonist was reported to activate NLRP6 inflammasome and promote the renewal of injured colon epithelium. It is reported that EPA activated PPARγ and promoted formation of autophagosome, moreover the efficiency of EPA to activate PPARγ is higher than DHA. Base on above evidences, it was proposed that EPA and DHA may influence colitis by regulating mucus secretion of goblet cells via PPARγ/NLRP6/autophagy pathway. The PPARγ knockout mice and LS174T goblet-like cell line will be used in the present study to clarify the effect of EPA and DHA on the DSS-induced colitis and uncover the role of mucus secretion as well as PPARγ/NLRP6/autophagy pathway to provide scientific evidence for develop the effective intervention measure of colitis.
本研究对比分析了n-3长链多不饱和脂肪酸(n-3PUFAs)的主要成员二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)对溃疡性结肠炎(UC)发生的抑制作用,并从黏液屏障的角度解析了两种n-3PUFAs的作用机制以及转录因子过氧化物酶体增殖体激活受体(PPARγ)的作用。本研究揭示了EPA、DHA对于溃疡性结肠炎(UC)均呈现抑制作用,明确了与 DHA 相比,EPA 抑制肠炎发生作用更为明显。具体表现为:EPA干预显著降低了疾病活动指数评分、结肠水肿与结肠长度指数和组织病理学评分以及血清促炎因子 TNF-α、IFN-γ和 IL-6 水平。通过对两种n-3PUFAs的作用机制进行深入分析,明确了EPA、DHA干预的作用机制与抑制免疫细胞向肠道的浸润、下调IL-6/STAT3、TLR4/NF-kB、NLRP3/IL-1β炎症信号通路活性有关。细胞实验显示,EPA、DHA具有促进杯状细胞黏液形成的作用。本研究进一步着重从调节黏液屏障的角度深入解析了EPA改善UC作用的机制以及PPARγ在其中发挥的作用。通过动物实验发现 EPA可上调 Wnt/β-catenin 通路,促进 SPDEF和ATOH1介导的上皮细胞增殖和杯状细胞分化,缓解炎症相关的杯状细胞耗竭;上调PPARγ/NLRP6 通路,刺激黏液的合成与分泌,增加黏液内层厚度;增强黏液岩藻糖、硫酸化和唾液酸化修饰,发挥加强黏液屏障作用;上调促黏液更新的 Akkermansia muciniphila丰度也是作用机制之一;应用 PPARγ抑制剂后,EPA促进缓解作用明显降低。分子对接结果显示 EPA、DHA、丁酸、5-氨基水杨酸和罗格列酮与转录因子 PPARγ配体结合结构域具有相似的结合方式,其中 EPA与 PPARγ LBP 的疏水作用力和氢键的氨基酸数更多且拟合度更高;提示 EPA对PPARγ具有更强的靶向性。本研究还通过构建慢性UC小鼠模型,分析了EPA预防性干预和治疗性干预对UC的缓解作用。结果显示预防性EPA干预呈现更为明显的促进UC缓解作用。通过机制分析,发现EPA的作用机制主要涉及上调YAP/TAZ及Wnt/β-catenin通路活性、调节肠道菌群,发挥促进上皮修复的作用。PPARγ是EPA的作用靶点,因为抑制PPARγ的活性,即阻断了EPA的促进肠炎缓解作用。本研究结果支持EPA在UC防治中具有应用前景。
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Methionine-Restricted Diet: A Feasible Strategy Against Chronic or Aging-Related Diseases
限制蛋氨酸饮食:对抗慢性或衰老相关疾病的可行策略
DOI:
10.1021/acs.jafc.2c05829
发表时间:
2022-12-26
期刊:
JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY
影响因子:
6.1
作者:
[Wu,Guoqing, Xu,Jingxuan, Le,Guowei]
通讯作者:
Le,Guowei
Differential effects of EPA and DHA on DSS-induced colitis in mice and possible mechanisms involved
EPA 和 DHA 对 DSS 诱导的小鼠结肠炎的不同作用及其可能机制
DOI:
10.1039/d0fo02308f
发表时间:
2021
期刊:
Food & Function
影响因子:
6.1
作者:
[Zhuangwei Zhang, Zhe Xue, Haitao Yang, Feng Zhao, Chundi Liu, Jiahui Chen, Songtao Lu, Zuquan Zou, Yuping Zhou, Xiaohong Zhang]
通讯作者:
Xiaohong Zhang
DOI:
--
发表时间:
2019
期刊:
生命科学
影响因子:
--
作者:
[陈佳慧, 薛喆, 刘春迪, 杨海涛, 张晓宏]
通讯作者:
张晓宏
Slimy partners: the mucus barrier and gut microbiome in ulcerative colitis.
粘糊糊的伙伴:溃疡性结肠炎中的粘液屏障和肠道微生物组
DOI:
10.1038/s12276-021-00617-8
发表时间:
2021-05
期刊:
Experimental & molecular medicine
影响因子:
12.8
作者:
[Fang J, Wang H, Zhou Y, Zhang H, Zhou H, Zhang X]
通讯作者:
Zhang X
Assessment of causal factors for Parkinson's disease in European populations: A phenome-wide Mendelian randomisation analysis
欧洲人群帕金森病病因评估:全表型孟德尔随机分析
DOI:
10.6133/apjcn.202106_30(2).0018
发表时间:
2021
期刊:
Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition
影响因子:
1.3
作者:
[Xue Zhe, Cheng Yinyin, Yu Qingyao, Wang Tiantian, Fan Chuanlong, Zou Zuquan, Zhang Xiaohong]
通讯作者:
Zhang Xiaohong
共 8 条
基于上皮氧化代谢-菌群-黏液探究EPA改善老化相关的黏液屏障损伤拮抗溃疡性结肠炎作用及机制
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批准号:82273621
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项目类别:面上项目
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资助金额:52万元
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批准年份:2022
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负责人:张晓宏
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依托单位:
EPA靶向PPARγ调控结肠上皮细胞氧化代谢抑制溃疡性结肠炎作用研究
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批准号:LY21H260001
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2020
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负责人:张晓宏
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依托单位:
DHA、EPA抑制炎症、拮抗肥胖相关性肠癌作用的比较研究
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批准号:81673163
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2016
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负责人:张晓宏
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依托单位:
诱导白色脂肪细胞褐变和调控脂肪组织代谢在莱菔硫烷抗肥胖中的作用及其分子机制研究
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批准号:81172660
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项目类别:面上项目
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资助金额:65.0万元
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批准年份:2011
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负责人:张晓宏
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依托单位:
杨梅素诱导脂肪细胞凋亡和重塑细胞表型作用及分子机制研究
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批准号:30972466
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项目类别:面上项目
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资助金额:31.0万元
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批准年份:2009
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负责人:张晓宏
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依托单位:
国内基金
海外基金