丁酸-HDAC-巨噬细胞轴在溃疡性结肠炎黏膜损伤修复中的作用及机制研究
批准号:
82070543
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
陈烨
依托单位:
学科分类:
消化道内环境紊乱、黏膜屏障障碍及相关疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈烨
中文摘要
菌群失调和肠屏障受损是溃疡性结肠炎(UC)发病机制中的主要因素,修复屏障、促进黏膜愈合是目前UC治疗的热点和难点。近期研究发现,响应菌群信号调控的巨噬细胞在肠上皮再生和稳态维持中扮演重要角色,但具体作用和机制不明。申请者前期发现UC患者肠道产丁酸菌及产物丁酸明显减少,补充丁酸及丁酸处理后的巨噬细胞均可促进UC小鼠肠黏膜愈合,表明巨噬细胞很可能介导了菌群产物丁酸促进UC黏膜损伤修复的获益效应;进一步研究发现,丁酸具有调控巨噬细胞M2极化的作用,而巨噬细胞M2极化受阻和对凋亡损伤细胞清除能力减弱是UC愈合延迟的重要机制,那么,丁酸是如何调控巨噬细胞的上述促修复功能的?本研究拟在动物、类器官、细胞和分子水平,采用过继回输、荧光示踪及基因干预等方法,深入探讨以组蛋白去乙酰化酶(HDAC)为核心的丁酸-HDAC-巨噬细胞轴在肠上皮损伤修复中的具体机制,从肠稳态角度为UC的治疗提供新靶点和新路径。
英文摘要
The microbial dysbiosis and gut barrier disorders are important factors in the pathogenesis of ulcerative colitis (UC). Intestinal barrier re-establishment and mucosal healing have become a focus in current research of UC. Recent studies have found that macrophages, regulated by microbial signals, play an important role in tissue regeneration and intestinal homeostasis, however the specific role and mechanism are not yet clear. Our previous studies have confirmed that there was microbial dysbiosis with a decrease of butyrate-producing bacteria and their product butyrate in UC patients. Both butyrate supplementation and butyrate-treated macrophages could promote intestinal mucosal healing following experimentally induced colitis, indicating that macrophages may mediate the beneficial effect of microbial metabolite butyrate on mucosal repair. Furthermore, butyrate could skew macrophages toward a M2-like phenotype, and obstruction of M2 macrophage polarization and weakened ability to eliminate apoptotic cells are the important mechanisms for the delay of wound healing in UC. So, how does butyrate regulate the above pro-repair function of macrophages? In this project, we try to answer these questions at animal, organoid, cell and molecular level. We will apply a series of adoptive transfer of immune cells, fluorescent cell tracing and genetic manipulation methods to investigate the mechanism of butyrate-HDAC-macrophage axis with histone deacetylase (HDAC) as the core in the repair of intestinal epithelial damage, further providing new targets and paths for clinical treatment of UC in the perspective of gut homeostasis.
溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC)是肠道慢性非特异性炎症性疾病,病程迁延,极易复发,发病率逐年增长,全球疾病负担不断加重。实现黏膜愈合可有效改善UC的长期病程和临床预后,是UC治疗的主要目标,寻找高效、低副作用、全面促进黏膜愈合的新型治疗手段是当前UC治疗的热点和难点。最新研究认为,肠道菌群-宿主共生紊乱是UC发生发展的决定性事件,调控菌群-宿主互作介导的肠稳态是当今科学前沿问题,有望为UC治疗提供新靶点和新路径。申请者前期研究发现,UC患者肠道产丁酸菌及丁酸明显减少,补充丁酸或丁酸诱导后巨噬细胞均可明显促进肠屏障修复和黏膜愈合,提示巨噬细胞很可能介导了菌群产物丁酸促进UC黏膜损伤修复的获益效应;进一步研究发现,丁酸具有调控巨噬细胞M2极化的作用,而巨噬细胞M2极化受阻和对凋亡损伤细胞清除能力减弱是UC愈合延迟的重要机制。进一步我们研究发现,作为组蛋白去乙酰化酶(HDAC)的天然抑制剂,丁酸通过抑制HDAC调控的去乙酰化表观遗传修饰,从而诱导巨噬细胞极化在UC黏膜损伤修复中发挥作用。最终,本研究从临床、动物、类器官及细胞分子层面,借助组学分析、细胞过继输注等手段,发现了产丁酸菌及其产物丁酸能够促进UC肠黏膜屏障修复,其机制可能是一方面通过抑制肠道诱导单核巨噬细胞肠向归巢并增强其吞噬功能,清除炎症损伤细胞;另一方面促进募集的巨噬细胞极化为M2促修复表型,并通过WNT/ERK通路增强黏膜上皮杯状细胞再生信号,加速UC肠屏障修复。本研究阐明了菌群产物丁酸促进UC黏膜愈合的新途径及其分子机制,丰富了巨噬细胞极化与黏膜稳态理论,更为靶向菌群代谢的治疗开辟了新的思路,具有重要的理论价值和临床意义。
低分子肝素通过肠道菌群吲哚代谢物调控巨噬细胞功能促进溃疡性结肠炎黏膜修复的机制研究
-
批准号:--
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:15.0万元
-
批准年份:2024
-
负责人:陈烨
-
依托单位:
SCFAs通过PPARγ-FcγR轴调控巨噬细胞M2极化促进TNF-α抑制剂修复炎症性肠病黏膜屏障的作用及机制研究
-
批准号:--
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:52万元
-
批准年份:2022
-
负责人:陈烨
-
依托单位:
肠道菌群介导二甲双胍促进溃疡性结肠炎粘液屏障修复的作用及机制研究
-
批准号:81770529
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:54.0万元
-
批准年份:2017
-
负责人:陈烨
-
依托单位:
Syndecan-1调控紧密连接在肠上皮屏障维护中的作用及机制研究
-
批准号:81570480
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:70.0万元
-
批准年份:2015
-
负责人:陈烨
-
依托单位:
肠上皮Syndecan-1脱落在溃疡性结肠炎发病中的作用机制研究
-
批准号:81070291
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:32.0万元
-
批准年份:2010
-
负责人:陈烨
-
依托单位:
海尔曼螺杆菌长期感染动物模型的建立及其应用
-
批准号:39870025
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:10.0万元
-
批准年份:1998
-
负责人:陈烨
-
依托单位:
国内基金
海外基金