PNAS: 肠道上皮细胞若何抵挡感化？

2021年4月13日讯/100医药网BIOON/---肠道上皮是机体外部最年夜水平地排汇营养和排汇液体的部位，同时必需提供慎密的屏蔽，以避免病原体的入侵。是以，实时肃清受损的肠上皮细胞（IEC）同时不侵害屏蔽的完全性是一个必要精密调理的进程。然而，上皮细胞若何协调这些工作仍旧是一个紧张的成绩。在比来一项研讨中，来自瑞典吾普萨拉年夜学的Mikael E. Sellin咱们使用成像和光流阐发技术研讨未转化的鼠和人肠上皮细胞的动静特征。而且通过病原性鼠伤寒梵衲氏菌（S.Tm）感化模子研讨了肠道上皮组织的相应纪律。相关成果颁发在比来的《Proceedings of the National Academy of Sciences》杂志上。

（图片起源：www.pnas.org） 为了摸索感化后的肠道上皮组织动静特征，作者树立了肠道上皮细胞二维培育伎俩，并进行成像察看。起首，作者将C57BL / 6J小鼠肠道样品保管在含有CHIR99021（CHIR，一种糖原合酶激酶3克制剂）和丙戊酸（VPA）的3D培育中，以最年夜化其增殖潜能。随后将其破裂成单个细胞，接种到1型胶原水凝胶上，并在接种后24小时打消CHIR / VPA。在最初的24至48小时内，IEC迅速附着于水凝胶智商，并呈现了迅速的增殖。到72小时，这些细胞造成了会合上皮单层并可能持续维持96小时，尔后逐步好转。成熟的单层细胞表白干细胞标志物Lgr5的转录程度较低，而表白分解肠上皮细胞标志物碱性磷酸酶和Ezrin的程度升高。此外，该培育物具备站立的IEC分列构造，具备粘附连贯（E-钙粘着卵白）顶真个肌动卵白刷界限。

（图1，梵衲氏菌感化引发肠道局部病灶膨胀） 为了评价细菌感化的影响，作者在上述培育成熟IEC单层组织中以0.2-2的感化复数（MOI）接种了家养型S.Tm SL1344（“ S.Tmwt”），并对其进行了延时微分干预比照（DIC）显微镜察看成像。研讨成果显示：在感化后10到20分钟内呈现了年夜的膨胀灶。之后，作者使用光流图像阐发来量化这些上皮活动的速率和偏向。依据矢量场盘算出的速率图显示，每个核心都波及0.21±0.14 mm2的上皮斑块（即，约200至1700 IEC）向单个震中膨胀，向内活动通常继续1.2±0.3分钟，最年夜像素速率约为2至8 μm / min。感化晚期，很容易检测到伶仃的病灶，随后归并为一个聚拢。尔后，上皮细胞灭亡的迹象变得很显明，膨胀活动终极结束。由此，作者以为S.Tm感化时会惹起小鼠肠道上皮细胞病灶迅速地膨胀。

（图2，NAIP/NLRC4介导肠道局部病灶的膨胀）

进一步，作者探求了参加上皮细胞局部膨胀以及灭亡细胞脱落的旌旗灯号。遗传学联合单层细胞培育伎俩提醒，该膨胀进程是由NAIP / NLRC4炎性小体触发的，NAIP / NLRC4炎性小体在细菌入侵时感知其III型排泄体系和鞭毛配体，从而将局部组织转化为膨胀震中。尔后，该膨胀的进行必要疾速的Gasdermin D在细胞膜上造成孔状构造。此外，作者发现病灶局部膨胀产生在被感化IEC的灭亡和脱离之前。在二维和三维肠道培育感化试验中，作者发现屡次细菌感化惹起的膨胀汇聚结，从而使上皮整体膨胀。与之相反，缺乏Caspase-1（-11）或Gasdermin D的单层细胞在感化之后无奈惹起病灶局部膨胀，但仍会呈现IEC灭亡和拆散的征象。 基于上述成果，作者以为迅速且无效的NAIP / NLRC4 / Caspase-1 / Gasdermin D /肌球卵白依赖性膨胀使上皮细胞在感化区域造成致密化形状，从而避免因为随后的IEC灭亡和驱赶进程而惹起的组织崩解。这一发现为提醒肠道若何坚持其完全性以及维护机体免受病原体侵染提供了新的见解。（100医药网 100yiyao.com）

原始出处：Pilar Samperio Ventayol el al., PNAS (2021). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2013963118