Myd88抑制对肠道菌群的干扰及NLR通路激活在DSS诱导结肠炎中的影响

炎症性肠病（Inflammatory Bowel Disease, IBD）是一种慢性、复发性的肠道炎症性疾病，主要包括溃疡性结肠炎（Ulcerative Colitis, UC）和克罗恩病（Crohn’s Disease, CD）。近年来，IBD的发病率在全球范围内呈上升趋势，给医疗系统带来了沉重的负担。尽管普遍认为IBD的发病与微生物失调、免疫反应过度、肠道屏障功能受损以及遗传易感性有关，但其确切病因仍不明确。现有的治疗方案在实现长期缓解方面效果有限，且常伴随显著的副作用。

髓样分化因子88（Myeloid Differentiation Factor 88, Myd88）是Toll样受体（Toll-like Receptors, TLRs）的核心适配蛋白，在宿主防御微生物入侵和启动下游免疫反应中起着关键作用。然而，Myd88在IBD发病机制中的作用存在争议。一些研究表明，Myd88通过激活核因子κB（NF-κB）通路促进炎症反应，可能成为IBD的治疗靶点；而另一些研究则发现，Myd88的缺失反而增加了肠道炎症的易感性。因此，进一步研究Myd88在肠道炎症中的作用及其机制具有重要意义。

论文来源

本论文由Jun-Hua Li、Yu Chen、Zheng-Hao Ye等作者共同完成，作者来自华中科技大学同济医学院附属同济医院的肾病科、胃肠科以及器官移植研究所，部分作者来自德国汉诺威医学院。论文于2024年5月6日发表在《Precision Clinical Medicine》期刊上，DOI为10.1093/pcmedi/pbae013。

研究流程

1. 研究设计与实验对象

本研究使用Myd88基因敲除（Myd88−/−）小鼠和Myd88抑制剂（TJ-M2010-5）来探究Myd88在急性右旋葡聚糖硫酸钠（Dextran Sodium Sulfate, DSS）诱导的结肠炎中的作用。实验分为以下几组： - 野生型（WT）小鼠组 - WT-DSS组 - Myd88−/−小鼠组 - Myd88−/−-DSS组 - TJ-M2010-5处理组

2. 疾病模型建立与处理

急性结肠炎模型通过给小鼠饮用含3% DSS的水7天建立。Myd88抑制剂TJ-M2010-5在DSS处理前一天开始腹腔注射，剂量为50 mg/kg/天，持续至DSS处理的第7天。为了消除肠道菌群的影响，部分小鼠在DSS处理前3天和期间给予广谱抗生素（imipenem和vancomycin）处理。

3. 疾病活动指数与组织学评分

每天监测小鼠的体重、粪便性状和直肠出血情况，计算疾病活动指数（Disease Activity Index, DAI）。结肠组织固定后进行苏木精-伊红（H&E）染色，由三位研究人员盲法评估组织学评分（Histological Score, HS）。

4. RNA转录组与16S rDNA测序

提取结肠组织RNA进行转录组测序，分析差异表达基因及其相关通路。同时，收集粪便样本进行16S rDNA测序，分析肠道菌群组成的变化。

5. 蛋白质表达与信号通路分析

通过Western blotting检测Myd88、NF-κB、NLR通路相关蛋白的表达水平，分析Myd88抑制对炎症信号通路的影响。

主要结果

1. Myd88抑制未能缓解DSS诱导的结肠炎

尽管Myd88−/−小鼠和TJ-M2010-5处理组小鼠的NF-κB激活水平显著低于对照组，但其结肠炎严重程度（DAI、结肠长度和组织学评分）与对照组相比无显著差异。此外，Myd88抑制未能显著降低结肠组织中促炎细胞因子（如TNF-α、IFN-γ和IL-1β）的表达水平。

2. Myd88抑制改变肠道菌群组成

16S rDNA测序结果显示，Myd88抑制导致肠道菌群组成发生不利变化，主要表现为变形菌门（Proteobacteria）丰度增加和厚壁菌门（Firmicutes）丰度减少。在DSS诱导的结肠炎模型中，TJ-M2010-5处理组小鼠的变形菌门丰度显著高于对照组。

3. NLR信号通路上调

RNA转录组分析显示，Myd88抑制后，NLR信号通路相关基因表达显著上调。进一步实验表明，NLR信号通路的阻断或广谱抗生素处理能够改善Myd88抑制未能缓解的结肠炎严重程度。

4. 抗生素处理改善结肠炎

广谱抗生素处理显著降低了Myd88抑制小鼠的变形菌门丰度，并下调了NLR信号通路的激活，从而改善了结肠炎的严重程度。

结论

本研究表明，Myd88抑制虽然能够部分抑制NF-κB通路的激活，但会导致肠道菌群组成的不利变化，进而激活NLR信号通路，最终未能缓解DSS诱导的结肠炎。这一发现揭示了Myd88在肠道炎症中的复杂作用，提示单纯抑制Myd88可能不足以治疗IBD，而联合调控肠道菌群或NLR信号通路可能是一种更有效的治疗策略。

研究亮点

1. Myd88抑制的复杂作用：研究发现Myd88抑制虽然能够抑制NF-κB通路，但会通过改变肠道菌群激活NLR通路，导致结肠炎未能缓解。这一发现为Myd88在IBD治疗中的应用提供了新的视角。

2. 肠道菌群与免疫通路的相互作用：研究揭示了肠道菌群与NLR信号通路之间的相互作用，强调了肠道微生物在炎症性肠病中的重要作用。

3. 联合治疗策略的提出：研究结果表明，单纯抑制Myd88可能不足以治疗IBD，而联合调控肠道菌群或NLR信号通路可能是一种更有效的治疗策略。

研究意义

本研究不仅揭示了Myd88在肠道炎症中的复杂作用，还为IBD的治疗提供了新的思路。通过联合调控肠道菌群和免疫信号通路，未来可能开发出更有效的IBD治疗方案。此外，本研究也为理解肠道菌群与免疫系统之间的相互作用提供了重要的实验依据。