UC患者结肠粘膜SCFA分子谱与粘膜免疫趋向性的研究

The gut intestinal flora alters with the specific environment in Ulcerative colitis, meanwhile its secondary metabolites SCFA(Short chain fatty acids) can attribute to a specific mucosal microenvironment in turn leading to immune mucosa damage. To verify this hypothesis, we intend to collect samples of lumen contents as well as mucus,biopsy specimens obtained from endoscopy from UC patients in different stage and heathy controls collecting the of the intestine. With futher analysis of flora diversity ,abundance and taxonomy , we aim to determine the UC-related microbiome and SCFA molecular spectrum , detect the expression of RORrt, Foxp3mRNA ,protein in mucosal epithelium and the Th1, Th17 and iTreg cells in lamina propria by testing the associated epigenetics indicator and validating them in vitro cell culture . We could eventually explicit the molecular foundation of UC-associated SCFA spectrum and mucosal immunity,so as to clarify the susceptibility of UC is caused by specific intestinal bacterial flora which is formed by the change of environment, rather than genetic. And restore the normal intestinal flora, or directly use SCFA to treat UC, and this may change the current mode of UC treatment .

环境改变可使某些个体产生UC相关的肠道菌群，分泌的次级代谢产物SCFA分子谱形成粘膜特异的微环境，从而形成UC粘膜免疫损伤的趋向。为验证这一假设，本项目选用不同期的UC患者及结肠粘膜正常的人群为对象，收集肠腔内容物，肠镜下吸取粘液及活检取粘膜标本，分别检测细菌菌群的多样性、丰度、种属差异及种系发育树，从而确定UC相关菌群，检测各样本的SCFA分子谱，从而获得UC相关的SCFA的分子谱，检测粘膜细胞的RORrt、Foxp3mRNA和蛋白质表达。分离粘膜固有层检测Th1、Th17及iTreg细胞群，并检测其相关表观遗传学指标，体外细胞培养模拟验证，以确定UC相关的SCFA分子谱及粘膜免疫趋向性的相关分子，从而达到阐明UC易患性是由环境变化形成肠道特定性细菌群所致，而不是遗传所致，引导肠道菌群朝正常方向发展，或直接用引导免疫耐受的SCFA分子组进行治疗，可能改变现有UC治疗模式。

基于UC患者肠道菌群失调形成肠粘膜不适应的代谢物组，削弱粘膜屏障功能。项目从分析UC患者肠道菌群，短链脂肪酸谱和结肠粘膜免疫三部分进行。研究内容包括：1.以UC不同期患者为研究对象，分析乳酸杆菌属的11种乳杆菌，发现有4种乳杆菌明显减少，2种增高，5种无变化。用增高的及减少的乳杆菌种治疗DSS诱导的结肠炎，发现CCTCCM206110株乳杆菌治疗DSS诱导的结肠炎有效。2.不同饮食喂养小鼠试图找到相关的UC相关菌，结果发现高蛋白质饮食可引起肠粘膜寄生菌的菌群失调，削弱粘膜屏障功能。断奶后即喂饲不同成分酸饮食，发现不均衡饮食可引起结肠相似的菌群失调。表现为菌群的多态性减少和丰度漂移，仅高蛋白饮食可削减结肠粘膜对DSS的抵抗力，加重结肠炎症。分析结肠内容物的20种氨基酸，未发现与结肠炎症损伤相关的氨基酸成分。分析结肠粘膜天然免疫相关的TLR2,TLR4及TLR5，促炎细胞因子IL-6,IL-8，TNFa及抑炎细胞因子IL-10，结果显示，断奶开始饲喂不同成分的小鼠结肠粘膜未发现细胞因子及天然免疫相关因子的变化，仅高蛋白饮食干预的小鼠在DSS诱导下出现促炎细胞因子的增高。4.项目研究得到下列成果，发现了一种有治疗UC作用的乳杆菌，有开发成一个新乳酸菌头。已发现SCI论文一篇，CSCD论文一片，已投稿SCI论文三篇，培养博士生二名，硕士生二名。科学意义：阐明了一种长期以来乳酸杆菌作为益生菌代表的理论。乳酸杆菌杆菌属的不同种的菌株，可能对某些疾病有害，有的可能有益。所以乳杆菌属中不同种有不同的作用。从小适应的饮食成分，高蛋白饮食可削弱结肠粘膜的屏障功能饮食，对干预有指导意义。